水轮发电机组运行知识

水轮机极其辅助设备——水轮发电机组运行知识系列中国农村水电及电气化信息网2002-08-201．一般混流式小型水轮发电机组正常开机有哪些步骤？2．一般混流式小型水轮发电机组正常关机的操作步骤有哪些？3．水轮发电机组运行维护的要点有哪些？4．水轮发电机组并车的条件有哪些？5．水轮发电机组并车的方法有哪些？6．水轮机开机前的检查项目有哪些？7．紧急停机有哪些操作步骤？8．水轮发电机组试车，通水前水轮机和调速器的检查项目有哪些？9．水轮发电机组试车，通水前电气设备的检查项目有哪些？10．水轮发电机组试车的步骤有哪些？11．水轮发电机组停机后的检查项目有哪些？12．发电机顶转子的要求及操作步骤有哪些？13．水轮发电机组遇有哪些情况应禁止启动？14．调速器运行中的监视项目有哪些？15．水轮机运行中的监视项目有哪些？16．水轮发电机组各部分轴承运行中的监视项目有哪些？17．水轮机遇有哪些情况应立即停机处理？18．调速器油压事故的处理方法有哪些？19．运行中橡胶水导轴承断水的主要处理方法有哪些？20．运行中轴承温度升高的处理方法有哪些？21．水轮发电机组并车，遇有哪些情况时禁止并列合闸？22．水轮发电机组运行中遇有哪些情况时应采用手动调速，禁止用自动调速？23．水轮发电机组具备哪些条件时，方可开机？24．运行中调速器自动失灵的处理方法有哪些？25．水轮发电机组自动调节状态切换为手动操作状态的步骤有哪些？26．水轮发电机组手动调节状态切换为自动调节状态的步骤有哪些？问题解答1．一般混流式小型水轮发电机组正常开机有哪些步骤？(l)合上隔离开关和手动型空气开关(自动型式者不合)。

(2)合上同期灯开关和同期屏切换开关。

(3)开启进水阀门。

(4)打开气门，使蜗壳然气充水，待冒水时关闭。

(5)打开真空表、压力表和冷却水阀门。

(6)慢慢转动调速手轮，逐步加快转速，待接近额定转速和建压调节磁场电阻，使电压接近于系统电压。

(7)调节周波与网络周波一致，且电压也相等时，此时灯光旋转最慢，零值电压表指针摆动也最慢，待其指针到零和同相灯灭晚做下并车按钮，使并列接触器接通，投入系统并列运行。

