水轮发电机的常见事故处理
水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析
水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析摘要：随着我国及国际上大型水电站的陆续兴建，大型发电机技术已经达到了较高的水平，且仍然在不断的发展和改善过程中。
根据已经投运的大型机组运行情况来看，发电机的特征参数选取是否合适、结构设计是否合理是保证大型电站水轮发电机组安全、高效、稳定运行的决定性因素。
基于此，本文就水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术进行简要探究。
关键词：水电站；水轮发电机组；常见故障；处理技术1水电站水轮发电机组概况某水电站是一座以发电为主的坝后式水电站，在主厂房内分别设置5台HLA883-LJ-296 立轴混流式 40MW 的机组，并配有SF38.4-28/5800型号的发电机，额定转速214.3r/min，电站总装机容量为200MW。
2发电机结构该电站水轮发电机为立轴悬式结构，具有二部导轴承和一部推力轴承，推力及上导轴承置于上机架油槽内；发电机整体主要由定子、转子、上/下机架、推力轴承及导轴承等零部件组成。
2.1定子、转子定子由机座、铁心、绕组等组成，定子机座分瓣到货在工地安装间进行组拼、焊接以及铁心叠装工作，下线在机坑内进行。
转子由主轴、支架、磁轭、磁极等组成，该电站转子在制造厂内已完成主轴与转子支架热套及其他安装工作，整体运输至现场。
现场仅需要调整及复验无误后进行磁轭叠压、磁极及附件安装等工作。
2.2 上、下机架上机架是由中心体、8条支臂、8 个切向支撑组成的承重机架，现场根据工厂加工标记对各部件进行组拼后，检查尺寸满足要求后焊接成一体。
下机架由中心体、4条支臂、基础板等部件组成，下机架为非承重支架，现场根据工厂加工标记将中心体与支臂进行组拼后，检查尺寸满足要求后焊接成一体。
2.3 推力轴承及导轴承推力轴承采用弹性圆盘支撑型式布置在上机架油槽内，厂内进行推力轴承的预装，现场无需进行调整，仅需将 8块弹性金属塑料瓦根据厂内标示放置于对应的弹性圆盘上即可。
导轴承分为上导轴承及下导轴承，均由8 块巴氏合金扇形瓦以及楔型调节传动装置等组成，并分别布置于上、下机架中心体油槽内，轴瓦采用球面支撑结构，轴瓦间隙和转子中心位置通过楔子板进行调整后用螺杆及螺帽固定。
水轮发电机转子轴头断裂事故处理
130mm缩小成110mm，以 增加轴头强 度。
(2) 把夹环槽根直角加工成R 角，以 避免应力 集中。 (收 日 : 2007- 02- 06) 稿期
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图 1 转子轴头零件
3 防范措施
2 事故原因分析 (1) 该机组为立式悬吊式水轮发电 机， 其转子 加水轮总重为 16 t 。全部由 推力头、夹环承受。造 成转子轴头断裂的直接原因是: ① 机组在多次检修中， 推力头多次拆装( 冷 拆装 )， 使夹环厚度、 轴径、推力头内径磨损; ② 检修中技术措施不到位，夹环、推力头配 合不好， 产生晃动; ③ 转子安装中心偏高，使 16 t 的重量加上发 电机向下的 磁拉力都集中在转子轴头上。
(2) 转子轴头存在的设计缺陷。由图 1 可见， 轴头上4 个工作孔的外缘与夹环槽外径之间的厚度 仅有 3 mm。在设备重量和设备旋转向 心力的作用 下，3 mm 厚的强度明显不够。轴头夹环槽根部是 直角而不是R 角， 经过长时间运行， 金属疲劳过度， 直角就像切口 一样开始裂开， 加上 4 个工作孔与夹 环直径仅有3 mm 厚度， 使裂纹正好向4 个工作孔 对称渗透撕开。 这是造成轴头环形断裂的根本原因。
1 事故经过 2004- 10- 25T20:00, 3 号机组负荷 1 100 kW, 运行人员每小时抄表 1 次，发现上、下导瓦瓦温不 同程度上升，且升温不断加速。 20:00， 上导瓦温 东侧升至62C ， 下导瓦温东侧升至64" ，西侧升 C 至 590 ( 规程要求各轴瓦温一般不超过60C 、最 C 高不得超过65C )。 汇报厂长后， 发电机解列。 据分析，造成上、下导瓦瓦温同时升高的原因 可能有3 个: (1) 推力头配合过松、 摆动， (2) 推力头夹环过松、 摆动; (3) 转子空气间隙不均匀，向一个方向跑偏。 停机检查发现，转子轴头有裂纹并变形; 推力 头夹环、主轴 ( 转子 ) 夹环槽根部发生环形断裂， 而且是从 4 个工作孔开始撕开的。
