匡绍国
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摘要：我国水电站的数量随着经济的发展而迅速增长。从保障水电站安全运营角度看，水轮发电机是确保水电站正常发电的重要设备，如果发电机组发生故障，不仅会影响到水电站的整体运营状况，给企业造成巨大的经济损失，还会给居民用电及生产用电造成不可估量的严重影响，因此，对水电站机组出现的常见故障处理尤为重要。本文将重点剖析水电站机组易产生故障的环节，并针对上述故障提出切实有效的预防机制。
关键词:水电站，机组故障，预防机制
一、引言
经济的快速发展离不开对于能源的高度依赖，能源是经济发展的重要保障，其中，电力作为一种主要的能源种类已成为各能源企业不断加大开发力度的重要的项目。目前，单纯依靠火力发电已经无法满足社会基本电力需求，此外火力发电不仅成本高而且还造成环境污染，越来越多的能源企业将研发重点转向风电、水电及太阳能等新能源。
我国水力发电有着广阔的前景和潜力，经过近十几年的发展，我国水电资源规模不断壮大，取得了良好的经济效益和社会效益。为了确保水电站机组的安全高效运行，不仅要定期对水电站机组进行维护，而且对日常运行中出现的常见故障要快速进行原因分析并及时处理，确保水电站机组的正常运行。
二、水电站机组设备常见故障及原因分析
1、发电机组轴瓦温度异常
水轮发电机组发生轴瓦温度异常的原因有很多，主要有以下几个方面：一是由于机组轴承瓦紧固螺丝松动，轴瓦间隙超出运行规程要求，机组摆度变大，从而摩擦力变大，破坏了轴瓦与轴颈间的循环油膜，产生巨大热量，这些热量长期积聚在机组内部，使得油盆里的瓦温和润滑油的温度持续升高，直接威胁机组安全运行；二是轴承油盆缺油，降低了润滑和散热效果，无法有效疏解轴瓦及油槽内的热量；三是冷却水系统故障，在机组运行过程中，如果主管道冷却水压力不够或者发生管道堵塞，冷却器就起不到散热作用，从而会导致轴瓦与油温不断升高，严重时造成烧瓦事故；四是外部测温系统部分故障，这种情况不会发生严重后果，根据实际情况及时给予处理即可。
2、发电机组并网不成功
在水电站会经常出现发电机组在开机过程中不能正常并网现象，导致这种情况原因也很多，但主要有以下几个方面：一是达不到同期条件，待并发电机组的频率、出口电压以及相位与电网不一致，不具备并网条件；二是通讯系统故障，PLC不能正常接收开入信号或发出开出指令；三是二次控制回路故障，譬如接线端子接触不良、继电器损坏、控制电源消失、保险丝熔断等等；四是发电机出口断路器控制回路或本体故障，导致断路器在并网时拒动。
3、发电机开机后升不起电压
这种情况在水电站屡见不鲜，主要原因如下：一是机组转速未接近额定转速，发电机组处于低频状态；二是起励失败后未对其复归；三是励磁系统起励回路存在问题，譬如没有起励电源或者起励回路不通等；四是励磁回路及转子回路有接触不良或开路；五是计算机发生通讯故障，励磁调节器没有接收到上位机给出的开机令。
三、针对发电站机组常见故障的预防措施及处理方法
（一）预防措施
1、定期检修。定期检修是所有水电站必须开展的一项常态化工作，每年要根据设备运行状态和运行时间，制定检修计划，对不同设备分别进行不同等级的检修。通过定期有计划的检修将发电站机组的故障隐患扼杀在萌芽状态，切实降低了设备的故障率和检修成本，提高了使用效能，从而确保发电设备始终处于良好状态。
2、采用在线状态监测技术。通过应用监测和诊断技术，可以帮助检修人员识别故障的早期征兆，从而测算出故障发生部位、程度及发展趋势，为检修提供科学的数据支撑，及时消除事故隐患，从而确保机组安全、经济、高效运行。
3、定期开展事故预想。作为运行值班人员，要根据水电站机组设备情况，定期开展事故预想，包括主辅设备在日常运行中经常出现的故障或有可能出现的事故进行预想，并有针对性的处理方法，工作中一旦出现类似问题，在短时间内能正确判断、快速处理，真正做到未雨绸缪，万无一失。
（二）常见故障处理方法
1、发电机组轴瓦温度异常。当发电机组出现轴瓦温度异常升高时，首先检查油盆是否缺油、润滑油的油色是否正常、冷却水管道有无堵塞及冷却水压力是否在标准范围内，其次通过听声音检查机组转动部位有无异常，通过振摆仪查看机组摆度振动是否有较大变化。如果检查水轮发电机组以上情况一切正常，说明是测温系统的传感器或数字温度表等故障，不影响机组正常运行，可以在停机后处理，运行时加强观察即可；如果经检查确认机组存在严重问题不能再继续运行时，应尽快停机处理，并向调度及汇报，在问题未处理前不得运行。
2、发电机组并网不成功。当发电机组无法并网时，首先通过上位机查看报文信息及机组开机流程状态，判断问题发生在哪一环节，其次再针对性地找出故障原因。如果故障来自于待并机组未到达同期，可以通过查看发电机出口电压表、机组频率表或同期装置来作相应处理；如果是通讯中断，待通讯恢复后再给发电并网指令，机组重新并网；如果是因为二次回路故障或发电机出口断路器本体原因，必须有电气专业技术人员根据具体情况再对其进行相应处理。
3、发电机开机后升不起电压。当发电机开机后建压不成功，首先要判断是外部原因还是内部原因，其次再进一步做相应的处理。如果机组在起励瞬间，发电机励磁电压和励磁电流表有指示，则说明励磁装置及转子回路都是好的，问题就属于外部原因，那就要对发电机定子、电压互感器、熔断器、仪表等进行检查；如果起励瞬间发电机励磁电压及励磁电流表没有指示，则就属于励磁系统内部原因，有可能是励磁装置损坏或者励磁回路开路。总之，在发电机组开机过程中出现起励失败时，在故障没有处理之前不准再次进行起励建压。
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