水电厂常见设备故障与处理(李典霖)资料讲解

水电厂常见设备故障与处理(李典霖)水电厂常见设备类型可分为电气事故异常、水机事故异常以及人为典型误操作事故等。常见设备事故异常分类电气设备常见异常与处理电气设备常见事故异常有：发电机温度升高定子绝缘受潮转子回路一点接地电气设备常见异常与处理1、发电机温度升高原因：冷却水中断、水压不足、供水管路淤塞、发电机过负荷、测温系统故障等。处理：检查技术供水、风机运行情况，检查机组出力，检查测温系统工作情况。必要时减负荷运行，如温度超过规定值，停机处理。电气设备常见异常与处理2、定子绝缘受潮原因：环境湿度影响，定子线圈结露,出现电缆受潮,电缆沟积水，电缆头破损等。处理：空气湿度大时，机组停运期间加强开通风机运行，保持机组干燥。开机时升压前先空转干燥。检查电缆沟运行情况，必要时要求检修处理。电气设备常见异常与处理3、转子回路一点接地原因：转子回路受潮、集电环绝缘架积碳、磁极绝缘破损、励磁变副边单相接地、励磁柜功率部分接地、功率柜直流母线接地等。处理：通风干燥、定期清理集电环碳粉，检查励磁主回路。案例警示2010年1月17日08时04分，马鹿塘二期水电站3号机开机并网后发生“转子一点接地”故障，为防止故障扩大，经调度同意3号机停机，负荷转移至1号机组。案例分析事情经过：2010年1月17日马鹿塘二期水电站1、3号发电机停运，根据当日负荷曲线，07时55分向调度申请开3号机带50MW负荷，3号机于08时04分16秒并网，08时04分28秒监控画面报3号机发变组A套发电机转子一点接地保护动作，立即向调度申请停3号机，同时申请开1号机，08时20分1号机并网发电正常，带50MW负荷。案例分析检查情况：3号机组停机后，电厂迅速组织有关人员到现场进行检查，3号机发变组保护A柜报2010年01月17日08时11分49秒169毫秒转子接地低故障动作，转子接地低定值故障参数如下：1、直流励磁电压77.043V；2、接地电阻0.000KΩ；3、接地点位置73.219。案例分析原因分析：经初步检查分析为3号机转子7号磁极（负极顺时针方向）引线与阻尼环间隙小，之间积有粉尘，3号机转子运转过程中将粉尘击穿，导致出现转子动态一点接地现象。案例分析处理方法：1.3号机组停机并做好安全措施后，进入机坑内处理，调整3号机转子7号磁极（负极顺时针方向）引线与阻尼环间隙，并在3号机转子磁极引线与阻尼环之间增刷一层绝缘漆。2.全面清理3号发电机转子各部粉尘。案例分析处理结果：1.经检查，3号机组励磁系统各部正常，用500V摇表检查灭磁开关出线绝缘，正极对地75MΩ，负极对地75MΩ。2.3号发电机集电环检查正常。3.向调度申请3号机开至空转态进行检查，用500V摇表检查灭磁开关出线绝缘，正极对地75MΩ，负极对地75MΩ。4.3号机起励升压后进行检查，发电机各部运行正常。3号机发变组保护柜实时参数如下：1、直流励磁电压57.638V。2、转子接地电阻337.090KΩ至655.360KΩ之间。3、接地点位置0.000。水力机械设备常见事故异常水力机械设备包括主阀、调速器、水轮机及油、水、气等辅助系统。主阀常见事故、故障调速器机械常见事故、故障水轮机常见事故、故障油、水、气系统常见事故、故障主阀开启时无法平压手动开关主阀不动作自动开关主阀不动作主阀常见故障及其处理1、主阀开启时不能平压水轮机的主阀（蝶阀、快速闸门）开启时为了减少开启时的震动和操作力以及满足机组平稳启动的要求，必须平压静水开启，但很多时候却无法对主阀进行平压。