摘要：本文针对水电厂发电机事故阐述了运行值班人员面对事故如何采取控制措施及事故处理，结合发电机电气事故停机案列总结事故处理的要点和注意事项，对国内大型发电机事故处理有一定的借鉴意义。
关键词：水电厂；发电机；事故处理
概述
在水电行业中，发电机是最重要的机器设备，必须做好设备运行的操作、维护、监视等工作，保证发电机处于良好的工况运行。通常发电机是按照制造厂的技术规定在额定方式下运行，在这种情况下，发电机可以连续长期安全运行。然而发电机在连续运行中也可能出现异常和事故，这就需要迅速查明原因，采取有效的处理措施，限制事故扩大，保证电厂安全生产。因此，事故处理是运行人员必不可少的技能，运行值班人员必须了解和认识发电机异常运行和发生事故的特点、并掌握使之恢复正常运行和事故处理的方法和措施。本文对发电机异常运行和事故处理方式方法进行分析，及时、准确、有效的处理事故，对正常生产运行具有十分重要的意义。
发电机故障类型
一般来说大型发电机构造包括转子绕组，定子绕组，转子铁芯，定子铁芯，轴承，上机架、下机架，主轴等设备组成部。转子与定子形成变化的磁场，通过定子去切割气隙中的磁场，在定子上感应电势，产生电流。因此发电机故障种类较多，总体可分为外部故障和内部故障。
发电机外部故障
外部短路或系统振荡引起的定子绕组的过电流。
定子绕组引起的三相对称过负荷。
外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序电流。
励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷。
水轮机活动导叶突然关闭而引起的发电机逆功率运行（调相运行）以及低频、失步、过励磁等。
发电机内部故障
定子绕组故障。定子绕组的相间短路
转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时，因破坏了转子磁通的平衡，可能引发发电机的强烈震动或将转子绕组烧损。
转子励磁回路电流急剧下降或消失，即我们所说的发电机失磁，当发电机失磁以后会从系统吸收无功功率，造成失步，从而引起系统电压下降，甚至可使系统崩溃。
发电机导轴承、推力轴承轴瓦烧损。
发电机保护配置
一般大型发电机均配备了继电保护，以便在发电机事故时及时跳开断路器，将故障设备与电网系统可靠隔离，起到保护发电机，稳定电网系统的作用。
以下从本人亲历的一起大型发电机组电气事故停机处理过程，具体阐述事故处理的方式方法。
某水电厂1号发电机电气事故停机处理
事故现象
2013年07月14日，某电厂1号发电机带有功功率347MW，无功功率15MVar运行，23时18分17秒，1号发电机保护A、B套发电机完全纵差、单元件横差、裂相横差、起停机保护动作；A、B套发电机电气事故动作；1号发电机出口断路器011跳闸，灭磁开关跳闸；发电机电气事故停机。
运行值班人员应急处理
事故发生后，值班人员立即调取简报报警信息，查看保护动作信息，1号机跳闸信息，安排值班员监视1号机事故停机过程是否正常，根据事故汇报原则3分钟内电话汇报调度值班人员事故发生的时间及事故概况，同时安排一名值班员通知运行人员和维护人员立即赶到现场进行检查。
应急人员到达现场后，值班负责人立即安排专业人员现场检查保护动作情况，打印保护动作报告；安排应急人员现场检查一二次设备情况并及时向值班负责人汇报；在事故发生后15分钟内，向调度值班员汇报现场检查保护具体动作情况和一二次设备现场检查情况，并安排人员根据保护动作情况编写事故简报，并及时向调度对口部门上报。
故障设备隔离和现场检查
值班负责人立即将故障设备隔离且运行人员对1号机实施防转动安全措施及防感应电措施后，协同维护人员进行现地检查。事故处理首先要保证人身安全，对1号机定子、转子进行检查，发现定子线棒下端部共受损66槽（共计132根线棒），其中下层线棒下端部有20根定子线棒并铜块处有严重的熔化，并铜块有轻微的熔化、线棒下端部绝缘有烧焦痕迹、绝缘盒有变形等。
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根据保护报告与现场检查基本确认事故是由于1号机组4号空气冷却器排水管波纹管破裂，漏水喷溅至发电机定子下端部，导致定子线棒下端发生三相短路故障，机组电气事故停机。至此，此次事故发生的原因已经查清楚。
故障处理
根据设备故障情况，值班负责人请示相关领导后向调度申请将1号发电机转检修后，进行事故处理，即断开1号发电机出口断路器、出口隔离开关，合上出口接地刀闸，退出发电机保护等保证事故处理人员的安全措施。