(8)尽快开大导水叶开度，使机组带上负荷。

2．一般混流式小型水轮发电机组正常关机的操作步骤有哪些？(1)记录好停机前各仪表的读数，发电机卸负荷空转。

(2)缓慢关闭导水叶，待转速降至35％额定转速时进行刹车。

(3)撤下水阻起动按钮，使剩余电能消耗在水阻中。

(4)拉下空气开关和刀型开关把手，挂上"严禁合闸"警告牌。

(5)如长期停机，应放尽管道积水。

3．水轮发电机组运行维护的要点有哪些？(1)机组运行中，注意调速器油压表与压油槽油压表的指示不能相差过大。

(2)机组在停机过程中，应尽量缩短低转速运行时间。

当转速下降至额定转速的35％～40％时，可加闸制动。

(3)机组在运行中，导水叶的开度限制应放在机组最大出力的限制位置。

当机组起动与系统并列时，如发现调速系统不稳定，可用开度限制使其稳定。

在与系统并列后，可将开度限制放在机组最大出力限制的位置。

(4)定期检查主轴的摆度。

(5)机组运行中，还应定期做如下工作：1)定期切换压油装置的油泵和导轴承油泵，以防电动机受潮。

2)调速器各杠杆的连接处要定期注油。

3)各汽水分离器要定期放水。

4)定期清扫橡胶水导轴承润滑水的过滤器。

5)机组备用时，定期做橡胶水导轴承备用润滑水的投入试验。

6)定期向蝶阀轴承注油。

4．水轮发电机组并车的条件有哪些？水轮发电机组并车的条件包括：(1)发电机频率与系统频率相等。

(2)发电机输出电压与系统电压相等。

(3)发电机电压相位与系统电压相位相同。

(4)发电机相序与系统相序一致。

5．水轮发电机组并车的方法有哪些？水轮发电机组的并车方法可分为两大类，即自同期和准同期。

小水电站常用的是准同其期并车方式。

准同期并车常用的方法有：(l)灯光旋转法。

(2)灯光熄灭法。

(3)零值电压表法。

(4)整步表法。

(5)半导体自动准同期。

6．水轮机开机前的检查项目有哪些？(1)低水头电站的闸门应开启，机室水位应正常。

中高水头电站应检查压力管道和进水闸门操作机构是否灵活，阀门应关闭。

(2)各处螺栓应拧紧，特别要注意地脚螺丝。

(3)轴承的油位应正常，油质要符合规范要求。

(4)调速器手轮转动要灵活，并处于关闭位置。

(5)配电屏主电路的开关应在断开位置，磁场变阻器的电阻在最大位置，各个熔丝应全部插上。

(6)扳动飞轮或皮带轮，观察机组转动是否灵活，内部声音是否正常。

(7)发电机的气隙中应无杂物，电刷、滑环位置正常而且光滑。

(8)转动装置是否正常，皮带或联轴器等的松紧应一致。

(9)室外变电站和输电线路上有无杂物或工作人员是否撤离。

(10)做好开机前的渠道放水工作。

7．紧急停机有哪些操作步骤？只有当遇到人身和设备等异常事故时方才实行紧急停机，其步骤为：(1)掀下解列按钮，使之与系统断开，自动投入水阻器。

(2)迅速关闭导水叶。

其余步骤与正常停机相同。

8．水轮发电机组试车，通水前水轮机和调速器的检查项目有哪些？(1)堵水闸门必须在全关位置，防止误开。

(2)蜗壳排水阀全开，蜗壳无水压，进人孔应封闭。

(3)切断操作电源。

(4)油泵要一台自动，一台备用。

无备用泵者，应放在手动位置。

(5)打开锁锭装置。

(6)飞摆放在手动位置，双层过滤器接通至辅助作用简侧。

(7)将开机把手扭至开恻后，渐渐开启负荷限制机构由0～100％，然后全关，把开停机把手扭至关侧。

(8)上述试验完毕后，作一次紧急停车试验。

在接力器全开情况下将开停机把手扭至全关，记录从100％至零的全关时间。

(9)投入锁锭，回复飞摆至自动位置。

9．水轮发电机组试车，通水前电气设备的检查项目有哪些？(l)电气线路和设备的安全设施是否妥当。

(2)电气线路的接线是否正确，并测定绝缘电阻每千伏不得小于1兆欧。

(3)如条件许可应对发电机和主变压器进行耐压试验。

(4)检查事故音响信号的动作是否可靠。

(5)模拟二次回路的动作试验。

(6)检查发电机主令开关的动作是否正确可靠，并用秒表测定分合闸的时间。

(7)检查整流子和滑环电刷的位置正确与否，压力是否正常。

(8)轴承座的绝缘是否良好，一般不低于0．2兆欧。

(9)检验和校正电器与仪表的指示在零位。

10．水轮发电机组试车的步骤有哪些？(1)接通操作电源，即具备启动条件，打开旁通阀，待蜗壳冲水后提起堵水闸门。

