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浅谈水轮发电机组常见故障的分析处理

文档作者：李泉，阮凡，涂鸿焱，周小建，李斌文档来源：锦屏水力发电厂		点击数：	更新时间： 2025年11月18日
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２０１７ 年第１１ 期
２０１７ Number １１
水电与新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
总第１６１ 期
Total No．１６１
DOI： １０．１３６２２／j．cnki．cn４２ －１８００／tv．１６７１ －３３５４．２０１７．１１．０１５
收稿日期：２０１７ －０８ －２０ 作者简介：李 泉，男，助理工程师，主要从事水电站运行方面的工作。
浅谈水轮发电机组常见故障的分析处理
李 泉，阮 凡，涂鸿焱，周小建，李 斌
（锦屏水力发电厂，四川西昌 ６１５０００）
摘要：水轮发电机组的正常运行是水电站安全生产、经济效益充分发挥的重要保障，同时也关系着电网系统的安全、稳
定运行。因此，水电站水轮发电机组的运行人员需要在工作过程中科学合理的做好日常运行维护工作，严格依照运行规
程来进行操作，在工作中不断积累、总结经验，及时发现故障隐患，遇到问题时冷静分析、沉着应对，采取正确的方法进行
处理，确保水轮发电机组的正常、安全运行，延长使用寿命。
关键词：水轮发电机组；常见故障；处理；稳定运行
中图分类号：TM３１２ 文献标志码：B 文章编号：１６７１ －３３５４（２０１７）１１ －００５４ －０３
Analysis and Treatment of Common Faults in Hydro－turbine Generator Units
LI Quan， RUAN Fan， TU Hongyan， ZHOU Xiaojian， LI Bin
（Jinping Hydropower Plant， Xichang ６１５０００， China）
Abstract： The stable operation of the hydro－turbine generator units is of great importance for the safe production and economic
benefits of hydropower plants， and also the safe operation of the power grid．In this paper， the common faults in
hydro－turbine generator units are analyzed and corresponding treatment measures are introduced．It could be useful reference
for the operational staff to complete the daily maintenance work and handle the unit faults correctly．Thus， the safe
and stable operation of the generator units could be ensured and the service life could be extended．
Key words： hydro－turbine generator unit； common faults； treatment； stable operation
水轮发电机组是水电站的重要组成部分，是水电
站的核心发电设备。水轮发电机组运行安全与否，将
直接关系到水电站的电力供给，甚至影响整个电网系
统的安全稳定。水轮发电机组运行不稳定，或经常出
现故障，轻则影响水电站的经济效益，重则威胁整个电
网系统安全稳定运行。为此，掌握水轮发电机组的结
构特点，熟悉运行中经常出现的各种故障、产生原因及