主阀常见故障及其处理1、主阀开启时不能平压原因：导叶漏水大，未关严、间隙增大；蜗壳排水阀未关严；旁通管路不畅通、堵塞、手动阀未开、液压阀卡塞。处理：在主阀全关的情况下活动导叶，去除导叶间杂物，重新全关导叶；检查蜗壳排水阀、旁通管各阀门位置是否正确；根据情况，判断主阀止漏盖（环）确已缩回，活门处于自由状态时，可以手动开启主阀。主阀常见故障及其处理2、手动开关主阀不动作原因：操作油压不足；操作电磁阀、液压阀卡塞；操作油短路,包括受油器串油、接力器活塞内漏、液压集成块内漏。当出现油路短路时，表现为压油装置压力持续下降,但是主阀不动作。处理：检查油路阀门位置是否正确；往返操作电磁阀,如仍然无法开启时,应停止操作，通知检修；如油路短路，应复归操作，通知检修；主阀关闭失灵时、应通过导叶切断水流停机,未处理好不得启动机组。主阀常见故障及其处理3、自动开关主阀不动作原因：含手动开关主阀不动作的所有原因；操作电源回路断线熔断器熔断、空气开关跳闸、电磁阀线圈烧毁、接线端子接触不牢；由于压力开关、行程开关等无输入造成开关条件不具备。处理：检查熔断器容量是否符合，更换同型号的熔断器或试合空气开关一次；检查压力开关阀门是否开启，行程开关是否有变位；在导叶全关的情况下,试验手动开关主阀是否正常。主阀常见故障及其处理主配压阀发卡反馈钢绳断调速器抽动接力器跑油调速器机械常见故障及处理1、调速器主配压阀发卡原因及危害：当主配压阀卡在开启侧时，将把导叶开至极限开度，并网机组出现过负荷，未并网机组将严重过速:当主配压阀卡在关闭位置时，导叶将全关，并网机组转调相运行，未并网机组停机；当主配压阀卡在中间位置时，调速器无法执行开关导叶的任务，一旦机组事故跳闸，将出现机组过速，在静止状态下，无法发现此故障，只有在进行增减导叶开度的时候可以发现。调速器机械常见故障及处理1、调速器主配压阀发卡处理：发现主配压阀卡在开启位置时，立即紧急关闭水轮机主阀；卡在关闭和中间位置时对并网机组可以采用敲击、反复给增减命令冲击的方法处理，未并网机组待机组停稳关闭球阀后在作以上处理。调速器机械常见故障及处理2、调速器反馈中断目前水电厂使用的调速器的反馈可分为两大类，一类为自复中式电气反馈，一类为机械复中式。原因及危害：自复中调速器的反馈钢绳仅用于机械开限的回复，而对于机械复中的调速器，反馈钢绳起着抵消调节信号负反馈、回复主配压阀的作用，一旦反馈钢丝断，将造成严重后果。电气反馈拉杆脱开或断裂同样造成严重后果。调速器机械常见故障及处理2、调速器反馈中断处理：对于机械复中的调速器，如果反馈钢绳断，机械液压系统就失去了回中的能力，一有增调节信号就类似于主配压阀卡在开启侧，一有减调节信号就类似于主配压阀卡在关闭位置，可以参考”主配压阀卡塞“故障进行处理。巡检时，如果发现反馈钢绳断，稳妥的做法是关闭水轮机主阀再进行处理，不得擅自操作调速器。调速器机械常见故障及处理2、调速器抽动

调速器抽动将造成负荷波动，机组并网困难或并网冲击大，严重时造成系统事故、剪断销剪断和压油泵烧毁。原因：引水系统压力波动；调速系统管路进气；调速器调节参数选择不当，电气部分有故障。处理：出现调速器抽动时不得进行机组的并网操作，将调速器切手动运行；调整压油装置的油面到正常；长时间停机以后启动机组以前，宜再主阀关闭的情况下，手动活动调速器；通知专业班组对电气部分进行检查。调速器机械常见故障及处理3、接力器跑油接力器跑油，不是设备故障，而是运行人员在进行接力器冲油操作中的一个危险点。