（湖南五凌电力工程有限公司 湖南长沙 410000）
摘要：最近今年以来，伴随着我国电力行业的不断发展与进步，水电站水轮发电机组的现场检查已经不能达到新时代的需求。而且，因为受到多方面原因的阻碍与影响，导致电站水轮发电机组在运行的过程中还具有很多的问题，包括发电机接地以及强振现象等，对水电站的稳定运行造成了非常大的影响。对此，此文详细分析了目前水电站水轮发电机组常见故障，并提出了相应的处理措施，希望能够给未来的相关研究提供参考。
关键词：水轮发电机组；常见故障；处理与维护
引言
在水力发电站当中，水轮发电机组是其中的核心设备，可以说其运行安全性会对于电力供给工作起到一定的作用，如果水轮发电机组在运行当中存在缺陷，出现运行故障，不仅仅会给水电站的经济效益造成一定的影响，在严重时则会产生严重的生产事故。但是水轮发电机组结构较为复杂，设备部件与零件数量与类型较多，不仅仅有励磁、保护等电气部分，同时也有油系统、水系统与气系统等等，因而在系统运行过程中也会受到多个方面因素的影响，因而也对设备的维护与检修工作提出了较高的要求。
1水电站常见故障分析
1.1电气类的常见故障
针对水轮发电机组电气方面的故障，一般可以体现在两个方面。一方面，水轮发电机组工作过负荷运行。通常情况下，水轮发电机运行超过参数时，其就会启动微机保护中的报警甚至跳闸功能，在这种情况下，中央控制室及相关人机交换界面就会出现发信号报警现象。所以，水电站的相关人员一定要及时地对其进行检查处理，以确保发电机可以稳定且正常地运行。但是，如果水轮发电机在具体的运行中，出现接地等系统故障，那么机组运行工况肯定是得不到保证的，如果不能及时地进行处理，就会严重影响水电站的整体运行。
1.1.1转子接地故障
转子接地其实在机组运行中是比较常见的一种故障类型，一般这种情况下，我们要迅速对其励磁回路（集电环、碳刷）及励磁变低压侧电缆等部位进行全面检查，查看运行中的电压参数，分析判断接地故障点或回路，及时组织人员进行处理。若暂时无法查明故障点，要立即申请停机检查，防止事故的的扩大或造成两点接地等严重事故，这种故障多数也是由于机组运行过程中碳粉的聚积造成对地绝缘降低、外包材料的破损、绝缘套管的损坏等原因。
1.1.2定子接地故障
定子接地相对转子接地来说更严重的后果，会引起机组立即跳闸，而这种情况下，我们必须第一时间检查机组相关连的本级开关确已断开，并且严密监视机组停机过程，待机组转速为零停稳后，仔细检查发电机是否外部出线接地，此类故障主要表现为相电压不平衡、定子绝缘击穿、熔断器熔断、设备电弧灼伤等现象，再根据现场检查情况进行相应处理。
1.2机械类的常见故障
1.2.1设备振摆
水轮发电机组运行过程中会产生一定的振动摆度，只要它在允许范围内运行就并无大碍。如果设备出现强振并不能及时地引起工作人员的重视与警惕，设备的强振并不能及时地引起工作人员的重视与警惕，更难以及时排障。设备强震问题的存在会直接影响水轮发电机的正常运转，更会降低发电机以及相关部件的使用年限，提高维护成本。
1.2.2空蚀问题
空蚀问题也是水轮发电机组机械结构当中易发问题，该问题会严重损坏水轮发电机组内部零件，从而导致机组的整体操作。如果没有及时发现问题，在水轮发电机组的维护工作当中就会形成额外成本，对机组运行的安全性与经济性造成影响。
2常见故障技术探讨
2.1强化对机组的日常维护和管理
为了更进一步提升水电站水轮发电机组运行可靠性以及稳定性，在今后的工作中，一定要强化对其的维护和管理。