防止水轮机发电机事故反事故措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________防止水轮机发电机事故反事故措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2448-60 防止水轮机发电机事故反事故措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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第一部分防止水轮机事故1. 防止机组飞逸1.1. 设置完善的机组运行过程剪断销剪断、调速系统低油压、电气和机械过速等保护装置。
过速保护装置应定期检验，并正常投入。
1.2. 机组调速系统必须进行水轮机调节系统静态模拟试验、动态特性试验和导叶关闭规律检验等，各项指标合格方可投入运行。
1.3. 新机组投运前或机组大修后必须通过甩负荷和过速试验，验证水压上升率和转速上升率符合设计要求，过速整定值校验合格。
1.4. 工作闸门（主阀）应具备动水关闭功能，导水机构拒动时能够动水关闭。
应保证工作闸门（主阀）在最大流量下动水关闭时，关闭时间不超过机组在最大飞逸转速下允许持续运行的时间。
1.5. 加强调速系统油质的技术监督，在油质指标不合格的情况下，严禁机组启动。
2. 防止立式水轮发电机组旋转部分抬机2.1. 保证机组甩负荷后其转速上升值和水压上升值符合调保计算的要求，导叶的关闭时间应每年进行校核，确保在设计范围之内。
2.2. 向转轮室内补气的主轴中心孔补气、真空破坏阀等补气装置应完好，补气管道无堵塞，补气量充足。
水电站事故预想
水电站事故预想一、发电机过负荷1.现象1)定子电流和转子电流指示可能超过额定值。
2)有、无功表指示超过额定值。
3)定子温度有所上升，系统频率、电压可能降低。
2.处理方法1)系统故障（系统频率、电压降低），按本机事故过负荷的能力掌握时间，监视发电机各部分温度不超限，定子电流为额定值。
2)系统无故障，单机过负荷，系统电压正常：A.减少无功，使定子电流降到额定值以内，但功率因数不超过0.95，定子电压不低于0.95倍额定电压。
注意定子电流达到允许值所经过的时间，不允许超过规定值。
B.若减少无功不能满足要求则请示值长降低有功。
C.若AC励磁调节器通道故障引起定子过负荷，应将AC调节器切至DC调节器运行。
D.加强对发电机端部、滑环和整流子的检查。
如有可能加强冷却：降低发电机入口风温，发电机、变压器组增开油泵、风扇等。
E.过负荷运行时，应密切监视定子线圈，空冷器前后的冷、热风温度、机组振动摆度，不准超过允许值，并作好详细的记录。
F.检查调速器功率闭环控制或集中监控系统是否正常，必要时退出本机参加AGC、AVC运行。
二、发电机三相电流不平衡1.现象1)定子三相电流指示互不相等，三相电流差较大，负序电流指示值也增大。
2)当不平衡超限且超过规定运行时间时，负序信号装置发“发电机不对称过负荷”信号。
3)造成转子的振动和发热。
2.处理方法当发电机三相电流不平衡超限运行时，若判明不是表计回路故障引起，应立即降低机组的负荷，使不平衡电流降到允许值以下，然后向系统调度汇报。
等三相电流平衡后，再根据调度命令增加机组负荷。
水轮发电机的三相电流之差，不得超过额定电流的20%，同时任何一相的电流，不得大于其额定值。
水轮发电机允许担负的负序电流不得大于额定电流的12%。
三、发电机温度异常1.现象发电机绕组或铁心温度比正常值明显升高或超限，发电机各轴承温度比正常值明显升高或超限。
2.处理1)判断是否为表计或测点故障，是则通知维护处理，并将故障测点退出，密切监视其它测点的温度正常。
