水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析

水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，机械行业也加快了发展步伐。

水电站造福了社会，为人们提供了生命之源，其已经摆脱了以往的工作方式，进而采取了水轮发电机组方式，但是，在水电站利用水轮发电机组也存在一定的问题。

本文就对水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术进行深入探讨。

关键词：水电站；发电机；故障；处理随着经济的发展，我国城市化进程不断加快，城市化建设取得骄人成绩。

为了满足人们日常生产、生活的需要，化石能源发挥着重要作用，但是由于化石能源的的不可再生性，进而在一定程度上促进了风力、水力发电，并且逐渐成为电力资源的重要开发途径，凭借技术成熟、开发难度小的优势，水力发电被广泛应用。

在水力发电过程中，水轮发电机组作为重要能量转换装置，直接决定着水电厂的正常运行。

为了确保水电厂正常运行，需要对水轮发电机组常见故障进行判断、检查，并采取相应措施对其进行及时的维修。

1、水电站水轮发电机组的结构与工作原理水轮发电机组的主要组成部分就是定子、转子与励磁装置，定子主要有隔震系统、机座、铁芯，转子则主要包含了主轴、轮臂、轮毂、风扇、磁极、制动阀板等部件。

水轮发电机组中的导水机构在关闭的过程中需要一定的时间，为了避免在关闭的过程中所造成的电网解列时的转速上升过快、过高的情况，就需要给水轮发电机的转子以更大的转动惯量。

这是造成当前转子质量过重的主要原因。

发电机同步运行的过程中，水轮发电机组内的励磁绕组会通过直流电流，直接形成正常运行的磁场，此时就需要借助励磁电源、励磁调节器、励磁绕组以及其他的组成设备才能获取给直流电流，如果直接给发电机提供励磁绕组与励磁电源，会使得水轮发电机组的定子与转子结构部分存在一定的气隙，而该气隙也会导致出现旋转磁场，这就称之为水轮发电机组的主磁场。

经过分析发现，该磁场的变化呈现出正弦变化规律，在水轮发电机组主磁场与定子绕组实现切割时，定子绕组会伴随着时间的变化而产生正弦交流电动势，这样就能够达到发电的目的，这也是水轮发电机的工作原理。

CHENGSHIZHOUKAN 2019/39城市周刊68水电站水轮发电机组的常见故障与维护分析孙　威　松花江水力发电有限公司吉林白山发电厂摘要：水轮发电机组的运行关系着水电站的运行，对电力网络的整体运行和电力行业的健康发展具有重要的作用。

基于此，本文就水轮发电机组故障与维护展开研究，首先对其中常见的故障展开了分析，进而提出了相关的维护措施，希望能够为机组维修工作提供参考。

关键词：水电站；水轮发电机；故障维修水轮发电机是整个水电系统的核心构成部分，该机组的稳定运行才能够保证水电系统能够实现稳定、高效的运行，将水资源转化为能源用以发电，进而满足社会生产生活的用电需求。

水轮发电机组在运行的时候，不可避免的会出现一些故障问题，对水电站的运行产生了影响，为了保证发电机组的正常运行，工作人员需要对其常见故障进行预防检修，做好日常维护工作，确保水电站能够正常供电。

一、水轮发电机组常见故障分析1.电气故障。

（1）转子、定子接地。

发电机转子故障主要表现在一点接地和回路两点接地两方面。

对于一点而已，转子接地又可以划分为永久、瞬时以及断续三种接地状态，发电机在运行时，一点接地并不会出现电流环，故障位置也不会穿过电流，但是其会导致转子正负极被改变，进而出现两点故障，转子强度无法被发挥出来，转子出现过热和振动现象[1]。

对于两点接地而言，发电机在运转时会出现回路现象，故障部位也会流经电流。

发电机定子绕组电路直接同定子绕组产生的电路发生连接发生的单向接地短路，也就是发电机定子接地现象，其可以分为永久、瞬时以及连续三种。

（2）温度异常。

发电机组运行时间越长所产生的热量也就越多，设备维度会随之上升，长期运行时，设备运行性能也会受到影响，尤其是导轴承方面，若是技术人员没有对发电机进行定期排热检修，就会对整个机组运行造成影响，进而影响水电站的供电效果[2]。