因为在水电厂多次出现此事故，所以提出来讲，让大家在以后的工作中引起重视。调速器机械常见故障及处理3、接力器跑油原因：接力器排油阀的操作频率非常小，多年运行以后，其开关的灵活性变差，在进行接力器充油操作之前,如果盖阀门没有关严，即使只有很少的部分没有关，在高压油的作用下,也会造成大量的漏油,而漏油箱和漏油泵的上有量又很小的,由此而出现接力器跑油。处理：为了防止跑油，在操作时，除了严格执行操作票制度，在操作调速器充油时，宜先进行小范围开关后，检查漏油箱无异常漏油，再继续操作。调速器机械常见故障及处理案例警示2008年8月6日08时20分，运行人员在设备巡回检查时及时发现3号机组主接力器关腔油管路焊接处开裂漏油（带锁定接力器），且漏油量较大，为保证机组安全，向中调申请停机消缺。案例警示注：焊缝开焊地方为红色压力油管与接力器连接法兰盘后的弯肘管段焊缝正上方。案例分析系统运行：220kV系统运行，三台机组并网运行，AGC投入省调控制方式，全厂带165MW负荷，厂用400V分段运行。事件经过：08时20分，运行人员在巡回检查时，发现3号机组主接力器关腔油管路上漏油量较大，细致检查发现管路焊缝开焊。向调度申请停机处理；经处理及试验后，11时17分，3号机组恢复并网运行，负荷55MW。案例分析原因分析：1、由于机组投入AGC控制，跟踪电网频率调整，调速器调节频繁，主接力器（带锁定接力器）关腔油管路焊缝因长时间振动导致疲劳开焊。2、由于该焊缝焊接工艺水平差，焊接质量可能存在问题，加上油管路在调速器频繁调节时的振动疲劳导致开焊。案例分析处理情况：1.3号机组停机，做好消缺安全措施，接力器泄压，对开焊点进行补焊。2.处理完毕，恢复安全措施，进行充油检验无漏油，向中调申请空转。3.经空转检查后没有出现漏油现象；在0至空转开度之间来回调整4次排出内部气体后，汇报中调并申请开机。4.3号机组并网成功，负荷55MW。机组轴承瓦温升高、过高、轴瓦烧毁机组过速机组异常振动高转速制动剪断销剪断顶盖水位过高水轮机常见故障及处理1、机组轴承瓦温升高、过高原因：1）检修安装原因：油盆渗漏有，毕托管安装位置不正确，瓦隙不符合要求，安装质量原因造成的机组振动异常等；2）运行原因：运行于振动区，对轴承油质、油位异常失察加补充油不及时，对冷却水中断、水量不足失察，使机组长时间低转速运行等。水轮机常见故障及处理1、机组轴承瓦温升高、过高处理：瓦温升高时，首先检查润滑油，及时加补充油或联系更换油；调整冷却水压或切换供水方式；测试机组振摆是否超标，不能消除振动时，应停机；如温度保护出口，应监视停机正常，检查轴瓦是否烧毁，一旦烧瓦，应更换新瓦或重新研刮。水轮机常见故障及处理2、机组过速事故及其处理原因：开机时调速器失灵;机组解列停机时调速器失灵;机组甩负荷后调速器失灵或调速器动态品质差；运行人员误操作；测速装置故障，过速保护误动作。处理：无论何种原因引起的机组过速，必须立即启动关主阀；机组过速后，由于强大的离心力可能损坏转动部分，必须进行转子检查，无损坏后方可重新开机；重新选择调速器的调节参数；如为测速装置故障，必要时暂时退出机组过速保护。

水轮机常见故障及处理3、机组异常振动原因：机械原因:转子动（静）不平衡、轴线不正、轴承间隙过大、碰撞等；水力原因:涡带、进水不平衡、止漏间隙不均、涡列等；电磁原因:不对称运行、气隙不均、失磁、转子闸间短路等。处理：避免机组运行与振动区；减少机组的有、无功负荷；具有强迫补气时，启动向补气；剪断销剪断时，按剪断销剪断处理程序处理；异常振动无法消除威胁机组安全时，停机。水轮机常见故障及处理4、高转速加闸原因：测速装置故障；停机过程中导叶失控；顶转子三通阀内漏；制动系统运行状态选不当；人员误操作。处理：