水轮发电机的常见事故处理(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________水轮发电机的常见事故处理(正式)Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2714-96 水轮发电机的常见事故处理(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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（1）发电机断路器自动跳闸，运行人员应立即检查1）灭磁开关是否跳闸，如未跳闸应立即远方跳闸；2）检查是由于何种保护动作使断路器跳闸，查明光字牌后分析动作的正确性。
如系外部故障引起过电流保护动作，同时内部故障保护未动作，发电机外部检查无明显的不正常现象，应与调度联系发电机可并入电网。
3）如系运行人员误动，判明后立即将发电机并入电网；4）如系发电机内部故障保护动作而引起跳闸，应测量定子绕组的绝缘电阻，并对保护范围内的一切电气回路作详细的外部检查，查明有无冒烟、冒火、响声、焦味、放电、灼伤痕迹等外部现象，同时对动作的保护进行检查，联系调度查问电网上的情况。
如未发现发电机及保护范围内的故障，发电机可从零升压，升压正常可将发电机并入电网；升压不正常，应立即停机，详细检查故障部位并设法消除。
（2）发电机发生剧烈的振荡。
有时有下列现象：1）电力表指针在全盘上大幅度摆动；2）定子电流表针来回剧烈的摆动，可能超过正常值3）定子电压表和母线电压表指针剧烈的摆动，经常低于正常值4）转子电压表和母线电压表指针剧烈的摆动，经常低于正常值5）发电机发出鸣音，其节奏与表计指示摆动合拍。
水轮发电机事故案例
水轮发电机事故案例一、水轮机转轮事故（一）叶片断裂事故贵州省红林电站装设水轮机为HL160—LH—200，单机容量3.4万千瓦，设计水头142米，转轮叶片17片，材料为ZG20SiMn。
1986年3月3日该电站2#机组突然发生异常噪音与振动，被迫停机。
检查后发现叶片严重裂缝与脱落。
17只叶片完全脱落的有4片，每个叶片上都有不同程度穿透性裂纹。
经分析，主要原因如下：①该电站在电网中担任调峰任务，机组起动频繁，负荷变动大。
50%额定功率以下运行时间占30%，水轮机长期处于低负荷非稳定区运行，易发生机组振动，尾水管又没有完善的补气设施，致使发生强烈水压脉动；②转轮材料为ZG20SiMn铸造，它抗气蚀性差，制造工艺粗劣使水流流态恶化，易产生气蚀与振动；③转轮选型不妥。
该转轮应用水头110～150米，本电站实际运行水头为145～147米之间，接近该转轮上限水头。
常年在高速水流作用下，叶片气蚀比正常时更严重；④转轮断裂位置大部分在叶片与上冠（或下环）交接处，即转轮应力集中部位，与多次转轮补焊应力集中变形有关。
因此，运行工况不佳，转轮选型不妥，制造粗劣，使振动与水力脉动过大是造成叶片断裂损坏的主要原因。
（二）转轮梳齿迷宫咬死事故1、某电站装有两台HL220—WJ—84水轮机，H p＝55米，机组容量2500千瓦，在运行中，经18分钟，转速从额定转速750r/min下降到500r/min，立即停机检查，发现梳齿密封咬死，磨损深度达1mm左右。
其原因是顶盖未扫干净，有大量型砂与杂物运行后落入迷宫间隙，造成转轮咬死。
2、某电站HL240—LJ—120水轮机单机出力3200千瓦，空载试运行正常，在作72小时连续负荷试验时，发现导叶开度不变，出力却逐渐减小。
停机检查发现梳齿迷宫咬毛卡死。
原因是安装时单侧迷宫间隙比设计范围偏小。
二、导水机构事故1、某电站装有HL120—LJ—90机组两台。
投产两个月后，导叶剪断销连续多个剪断，最多时一次剪断七只，均是在开停机过程剪断。
水力机械常见事故故障及其处理
某水电站液压系统故障案例
总结词
液压油污染
详细描述
液压系统中的液压油受到污染，导致液压元件的磨损和 堵塞。污染可能源于外部杂质、内部磨损颗粒或油品氧 化等。
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对设备的性能参数进行定期校准和测试，确保设备 性能稳定、安全可靠。
05
水力机械事故案例分析
某水电站机械故障案例
总结词
机械磨损严重
详细描述
该水电站长期处于高负载运行状态，导致机械部 件磨损严重，如轴承、齿轮等。磨损导致机械效 率降低，设备性能下降，甚至引发故障。
某水电站电气故障案例
要点一
总结词
详细描述
机械故障可能包括齿轮、轴承、轴、密封件等部件的磨 损、断裂、变形或脱落等。这些故障可能导致设备性能 下降、效率降低或完全停机。