事故恢复处理
事故处理结束后，值班负责人应确认处理后的设备厂内各项测试均正常后，再根据需要向调度申请开展相关并网试验，在试验数据均合格后，申请将1号机组移交调度并按照调度要求正常开停机。
事故处理总结
此次1号机事故处理抓住了事故处理的时效性，减少了机组失去备用时间，缩短了发电机停机时间。事故原因分析比较有针对性，参考保护动作信息，迅速查明了故障点，也为事故处理赢得了时间，但事故查找过程中，应对人员进入发电机风洞进行风险评估，防止由于风险意识预估不到位和人员防护措施缺失，导致人身伤亡，因此，事故处理还需防止次生事故，不能忽视人身安全。
大型发电机事故处理
发电机事故处理原则
当故障发生后，首先尽一切可能保持电网设备稳定运行，并优先保证发电厂厂用电、确保厂用电正常，若厂用电源失去，要优先恢复厂用电；快速限制故障的发展，隔离并消除故障的根源、解除对人身和设备安全的威胁，二是防止人身伤害、防止电网稳定破坏和瓦解。三是迅速查清原因，维持运行设备的安全稳定；五是查明事故原因后，要迅速消除，尽早恢复机组正常运行；六是对事故现象及处理过程，要详细记录，并保存打印资料，以作为事故分析资料。
事故汇报原则
发电机事故跳闸后，运行值班人员应在跳闸后3分钟内向调度机构值班调度员汇报故障发生的时间、跳闸设备和天气情况等故障概况，跳闸后15分钟内，应将一次设备检查情况、继电保护及安全自动装置动作情况等内容汇报值班调度员。汇报应简明扼要地报告事故发生的时间、现象、设备情况及频率、电压、潮流的变化等。故障处理告一段落后，运行值班人员应按调度信息管理相关规定将故障情况报告主管领导和上级调度机构值班调度员，并填写故障记录。
事故应急处理
当发电机发生故障时，继电保护装置可以在极短时间内将其切除，保障非故障机组和设备可靠地供电以及维护电力系统的稳定运行。当发电机由于保护动作而跳闸，其一、值班人员应首先确认非故障机组是否运行正常，机组自用电是否正常，是否需要马上调整负荷及各种运行参数，系统运行状况如何，是否影响机组运行；其二、严密监视跳闸机组和事故停机过程，要观察清楚跳闸机组的全部表计变化。如三相电流表、电压表、有功和无功功率表、励磁电流和电压表指示是否均已为零，发电机断路器，确保发电机已和电网系统可靠的解列。其四，故障发生后，要及时检查并确认备用机组具备正常开机条件，经调度同意后，启用备用机组保持电厂对外供电负荷。最后，根据查看保护跳闸和自动表计记录，分析判断故障的形式和部位。根据初步判断，尽快确定进一步检查内容和处理步骤，查明发电机保护动作原因。如果确认发电机回路跳闸是由于人员的误动、误碰而引起的话，则应向调度申请将发电机并入电网，并根据调度的要求进行相应的操作。
通过以上简单的检查处理，运行人员可以判断出是否存在故障、故障的严重程度，继而明确是否要将故障设备申请转检修，以便维护人员检查事故，究其原因，尽快处理故障，缩短发电机失备时间，尽最大可能将故障处理好的发电机并入系统。
结语
随着电力行业迅速发展，电力安全显得尤为重要。水电厂作为电力系统重要组成部分也是这样，影响水电机组安全运行的因素有很多。水电运行值班工作是保证水电站安全运行最基本的工作，不仅要在事故发生后及时采取有效的措施，限制事故扩大，解除对人身、设备的伤亡和威胁，而且要在事故发生前，通过实施风险的超前控制与闭环管理，降低风险发生几率与后果，及时依据设备不正常状态的现象预判事故发生的概率，将事故消灭在发生前，提高设备的稳定性，保证电力系统的安全运行。
因此运行值班人员不仅要加强内部自身要求，从每一次事故处理中总结不足，掌握发电机的各种异常及事故处理方法，提高事故处理和应急能力，将平时的事故预想和事故演练当做真实事故来对待，提高对事故处理的正确性和迅速性，确保机组安全、稳定、高效、经济运行。
参考文献：
[1]盛国林.水电站机组设备及运行.化学工业出版社.2009年
[2]任煜峰.水轮发电机组值班.中国电力出版社.2002年
[3]陈化钢.电力设备异常运行及事故处理手册.中国水利水电出版社.2008年
作者简介：
王涛（1985-），本科，工程师，主要从事水电厂运维工作。
论文作者:王涛,高扬,张敏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：发电机论文; 事故论文; 故障论文; 事故处理论文; 定子论文; 机组论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第33期论文;