(2)将调速器(手轮)渐渐启开至60％～80％的额定转速时，运行一段时间后检查轴承及其他部分。

如无异常情况即可加速升压。

(3)将磁场变阻器放在电阻最大位置(谐波励磁的串联电阻则反之)，合上励磁开关，慢慢调节电阻使电压至额定值。

运行一段时间，检查一、二次有无问题。

若无问题时，则升压至额定电压的1．3倍，运行1分钟后，将励磁电流降至空载。

对发电机进行空载试验，分段记录，然后绘出空载特性曲线，作为日后运行的依据。

同时也替代了发电机的耐压试验。

(4)过速继电器的整定。

小型水轮机的调整，主要是调整电压继电器的弹簧拉力，使之为额定转速的1．35～1．4倍。

(5)短路干燥。

若测定绝缘电阻下降1／3以下，应作短路干燥。

即将定子三相直接短路，调节励磁至定子电流的额定值以内，其温度上升不得超过80℃。

(6)调整过流保护。

若无试验仪表，可在作短路试验时调整低压过流保护。

一般调整在额定电流的150％～250％范围内，动作时间为4～7秒钟。

11．水轮发电机组停机后的检查项目有哪些？(l)进水口和压力管道等经运行后应无变化现象。

(2)水轮机各部分应无不正常的漏水现象。

(3)密封填料和轴承壳应无异常现象。

(4)发电机轴承壳和绕组、滑环与电刷接线柱等不应过热，刷并接触应良好，不应有灼痕。

(5)配电屏上各电器(开关、熔丝、电阻、电容等)应无过热和灼痕。

(6)变压器油位和色泽应正常，并无过热或漏油现象。

12．发电机顶转子的要求及操作步骤有哪些？新装机组或大修后算起，停机时间第一年内如超过24小时，第二年内如超过72小时，启动前必须顶一次转子。

其步骤如下：(1)检查调速器位置，它应在全关位置，锁锭在投入位置。

(2)将制动操作架上的高压三通阀逆时针转90o，切换到顶转子位置。

即高压手摇泵出口接通制动风闸。

(3)摇动手动泵使油压增至额定压力(约8MPa)，顶起转子4～6mm，保持2～3min。

(4)打开手摇泵上的回油阀和制动风闸门排油阀，使制动风闸复归，转子落下。

(5)检查风闸是否在落下位置。

三通高压阀顺时针转90度，切回到供气位置，关闭排油阀。

13．水轮发电机组遇有哪些情况应禁止启动？水轮发电机组遇有下列情况之一者，禁止启动：(1)进水闸门、尾水闸门及蝶阀尚未全开。

(2)水轮机或发电机主要保护失灵。

(3)轴承油位、油色不合格。

(4)冷却水不能经常供给。

(5)油压装置或调速器失灵。

(6)制动装置故障，不能安全停机。

14．调速器运行中的监视项目有哪些？(1)调速器运行稳定，指针指示正常，并无异常的摆动和卡阻现象。

如发现调速器自动调速失灵或不稳定，应立即改为油压手动操作，并对故障进行检查处理。

(2)离心飞摆无晃动，飞摆电动机无异常声响，温度正常。

(3)土配压阀和辅助接力器应无异常抖动现象。

(4)调速器控制柜内各杠杆与销钉无松动、脱落现象。

(5)调速器各油管、接头处无漏油现象。

(6)定期清扫调速器滤油器，检查调速器的油位、油色等。

(7)调速器油泵运行正常，电气回路良好，能按规定油压范围内启动和停止。

(8)安全阀和逆止阀动作可靠。

15．水轮机运行中的监视项目有哪些？(1)机组运转声正常，无异常振动、摆动。

(2)导水叶、导水叶拐臂、剪断销正常无破损。

(3)主轴及导叶套无严重漏水。

(4)油、气、水管路无漏油、漏气、漏水及阻塞情况。

(5)真空补气阀运行良好。

(6)各表计指示正确。

16．水轮发电机组各部分轴承运行中的监视项目有哪些？(l)各轴承的油位应在标准油位或附近，油质应良好。

(2)轴承冷却水畅通无阻，并有一定的流量。

(3)轴承各处及油管无渗漏现象。

(4)轴承内无杂音。

(5)各轴承温度人般不超过 60C，若高于 70C应立即停机检查。

(6)目前多采用圆形温度计来测量轴温，其温包应插入测温孔内。

17．水轮机遇有哪些情况应立即停机处理？水轮机运行中遇有下列情况之一者，应立即停机处理：(1)水轮机运转声音异常，并处理无效。

(2)水轮机某轴承温度超过70℃。

(3)水轮机重要部件断裂。

(4)机组振动，摆度超过允许值，并经处理无效。

(5)其他有危及人身、设备安全时等情况。

18．调速器油压事故的处理方法有哪些？油压装置油压下降的原因有：油泵电动机电源中断、压油槽排气阀关闭不严、油管路破裂漏油等。

一般处理方法有：(l)查明电气故障，恢复电动机电源。