处理方法尤为重要[１ －４] 。
水轮发电机组的结构具有复杂性，涉及到的主、辅
设备较多，不仅包括机械部分和电气部分，还包括油、
气、水系统等，而且在运行过程中受到影响的因素也较
多，极易在运行过程中出现异常情况或是发生故障。
一旦有故障发生，则会使水轮发电机组的正常运行受
到影响，无法保证正常的电能供应，降低经济效益。
１ 水轮发电机组常见故障及处理方法
1．1 发电机转子回路一点接地
１．１．１ 故障原因
１）转子接地保护设备异常，如保护装置误报警，
保护装置通讯传输线有松动，转子接地保护装置损坏
等，造成发电机转子接地保护报警或者转子绝缘电阻
值发生跳变等异常。
２）转子保护范围设备异常，如集电环室内碳粉堆
积过多、铜排刷漆过多引起转子绝缘降低报警，转子内
部线棒绝缘击穿损坏，励磁变低压侧母牌与铁芯夹件
接地异常等引起发电机转子接地保护报警。
３）其他异常引发异常报警，如空冷器向发电机内
部喷水，发电机组受潮严重，风洞内冷却水管路结露流
５４ 万方数据
李 泉，等：浅谈水轮发电机组常见故障的分析处理２０１７ 年１１ 月
入发电机，转子回路有人工作误动误碰等，引起发电机
转子接地保护报警。
１．１．２ 故障现象
１）CCS 上有“发电机注入式（或乒乓式）转子接地
保护装置报警”、“发电机注入式（或乒乓式）转子接地
动作”等报警信号。
２）发电机现地保护屏上有转子回路接地报警
信号。
３）现场测量发电机转子绕组正、负极对地电压不
平衡。
１．１．３ 处理方法
１）检查监控发电机转子接地报警信号未复归，则
立即申请集控中心减机组负荷至空载运行。
２）检查发电机转子接地保护装置并切换至另一
套保护运行；若故障仍然存在，则立即申请集控中心停
机处理。
３）如发现滑环室或风洞内有放电声、设备冒烟着
火、严重焦臭味、空冷器向发电机内部喷水等严重情
况，应立即停机，并汇报集控中心及相关领导。
４）如发电机转子回路有人工作应立即停止其
工作。
５）若发电机转子接地报警信号可手动复归，应查
明报警出现的原因。
６）发电机重新并网前应测量转子绝缘合格。
1．2 发电机转子回路两点接地
１．２．１ 故障原因
发电机转子回路出现一点接地故障之后，未及时
进行处理进而发展成为转子回路两点接地故障，导致
保护动作跳闸停机。
１．２．２ 故障现象
１）先有发电机转子回路一点接地报警信号。
２）发电机转子电流可能异常增大，转子电压
降低。
３）机组有功可能降低，无功减少并进相，机组产
生剧烈振动。
４）发电机转子接地保护动作，跳闸、停机。
５）发电机失磁保护、横差保护可能动作。
６）发电机风洞内可能有焦臭味。
１．２．３ 处理方法
１）检查发电机失磁保护是否已动作，确认GCB、
FCB 已跳闸，如未跳闸，应立即手动拉开并停机，并立
即汇报集控中心和相关领导。
２）立即通知检修人员到现场检查处理。
３）停机后应对发电机转子绕组、励磁系统进行全
面检查并测量转子绝缘。
４）如果发电机着火，按发电机着火情况进行
处理。
1．3 发电机定子一点接地
１．３．１ 故障原因
发电机定子线圈漏水或者渗水造成绝缘下降；发
电机引出线运行中产生的震荡，导致绝缘受损；发电机
内结露导致接地；发电机轴瓦漏油，导致绝缘下降；主
变低压侧绕组或者高压厂变高压侧绕组单相接地等。
１．３．２ 故障现象
１）CCS 上有“发电机定子接地保护装置报警”、
“发电机定子接地保护动作”等信号。
２）发电机三相电压不平衡，发现接地的一相电压
为零或者降低，其余相为线电压或者升高。
１．３．３ 处理方法
１）检测发电机A、B、C 三相对地电压：真接地时，
定子电压表指示接地相对地电压降低或等于零，非接
地相对地电压升高，大于相电压小于线电压，且线电压
仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电压不平
衡。这是判断真、假接地关键。
２）检查发现发电机内部有明显接地故障（如漏
水、焦味、冒烟等），或发电机温度急剧上升，若机组未
跳闸停机，则立即手动解列停机。
