摘要：随着经济和社会的快速发展，对电能的需求量越来越大，电能的生产、输送和分配使用是连续的过程，任何一个环节发生事故都会影响整个系统的正常运行，甚至会危及人身安全。因此，对发电厂电气设备的故障进行诊断具有重要的现实意义。文章主要分析了发电厂水轮机和发电机运行时出现的常用故障，并提出了相应的处理措施，以保障设备的安全可靠运行。
关键词：发电厂；一次设备；常见故障；处理措施
1 引言
发电厂一次设备正常使用，对发电厂的发展以及我国经济建设的发展具有重要意义，如果在发电与电力运输过程中，任何一个环节出现事故都会影响着电厂的顺利生产与运行，一次设备在发电厂中的应用主要是指与输电线路相连接的设备，这些设备对电厂的运行起着决定性作用，因此，本文分析了发电厂一次设备常见故障及处理措施，以进一步提高发电厂中一次设备的使用效率。
2 发电厂一次设备的常见故障分析
2.1 水轮机过速
机组带负载运行过程中突然甩负载时，导水叶不能瞬时关闭，在导水叶关闭的过程中水轮机的转速可能会增高20%-40%，当机组转速升高至某一定值（一般整定为140%额定转速）以上，则机组出现过速事故。如果转速升高，机组转动部分离心力急剧增大，引起机组摆度和振动显著增大，甚至会引起转动部分和固定部分的碰撞。过速时的可能现象有：机组的噪声明显增大；发电机的负荷表指示为零，电压表指示升高；过速保护动作，出现停机；过速限制器动作，水轮机的主阀全开位置红灯熄灭。
2.2 水轮机振动
水轮机振动会影响机组正常运行，可能会导致机组运行不稳定、出力波动大、轴承温度高、机组噪声大，增大了并网的难度；甚至会引起机组固定地角螺栓损坏、尾水管金属焊接部件裂纹，轴承温度过高而无法运行。振动原因分析：（1）机械安装方面，主轴弯曲变形、机组主轴同心度不好、主轴法兰连接不紧以及间隙过大等都会引起振动；机组转动部分重量不平衡，机组振动情况与转速高低有关。（2）水力平衡方面，尾水管中水流漩涡引起水轮机振动，机组振动大小与负荷有关，机组负荷小容易引起振动。
2.3 发电机常见故障
发电机故障是发电厂一次设备中常见故障之一，发电机在运行中，会出现负荷超载的情况，发电机电流超出额定电流值1.1倍以上时，发电机会发出超负荷报警。发电机三相定子电流指示值不等，负序电流指示值较大，造成转子振动与发热，发电机回路接触不良或断开、输电线路没有全相运行以及发电机系统单相负荷超载等都会引起发电机故障。发电机运行时，晶闸管出现损坏，导致发电机励磁电流减少，出现发电机欠励磁问题，在发电机出现欠励磁问题时，需要降低发电机的负荷，并进行停机检查。
2.4 变压器常见故障
变压器作为电厂重要设备之一，其出现故障会直接影响着电厂的运行，变压器常见故障主要如下：首先，变压器过热，能够引起变压器绝缘损坏，变压器温度过高能够降低绝缘材料的强度以及耐压度等，当变压器温度达到一定指数时，内部油中会相应的产生气泡，气泡进一步降低绝缘度，加速了变压器的损坏。其次，变压器冷却装置出现故障，发电厂中变压器一般采用油循环强力风装置对变压器进行冷却，冷却装置在运行过程中常常遭到破坏，导致其出现故障，使变压器的温度急剧上升。
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3 发电厂一次设备常见故障处理措施
3.1 水轮机故障处理措施
针对水轮机超速故障，应采取如下措施，首先，应通过水轮机故障现象对超速故障进行判断，对水轮机超速保护装置运行状态进行监视，如果水轮机组没有及时采取超速保护措施，或采取的保护措施不正常，要人工进行停机操作，同时关闭水轮机的主要阀门，其次，在停机操作过程中，应立刻阻止因主阀门卡住导致的超速，不论保护系统转速是否能够达到保护动作需要的数值，都要进行人工干预，手动进行保护，保证导水叶主阀门迅速关闭。针对水轮机振动故障，应从两方面着手采取措施，首先，针对水轮机组发生的主轴问题，要进一步对水轮机组相关部件进行拆卸和重新组装，要尽量保证水轮机组的转动平衡，以此，消除水轮机组的振动现象，其次，要尽量采用尾水管补气的方式减轻水轮机组的漩涡引起的机组振动。
3.2 发电机故障的处理措施
（1）发电机过负荷的处理措施。1）注意监视电压、频率和电流值的大小，是否超过允许值。2）如果电压或频率升高，应立即降低无功或有功负荷使定子电流降至额定值。3）如果电压和频率都正常，应该采取减小励磁电流的方法来消除过负荷，但是母线电压不能低于极限值以下。4）如果母线电压已低于极限值，但发电机仍然过负荷，应根据过负荷的多少，采取限负荷运行并联系调度启用备用机组等方法进行处理。（2）三相定子电流不平衡的处理措施。当发电机三相电流不平衡超限运行时，若判明不是回路故障引起，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。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。
3.3 变压器故障处理措施
发现变压器出现过热故障与冷却装置故障时，要从以下方面着手分析并采取有效措施对故障进行处理。首先，要对变压器相关运行仪表进行检查，通过运行仪表数值以及其指示等了解变压器中温度偏差，如果变压器冷却装置正常，但油温过高，就要加强对变压器运行状态以及负荷与温度进行实时监视，并立刻向电厂相关调度部门汇报情况，将变压器负荷进行转移，或者缩短负荷超载运行时间。如果冷却装置没有投入使用，要第一时间装置冷却设备，进一步排除变压器故障，如果变压器温度监测装备发出高温警报，需要尽快根据温度指示数值分析故障发生原因。其次，解决变压器冷却装置故障，需要先查明冷却装置的电源回路故障原因，及时更换电容，恢复电源以及回路的正常运行，如果冷却装置中的继电器损坏，要更换备品，同时要及时检修风扇和油泵，如果冷却装置中的油泵和风扇停止转动，应分析熔断器和继电器，并对其进行检查，保证变压器冷却装置中的风扇与油泵正常运行，从而将变压器故障所造成的损失降至最低。
4 结束语
对发电厂电气设备的故障进行维护时，需要熟悉设备的构造，这样才能及时查找故障的原因，并提出相应的处理措施，确保设备的正常运行。
参考文献
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论文作者:冯国彪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：机组论文; 变压器论文; 水轮机论文; 发电厂论文; 发电机论文; 故障论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第13期论文;