此外，机组各部分轴承在缺油状态下也会降低本身的散热性，进而导致机组温度上升，对设备运行产生影响。

水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析姓名：XXX部门：XXX日期：XXX水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析2005年初对4号机组进行了扩大性大修，更换了推力头与镜板之间的绝缘垫，使两者之间的绝缘电阻由检修前的6M皆黾拥2000M剑屏叩耐咦胪屏筒壑涞木滴20M健机组大修后第一次开机，出口开关及出口刀闸均在断开位置，当机组转速达到额定转速几分钟后，就发现2套并用的测温装置同时故障。

当时认为是测温装置本身问题，故将机组停下，更换了2套完好的测温装置。

重新开机到额定转速几分钟后，2套测温装置又出现故障，并且在上导油槽与推力油槽处有间歇性的放电声，放电的间隔为4～5min，用万用表的交流档或直流档在大轴处测量，均未能测出电压值。

2故障原因查找(1)为了查找故障原因，以确认是由二次回路窜电而来，还是由发电机附属设备引起的，将机组的部分监视测量装置解除，拉开机组的调变、压变、机端励磁变及中性点消弧线圈刀闸，并断开转子与外界相连的回路。

将测温装置由微机型换为常规表计，检查并确认大轴接地碳刷接触良好。

重新开机至额定转速几分钟后，新换的测温表又损坏，而放电声依然存在，因而怀疑有高电压窜入测温二次回路，损坏测温表。

将静电电压表与推力轴瓦座的引出线连接，测量推力瓦座对地电压，发现在放电的瞬间，其对地有约1kV的静电电压。

同时，用电压表测量推力轴瓦内的测温探头的输出电压，测得有70～150V的直流电压。

因为测温装置的正常输入信号电压范围为5～20V，由此判定此电压是造成测温装置屡屡损坏的原因。

(2)随后进行了以下试验性查找：第 2 页共 6 页①将推力瓦座引出线接地，重新开机至额定转速，发现放电声仍存在，而放电间隔有所延长，大概为10min一次。

在放电时，推力轴瓦测温探头引出线仍有约100V的电压。

②由于将推力瓦座接地仍未能消除放电现象，说明推力瓦座不是产生放电的根源。

故将该处接地线拆除，同时在上导油槽盖处大轴及下风洞发电机大轴法兰处接地，开机至额定转速，发现放电声消失，但在推力瓦座仍测得突然出现的瞬间达1kV的静电电压。

浅析水轮发电机组常见故障及处理措施摘要近年来，我国设计并建成了大批水电站，纷纷投入到实际工程中，与此同时，所设计的水轮发电机单机容量在逐步增加。

如果不创新对水轮发电机的管理监测机制，不完善发电机结构的保护措施，那么一旦发生故障势必会对发电机整体造成重大损坏，甚至影响到整个水电厂的运转。

而由于水轮发电机的内部结构复杂，很多企业对其技术掌握不到位，当发电机出现问题时也无法及时采取有效措施加以修复，从而影响发电机的正常运行。

本文着重分析水轮发电机组发生故障的常见原因，并根据实际工程经验进行了深入研究，从而提出一些应急处理措施。

关键词水轮发电机；故障；技术；处理；效率前言水轮发电机组是水电厂能够正常运转的重要保障，对城市的电力供应起着不可替代的作用。

而水轮发电机组的运行安全之间影响到整个电力系统的供应稳定。

水轮发电机一旦出现安全故障，势必会对水电厂的经济效益和电网运行造成威胁。

随着社会现代化进程的不断加快，水轮发电机作为转换能源的重要设备需要持续地运转，在长期的工作环境下不可避免地出现一些问题。

作为水电厂的管理人员，就要熟练掌握水轮发电机的结构特点以及容易出现的故障和原因，并利用已有的技术条件进行维护和处理，以确保水轮发电机组能够及时投入到生产运行中。

1 水轮发电子的常见故障及处理措施水轮发电机组主要由水轮机、水轮发电机及其附属设备（调速、励磁装置）组成。

其中水轮发电机起着关键作用，其质量的好坏直接影响到整个水电厂的运行效率。

由于水轮发电机组在关闭的过程中需要花费一段时间，为了避免在此过程中产生过快的转速，就要保证转子的转动惯量达到足够的标准，因此就会使得发电子的转子较为笨重。

当发电机运行时，机组中的永磁机会产生磁源，不断地向发电机提供励磁电流。

顺轮发电机中的水轮机会带动转子将电流提供给发电机，所产生的旋转磁场会根据时间呈现正弦变化的规律。

当前我国已经建成了小、中、大型用于不同生产条件和便于城市建设的水电厂，规模已经遍布到全国各个范围。

浅析水轮发电机组的常见故障及检修对策摘要：我国所使用的电是通过水轮发电机组生产的，因此，水轮发电机组的正常运行具有非常重要的意义和作用，只有确保机组健康运行，才能使其更好地工作。