严格执行操作票制度；选用两套原理不同的测速装置”与“输出制动；在三通阀前端加装截止阀；机组运行中保持分闸下腔与大气接通。水轮机常见故障及处理5、抬机、水击事故原因：当调速器导叶关闭时间和关闭规律选择不当时，就会出现水击或台机事故。机组运行中，如遇导叶紧急关闭，在水流惯性力的作用下，在引水系统发生正水击和负水击，关闭速度越快，水击越严重，正水击产生高压，严重时造成引水管路爆裂，负水击引起尾水倒流，与负吸出高度的共同作用下，将机组台机，称为台机。水轮机常见故障及处理5、抬机、水击事故处理：通过调节保证计算,选择正确的导叶关闭时间和关闭规律;装设紧急真空破坏阀，防止台机事故。设置台机高度限制装置。水轮机常见故障及处理6、剪断销剪断原因：导叶间有杂物卡住；导叶连杆安装倾斜度大，造成别劲；导叶上下端面间隙不合格或上、中、下轴套不同心；运行中尼龙轴套吸水膨胀抱紧导叶轴。水轮机常见故障及处理6、剪断销剪断处理：剪断销剪断后，如只有一根剪断，应调整负荷，减小机组振动再更换，可靠率调整导叶开度与剪断导叶开度一致后，在线更换。如剪断两根及以上且机组失控时，应关闭主阀（落快速闸门）停机处理。水轮机常见故障及处理7、顶盖水位升高原因：顶盖漏水异常增大；主轴密封损坏；导叶套筒密封损坏漏水；顶盖测压、平衡管路破裂；排水不畅：排水孔堵塞、排水泵工作异常。水轮机常见事故、故障机处理7、顶盖水位升高处理：调整负荷，降低转轮上腔压力（负压）；调整主轴密封水压力；疏通排水孔；增加临时排水泵；当水位继续上涨到达拐臂时，停机，落快速闸门（关主阀），投检修密封。根据情况决定是否落尾水闸门。水轮机常见事故、故障机处理案例警示2008年3月13日21时49分，2号机组由于技术供水水泵反转，使水导冷却水量不足，导致水导瓦温度升高，运行人员手动解列停机。经检查处理机组于3月14日1时50分恢复。案例分析系统运行方式：220kV墨土线、220kV母线及3台主变带电运行正常，3号机组处于停机备用，1号、2号机组分别带50MW负荷运行，1号、3号厂用变分别带厂用400VⅠ、Ⅲ段母线运行。事情具体经过如下：2008年03月13日21时49分07秒，监控系统上报“2号机组水导瓦温高报警动作”，21时49分37秒，2号机组手动解列停机。案例分析原因分析：经现场检查初步分析为2号机组技术供水2号增压泵自动切换到1号增压泵运行（2号泵停运）后，由于2号增压泵前的水力控制阀阀体出现故障（阀体未下落到位），未能起到截止回流水的作用，造成2号水泵反转，导致水导冷却水水压降低、水流量减少，致使2号机组水导瓦温升高，2号机组手动停机。案例分析案例分析处理情况：查明原因后，采取手动关闭2号机组技术供水2205阀门、2206阀门、2208阀门，断开机组2号水泵动力电源、操作电源等措施对故障点进行隔离，随后由检修人员对水力控制阀进行了解体检查，发现阀体被杂物卡住不能下落到位，而此时在1号泵运行的情况下，使水力控制阀出水侧水压比2号泵进水侧的水压较高，在水压的作用下使水力控制阀阀体被冲开形成回流，造成2号水泵反转，导致水导冷却水水压降低、水流量减少，致使2号机组水导瓦温升高，2号机组手动停机。