３）现地经检查如系发电机内部接地，立即报告集
控中心，保证当日负荷需要，申请启动备用机组或转移
负荷，并尽快解列故障机组。
４）现地经检查如系发电机外部接地，应立即查明
原因，并汇报集控中心，按集控的要求进行处理。
５）在选择接地期间，应监视发电机接地电压，发
现消弧线圈故障应立即停机。
６）将事故原因及处理过程汇报相关领导。
1．4 发电机温度过高
１．４．１ 故障原因
发电机定子三相电流严重不平衡；发电机风洞内
风路堵塞；发电机空冷器冷却水中断；发电机各轴承有
５５ 万方数据
水电与新能源２０１７ 年第１１ 期
破损或油量不足等。
１．４．２ 故障现象
１）CCS 上有相应的“机组温度过高”报警信号。
２）发电机定子线圈、定子铁芯或冷、热风温度等
测点中，测点品质好且一点或几点温度已达到报警值。
１．４．３ 处理方法
１）若发电机有功负荷或定子电流超过了额定值，
则调整到额定范围内运行。
２）若发电机测温装置异常引起，则退出故障测
点，并通知维护专业班组进行处理。
３）若发电机空冷器进、出水阀开度不够，则调节
空冷器进、出水阀开度。
４）若机组冷却水压不足，则检查技术供水泵，同
时投入机组冷却备用水，调整水压至正常。
５）若空冷器堵塞造成水路不通，则短时加压供水
或倒换机组冷却水。
６）若空冷器进出水阀阀芯脱落在关侧引起，转移
机组负荷降低机组出力运行，控制冷、热风温度不致
过高。
７）在不影响全厂出力和系统的条件下，适当调整
各机组的有、无功负荷分配。
８）经采取以上措施无效，定子线圈、铁芯温度仍
然持续升高，则应联系调度停机处理。
1．5 发电机技术供水滤水器堵塞
１．５．１ 故障原因
进水口拦污栅拦污效果不好，导致大量漂浮杂物
进入到技术供水系统；滤水器的反冲洗效果不好，杂物
附着在滤网上无法排出，导致滤水器堵塞。
１．５．２ 故障现象
１）机组技术供水总管压力低报警。
２）机组各部位冷却水流量降低。
３）机组技术供水泵压差高报警。
４）机组各导轴承、推力、发电机各部位温度上升。
５）机组技术供水备用泵启动。
１．５．３ 处理方法
１）若机组技术供水滤水器排污未启动，立即手动
排污。
２）手动启动机组技术供水备用泵。
３）若２ 号技术供水泵滤水器已堵塞，１ 号技术供
水泵主用滤水器出现堵塞现象应立即切换至备用滤水
器运行。
４）若机组技术供水滤水器全部出现堵塞现象，应
提前开启机组技术供水联络阀由相邻机组供水运行。
５）机组技术供水联络运行时，若流量不满足要求
应启动主变空载冷却水泵运行。
６）由检修人员配合，根据机组各部位温度情况对
局部流量进行调整。
７）将堵塞技术供水滤水器隔离处理。
８）如采取措施机组各部位温度超过报警值仍上
升，立即降低本机组出力，并向集控中心申请停机处
理，汇报相关领导。
２ 结 语
水电站和电网系统的安全、稳定运行与水轮发电
机组的正常运行息息相关，水轮发电机组作为水电站
安全生产的重要保障，只有其处于良好的运行状态下
水电站的经济效益才能实现。因此，作为水电站水轮
发电机组的运行人员，需要在工作过程中科学合理的
做好日常运行维护工作，严格依照运行规程来进行操
作，在实践工作中不断积累经验，并注重工作经验的总
结，及时发现故障隐患，采取正确的方法进行处理，遇
到问题时冷静分析、沉着应对，确保水轮发电机组的使
用寿命能够延长，保证水电站的安全生产，使其能够实
现更好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[１]乐秀， 张方军．大容量发电机定子接地保护改造过程的分
析[J]．电力自动化设备， ２００２， ２２（１２）： ２０ －２３
[２]刘云．水轮发电机故障处理与检修[M]．北京： 中国水利
水电出版社， ２００２
[３]单文培， 单欣安， 王兵．电气设备安装运行与检修[M]．
北京： 中国水利水电出版社， ２００８
[４]陈顺永．水轮发电机组状态监测与故障诊断方法[J]．甘
肃科技， ２０１０， ２

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