电气故障
总结词
电气故障是水力机械中常见的另一类事故，通常是由于电气系统中的元件、线路或设备出现异 常所引起。
详细描述
电气故障可能包括短路、断路、过载、欠压、漏电等。这些故障可能导致设备无法正常启动、 运行或停止，甚至可能引发火灾等安全事故。
电气设备老化
要点二
详细描述
该水电站的电气设备使用年限过长，部分线路和元件出现 老化现象。老化电气设备的性能不稳定，容易发生故障， 如短路、断路等。
某水电站控制系统故障案例
总结词
控制程序错误
详细描述
该水电站控制系统中的控制程序存在 错误，导致系统无法正常运行。错误 可能源于编程错误、软件缺陷或病毒 侵入等。
控制系统故障
总结词
控制系统故障是指水力机械中控制系 统的软硬件出现异常，导致设备无法 按照预设的程序或指令进行操作。
水轮发电机组常见故障及处理措施分析
水轮发电机组常见故障及处理措施分析摘要：在水电站建设过程中，水轮发电机组是非常重要的一个环节，对水电站建设水平的提升有很大作用及重要意义。
但由于水电站建设具有一定的复杂性，使得水轮发电机组在运行过程中经常会出现一些故障，严重影响了水电站的稳定运行。
本文分析水电站水轮发电机组的运行模式、常见故障、常规维护，阐述加强对水电站水轮发电机组运行与维护的重要性，从而确保水轮发电机组设备的可靠性、安全性和高效性，降低运行成本。
关键词：水轮发电机；常见故障；处理措施引言水力发电厂的水轮机出现运行故障，将会直接关系到整个电力运输系统的安全可靠性，发电厂的工作人员要充分认识到在发电系统中的水轮机运行质量重要性，以实际的运行情况作为出发点，明确故障发生的现象，掌握故障发生的原因，增强处理故障的能力，才能最大程度地避免水轮机故障发生，提升水轮机工作能力和工作效率。
基于此，发电机组运作中要制定详细的预案，提出常见故障的维护保养途径和对策，找出常见故障的深层原因。
1水轮发电机组的重要性在水力发电厂中，最重要的组成设备是水轮发电机组，这也是水力发电厂的核心设备。
水轮发电机组的组成是比较复杂的，它除了包括最起码的机械设备和电气设备，还包括油、气和水等多种系统，由于组成系统较多，所以在运行的过程当中会受到更多外界因素和内部因素影响，极容易发生异常故障。
水力发电厂的水轮机组的安全运行与否，将直接关系到整个水力发电厂的运行质量，对整个电力系统的稳定性有直接影响。
如果没有对水轮发电机组的故障及早解决，情节较轻将会影响到发电厂的经济效益，情节较重将会严重影响整个电力系统的安全运行状况。
由此可见，水力发电厂要对水轮发电机组的结构特点予以明确，对各种存在的问题及时发现并解决尤为重要。
2水轮发电机组常见故障问题2.1运行温度过高水轮发电机组在连续运行的过程中温度会不断升高，一旦温度达到一定程度将直接影响水轮发电机组的正常运行，对其造成严重的损害。
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水轮发电机的常见事故处理
（1）发电机断路器自动跳闸，运行人员应立即检查
1）灭磁开关是否跳闸，如未跳闸应立即远方跳闸；
2）检查是由于何种保护动作使断路器跳闸，查明光字牌后分析动作的正确性。
如系外部故障引起过电流保护动作，同时内部故障保护未动作，发电机外部检查无明显的不正常现象，应与调度联系发电机可并入电网。
3）如系运行人员误动，判明后立即将发电机并入电网；
4）如系发电机内部故障保护动作而引起跳闸，应测量定子绕组的绝缘电阻，并对保护范围内的一切电气回路作详细的外部检查，查明有无冒烟、冒火、响声、焦味、放电、灼伤痕迹等外部现象，同时对动作的保护进行检查，联系调度查问电网上的情况。
如未发现发电机及保护范围内的故障，发电机可从零升压，升压正常可将发电机并入电网；升压不正常，应立即停机，详细检查故障部位并设法消除。
（2）发电机发生剧烈的振荡。
有时有下列现象：
1）电力表指针在全盘上大幅度摆动；
2）定子电流表针来回剧烈的摆动，可能超过正常值
3）定子电压表和母线电压表指针剧烈的摆动，经常低于正常值4）转子电压表和母线电压表指针剧烈的摆动，经常低于正常值5）发电机发出鸣音，其节奏与表计指示摆动合拍。
这时运行人员应立即采取一下措施：
1）降低发电机的有功负荷，增加励磁电流，以恢复稳定；
2）采取上述措施无效后，应将机组解列或解列发电厂的一部分机组。