然而，目前我国水轮发电机组中存在一些常见的故障，在极大程度上影响着机组的运行效率，关键词：水轮发电机组；故障；检修一、水轮发电机组常见故障1、水轮发电机组的温度异常故障众所周知，水轮发电机组在运行的过程中必然会发生零件之间摩擦的现象，而摩擦就会产生热量，在长时间运行后，零件之间就会由于摩擦产生更高的热量，使机组的热量持续升高，进而造成水轮发电机组设备产生损耗，比如电损耗、磁损耗、冷却系统损耗等等。

对于水轮发电机组来说，轴承部位是其重要组成部分，也是最容易产生温度异常的部位，因此一旦此部位的温度发生异常情况，就会致使水轮发电机组产生故障，影响机组正常运行。

水轮发电机组由于温度原因产生温度异常时，常规的检测方式不能从根本上解决问题，只有对其进行全面的检修，才能精准地找到故障部位，进而提出有效措施给予解决。

所以说，对水轮发电机组定期进行检修和维护具有重要的意义和作用。

2、水轮机组的甩油故障除了温度原因导致水轮发电机组出现故障之外，甩油故障也是其阻碍水轮机组正常运行的重要因素。

一般情况下，使水轮发电机组产生甩油的原因主要有以下几方面。

首先，水轮发电机组分油箱内的油过满。

当水轮发电机组在运行时，如果机组油箱中的油量超过最大限度，就会出现油甩现象。

其次，水轮机组运行时摆幅过大。

就通常情况下而言，水轮发电机组的摆动幅度是有明确规定的，但是有时会出现水压过大导致摆动幅度过大的现象，从而可能会使得油箱中的油被甩出去。

最后，油箱顶部的密封度不够。

由于水轮发电机组需要长时间的运行，这样就会导致油箱处于不断摆动状态中，进而就会导致油箱顶部由于长期的运行产生松动情况，最终造成油箱中的油被甩出。

油箱中的油被甩出具有非常大的隐患，同时，油过满和摆动幅度过大等都会加快水轮发电机组设备的损耗程度，加快机械损耗时间，因此，在发生甩油情况时，必须停机进行检修，确保甩油问题得到良好的解决。

水轮发电机组常见故障及检修对策分析摘要：水力发电在我国能源供应中起到了非常重要的作用，保持水轮发电机组的正常运行，加强日常维护和故障检修时关键，为了促进水轮发电机组的安全稳定运行，必须做好这项工作，方能实现社会效益和经济效益的全面提升。

关键词：水轮发电机组；常见故障；检修对策引言我国所使用的电是通过水轮发电机组生产的，因此，水轮发电机组的正常运行具有非常重要的意义和作用，只有确保机组健康运行，才能使其更好地工作。

然而，目前我国水轮发电机组中还存在一些常见的故障，在极大程度上影响着机组的运行效率，因此，相关人员要高度重视水轮发电机组的日常维护和故障检修，确保机组的安全稳定运行，提高生产效率，从而提高社会经济效益。

1水轮发电机组的常见问题1.1温度异常水轮发电机组在运行过程中，其内部的各个构件会在不同程度上发生摩擦，而摩擦部位则会因高频摩擦产生较大热量，若是长期运转下去将会导致这些摩擦部位出现热量过高的现象，而机械设备会在高温状态下产生损耗，如电损耗、磁损耗等，这些损耗会在不同程度上影响到水轮发电机组的正常运行，为其工作造成一定损失 [1]。

其中，水轮发电机组的轴承部位是最容易出现损耗的部位。

若是在实际运行过程中，水轮发电机组出现温度异常故障，常规检测方式无法根治之一故障，只有通过全面细致的检修才可以找出水轮发电机组故障的具体部位，进而根据这一部位的具体特点采取针对性措施，从而有效排除故障。

因此，相关工作人员应定期对水轮发电机组进行检修，以防止水轮发电机组出现温度异常故障影响机械设备的正常运行，以保证水电站的经济效益。

1.2甩油故障这一故障产生的主要原因为以下三点：第一，水轮发电机组油箱装的过满。

水轮发电机组在正常运行过程中需要具备充足的油，若是油箱中油量较大溢出，将会导致油在机械运转过程中超出规定界限，出现上下摆动的现象，进而导致油箱中的油受惯性因素影响出现甩出现象。