油系统常见故障及其处理事故低油压油泵启动频繁轴承油位异常油系统常见故障及其处理1、事故低油压原因：油泵不启动或启动后不上油；压力油管路、压油装置爆管；整定值变位。动作后果：机组事故停机，落进水口闸门（关主阀）。油系统常见故障及其处理1、事故低油压处理：如果爆管造成，立即切除油泵，关闭有关阀门，隔离故障点；检查油泵不上油、不启动的原因，排除后，将机组转发电；整定值变位时，退出事故低油压保护，将机组转发电，再消除变位缺陷。油系统常见故障及其处理2、油泵启动频繁原因：启停定值变位；逆止阀坏，不能可靠止逆；排油阀未关严；调速器大幅度抽动；压油罐油位过高。油系统常见故障及其处理2、油泵启动频繁处理：调整启停定值至正常；切除逆止阀坏的油泵，关闭截止阀，作为紧急备用；关严排油阀；消除调速器抽动的缺陷。油系统常见故障及其处理3、轴承油位异常原因：进、排油阀未关严；机组甩油严重；冷却器有漏眼，水进入油中或油被水管吸走。油系统常见故障及其处理3、轴承油位异常处理：油位过低时，应加补充油，并关严排油阀；油位过高时，关严进油阀，并将油位排到正常值；油位过高并伴随轴承温度升高时，应检查油质是否合格。水系统常见故障及其处理离心泵抽不上水冷却水路堵塞集水井水位过高水系统常见故障及其处理1、离心泵不上水或上水小原因：电机转速、转向不正确；吸水管和泵心进气；底阀、叶轮被杂物堵塞；止水盘根过松漏气；出口阀掉头，转动轴断裂。水系统常见故障及其处理处理：检查电机转向与标示转向是否一致，电源电压是否正常；泵心排气或启动真空泵排气；适当收紧止水盘根；清除叶轮异物，清扫取水口。水系统常见故障及其处理2、冷却水管路堵塞原因及危害：滤水器、冷却器堵塞是水系统非常频繁的故障。采用水泵直接供水的水电厂泥沙和漂浮物直接进入供水管路，非常容易造成管路堵塞，减少了冷却器的散热容量，往往造成发电机停运。处理：为了防止管路堵塞，应强对水系统的维护，定时排污、清淤、反冲。而不要等到堵塞已经很严重后再去处理。水系统常见故障及其处理3、集水井水位异常升高原因：井中来水量突然增大；深井泵自动不启动或启动后不上水、上水量不好；处理：手动启动工作水泵或备用水泵将水抽下去；检查水泵的电源、控制回路，检修后第一次启动必须检查相序；如为启动后不上水，检查阀门是否开启，深井泵是否有断轴；吹扫滤网。气系统常见故障及其处理储气罐压力异常、安全阀动作气机启动以后不上气或上气量小气系统常见故障及其处理1、储气罐压力异常、安全阀动作原因：空压机停止值变位；安全阀故障；接触器接点粘连，导致空压机不能自动停止。气系统常见故障及其处理1、储气罐压力异常、安全阀动作处理：若是空压机停止值变位，把空压机停运，再处理定值变位的缺陷；若是安全阀故障，未达到开启压力即打开，将故障气机切除，或绕过故障气管向负载直接供气；更换故障的安全阀；若是接触器接点粘连，跳开电源空气开关，将备用空压机转为自动运行。这接点未处理好以前，不得投入该空压机。气系统常见故障及其处理2、气机启动以后不上气或上气量小原因：空气过滤器不畅；空压机转速不足，传动皮带打滑；活塞环漏气；排污电磁阀无法关闭时；进排气阀垫圈漏气。气系统常见故障及其处理2、气机启动以后不上气或上气量小处理：若为空气过滤器不畅，则拆开清洗干净；若为空压机转速不足，传动皮带打滑，更换合适的皮带，检查电源电压是否正常；活塞环漏气时，更换活塞环；排污电磁阀无法关闭时，关闭与之相连的手动阀；进排气阀垫圈漏气时,拆开检查,拧紧螺丝使之密封严密。人为典型误操作事故人为典型误操作事故典型案例回顾案例1：2009年