一方面，应该结合实际情况，综合分析水轮发电机组的运行情况以及所处环境，并且定期的对水轮发电机组进行隐患排查，以确保其可以处于一个相对良好的工作环境。另一方面，应该对水轮发电机容易出现异常情况的六件（紧固件、连接件、结构件、过流件、转动件、密封件）进行多维度巡查，检查过程中应做到“一看、二听、三闻、四查”。及时发现问题并消除。此外，为了可以更进一步的降低水轮发电机受潮情况，可以增加设备间的通风和除湿方式。而针对防止轴瓦烧毁及轴承损坏等重点问题，相关人员需要针对地制定措施，以保证可以将故障在短时间内根除，提升水轮机组的运行稳定性。
2.2机组常态维护分析
为了从整体的角度提升水轮机发电机组运行了可靠性，在具体工作阶段，环境应保持清洁，以防止灰尘、油、水、潮气和其它污物进入机组内部。机组备用时间超过7天应轮换运行或开机空转干燥2小时，机组备用时间超过10天或检修后首次启动前，应进行顶转子操作。在运行过程中，密切监视各表计的变化，及时调整频率、电压，保证电能质量，优化分配合理负荷，使机组安全经济运行。
2.3机组振动稳定性监测技术
机组振动稳定性监测技术主要监测的项目有三项：一项是振动参数，其中包括对振动传感数据的监测和对监测数据的分析。通过监测系统可以实现对机组设备全周期振动情况的全面掌握，比如振动的轨迹和趋势等，但是实际上这个监测过程只是对机组表面的振动特征进行记录，并未获取实质性的数据，数据的来源是通过分析系统获得的。分析过程主要有三个步骤，分别是数据收集、数据传输存储和数据分析。通过数据分析可以对机组运行的趋势进行预判，从而提前对可能发生的故障进行预警，提醒维修技术人员进行检查和维护。
2.4绝缘局放监测技术
有研究数据表明，水电机组的所有故障当中，电气故障占比是最多的，而电气故障中又属定子、转子绕组绝缘老化问题最为普遍。比如局放放电现象就是由于机组设备的定子绕组绝缘层老化严重导致出现贯穿性的放电所引发的危险故障。局放放电在高压类绝缘系统中的发生几率通常更大一些，因为高压绝缘层的内外空隙比较小，绝缘层老化后如果到高压电流很容易就会被击穿。目前我国在局方放电方面所采取的监测方法主要是脉冲电流法，通过现代化的脉冲电流监测技术，对机组发电机的定子绕组运行状态进行实时监控和评估，一旦发现有可能发生电路击穿危险，便可以提前进行预警或者自动执行运行中断程序，防止造成更加严重的水电机组运行事故。
2.5高温处理技术分析
在水电站水轮发电机组运行阶段，温度超标也是其比较常见的故障之一。因此，针对这类故障，大多是利用有线传输测温系统，有效地对水电站设备大部分温度进行测量监控。但是针对一些隐蔽大电流、高温部位甚至旋转位置，就不太适合有线布置应用，这种情况下，我们可以考虑无线测温系统的应用，不仅节省大量的电缆敷设，减少相互之间的干扰。有效地克服了有线测温系统的众多缺点，达到监测不留死角和盲区，极大地减轻现场生产人员的压力和工作量，对设备的运行状态监测一直“在线”，实时了解设备内部的运行工况，提前发现或采取相应措施，避免造成设备故障停运事故。
结语
综上所述，水轮发电机组的稳定以及可靠运行，可以有效提升水电站运行稳定性。但是，当前，在水轮发电机组在运行期间，还存在很多的故障以及问题，不仅对水轮机组的整体运行效率造成了影响，还严重制约了水电站的未来发展。对此，在今后的工作中，相关工作人员应该加大对水轮发电机组的维护以及管理，合理地应用故障处理技术，有效地解决故障。
参考文献：
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[3]范晓明.水电站水轮发电机组的常见故障与维护[J].工程技术研究，2018（10）：201-202.
作者简介：
卿良华（1987-），男，助理工程师，现主要从事水轮发电机组运行、维护工作。