第二，水轮发电机组摆幅较大。

针对水轮发电机组运行过程中产生的摆动幅度，相关规程中有明确规定。

YF-ED-J4676可按资料类型定义编号水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.（示范文稿）二零XX年XX月XX日文件名水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析实用版日期20XX年XX月版次1/1编制人XXXXXX审核XXXXXX批准XXXXXX水轮发电机镜板静电引起的设备故障分析实用版提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。

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1故障现象20xx年初对4号机组进行了扩大性大修，更换了推力头与镜板之间的绝缘垫，使两者之间的绝缘电阻由检修前的6M皆黾拥2000M剑屏ν叩耐咦胪屏τ筒壑涞木滴20M健£机组大修后第一次开机，出口开关及出口刀闸均在断开位置，当机组转速达到额定转速几分钟后，就发现2套并用的测温装置同时故障。

当时认为是测温装置本身问题，故将机组停下，更换了2套完好的测温装置。

重新开机到额定转速几分钟后，2套测温装置又出现故障，并且在上导油槽与推力油槽处有间歇性的放电声，放电的间隔为4～5min，用万用表的交流档或直流档在大轴处测量，均未能测出电压值。

2故障原因查找(1)为了查找故障原因，以确认是由二次回路窜电而来，还是由发电机附属设备引起的，将机组的部分监视测量装置解除，拉开机组的调变、压变、机端励磁变及中性点消弧线圈刀闸，并断开转子与外界相连的回路。

水轮发电机的常见故障分析及处理方案发布时间：2022-09-27T07:17:00.462Z 来源：《福光技术》2022年20期作者：赖炼星[导读] 近年来我国不可再生资源消耗过大，能源紧张形势严峻。

为缓解火力发电压力，我国加大了对新能源的重视力度，开始将重心向光伏发电、风能发电、水利发电等转变。

广东粤电青溪发电有限责任公司广东梅州 514000摘要：水轮发电机作为水电站的重要组成部分，其运行效果直接影响着水电站的经济效益，已经成为新时期人们关注的焦点。

研究从水轮发电机工作原理出发，分析水轮发电机运行中的电气故障及机械故障，在该基础上提出针对性处理方案及防控措施，展开水轮发电机的管理养护，以保障水轮发电机安全、可靠、稳定运行，提升用户用电质量。

关键词：水轮发电机；电气故障；机械故障；处理方案；管理近年来我国不可再生资源消耗过大，能源紧张形势严峻。

为缓解火力发电压力，我国加大了对新能源的重视力度，开始将重心向光伏发电、风能发电、水利发电等转变。

尤其是在长江流域，其水资源非常丰富且水流速快、高程差大，可通过水轮发电机大规模发电，经济效益显著。

上述过程中对水轮发电机的电气质量和机械性能要求较高，需做好水轮发电机的综合管理、运维养护及故障处理，以保证其能够高效发电、可靠运行、长久使用。

1 水轮发电机的工作原理水轮发电机主要由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器及制动器组成，可以通过水流做功带动机械轮转动，从而带动发电机发电，将水势能转变为电能，如图1所示。

上述定子主要由机座、铁芯和绕组组成，转子主要由主轴、磁轭、磁极组成，可配合制动环在转动过程中产生励磁感应，生成感应电流。

为提升水轮发电机的安全性能和可靠系数，在设计过程中机组多采用密闭循环方式，通过冷却器实现空气循环制冷，在运维管理过程中需全面重视。

2 水轮发电机的常见故障及处理方案2.1 电气故障受环境因素、技术因素、人员操作等影响，水轮发电机运行过程中可能出现发电机温度过高、异常接地及励磁回路断线等问题，造成其故障停运或严重损毁。

浅谈水轮发电机镜板加工工艺及维护摘要：水电站水轮发电机镜板承受整台机组轴向符合且与推力瓦进行摩擦,因此对平行度、平面度、光洁度要求高而镜板尺寸大，使用平面磨床加工困难。

本文对水轮发电机镜板的机械加工工艺进行介绍。

在立车上通过粗车→精车→砂带磨削→研磨、抛光的步骤使镜面的平面度、平行度以及表面粗糙度得到可靠保证；也对镜板在机组检修中的维护进行探讨。

关键字：镜板加工研磨抛光维护1 引言镜板是水轮发电机组推力轴承的关键部件之一，机组运行中它与推力轴承瓦进行摩擦，并承受整台机组轴向负荷。

镜板油膜厚度一般只有0.03～0.07mm，如果镜面有刮痕、高点、毛刺等缺陷，则可能破坏油膜及推力瓦面，甚至造成烧瓦事故；而镜面的平面度和表面粗糙度达不到要求，则轴承的承载能力下降，摩擦损耗增加，因此对镜板的材质、加工精度和表面粗糙度都有较高要求。

镜板上、下两平面的平行度对安装时机组摆度的调整和运行稳定性有直接影响。

因此，镜板的加工保证水轮发电机正常运行的关键技术。

图1 镜板示意图2 镜板加工工艺2.1 镜板的技术要求镜板的上平面是通过螺栓孔和销孔与推力头把合的结合面，下平面是镜面（摩擦面），外侧圆柱面上有一至两对装设吊具用的螺孔。

镜板多采用45号锻钢，对材质的要求为：①机械性能和化学成分应符合GB/T 699－1999。

②两平面的硬度值应为180～229HBW，镜面硬度差值不超过30HBW。

对镜板的机械加工要求有：①镜面平面度0.01mm（凹）；两面平行度0.04mm。

②镜面表面粗糙度值Ra=0.2μm，与推力头结合面表面粗糙度值Ra=0.4μm。

2.2 镜板机械加工工艺分析镜板对上、下两平面是镜板加工的主要表面对平行度、粗糙度、硬度等要求较高，，而镜面（摩擦面）的机械加工要求更是加工中的主要矛盾，因此在拟定镜板机械加工工艺时，要紧紧抓住主要矛盾，综合考虑以下几方面内容。

（1）由于镜板是大型零件且对上、下两平面的精度、表面粗糙度等要求都很高，一般的平面磨床无法加工这样的大型零件。

水轮发电机组常见故障及维修措施刍议摘要：水电厂设备运行的首要前提是有电力提供动力，依靠发电机组实现电能和机械能之间的转换，并用于水电厂工作中，这也是水电厂能够良好运行的重要力量，但是作为发挥核心作用的水轮发电机一旦出现故障，那么对其它项目也会出现大大小小的影响，而随着社会需要的增多，水轮发电机组长时间处于高速、高效的运转中难免出现问题，这篇文章我们就来分析一下水轮发电机的常见故障，及其针对性解决措施。

关键词：水轮发电机；常见故障；维修措施水电行业的发展在给我国带来社会效益的同时也带来了巨大的经济效益，与此同时，水电厂的规模、产能等都在不断扩大，所以对电机动力的要求也就越来越高，如何更加高效的发挥发电机组的实际效用，且降低电机故障给整体系统带来的影响值得深思。

通过对输配电电网质量和电机结构的分析研究发现，水轮发电机组工作的影响因素和常见问题较多，这对于水电厂的长期发展是非常不利的，这不能够为城市化进程提供足够的力量，所以对水轮发电机组的故障分析与检修迫在眉睫。

1水轮发电机组的结构和原理分析水电厂工作使用的电机多为三相异步电动机，这种电机以定子和转子构成了主要组成部分，这一部分中的定子和转子在做旋转运动时带动切割的磁感线，通过做功原理把电能转换为机械能。

其中，定子和转子中都包括铁芯和绕组，但是相比较来说定子需要一个固定机座。

三相异步电机工作时定子必须是三项交叉缠绕的线圈，当外界电流进入了定子绕组就会引发内部定子和转子的旋转磁场，然后做磁力线切割运动激发感应电动势，在连接外界电流的情况下即使转子回路闭合在转子导体中依旧有电流经过。

一般情况下，如果出现了电能损耗和内部摩擦，电力的转子转速就会在一个范围内出现不稳定波动，但是如果转子转速保持与旋转磁场相同的速度，那么转子和定子之间的相对旋转运动则不成立，反之则循环做工，从而形成了水轮发电机组。

2实际应用中水轮发电机的常见故障2.1电气部分的故障2.1.1电机输入电源方面的原因电机输入的电压并不是稳定的，正是因为电压输入的波动导致电机的分配电压不对等，如果在电机工作过程中某一部分的电压耐受值达到了极限，电力内部的某一部分绕组就可能会被烧毁。