国内水电设备故障预测研究(附水电设备常见故障与处理流程)

来源：油液监测制造商作者：智火柴时间：2023-10-18 11:51:03 点击：1018

　　一、国内水电设备故障预测研究

　　水电机组是水电厂的关键设备，运行状态的好坏直接影响水电厂的安全运行。同时，随着水轮发电机组单机容量的不断增大，对机组的检修、维护、运行、管理提出了更高的要求，运行状态的好坏直接影响水电厂的安全运行。同时，随着水轮发电机组单机容呈的不断增大，对机组的检修、维护、运行管理提出了更高的要求，实施水轮发电机组运行状况的状态监测，对机组故障进行及时预测预报、分析原因，对于大中型水轮发电机组的安全运行具有重要的意义。

　　另一方面，随着现代监测技术和管理模式的不断发展和完善，电厂的设备维修方式正在逐渐从过去的以时间为基础的定期“预防性维修”向今天的以状态监测为基础的“预测性维修”方式过渡，正逐渐向着无人值班，少人值守的管理模式发展。实施“状态检修”已成为水电机组运行保障技术发展的必然趋势。

水电设备故障预测系统

　　二、水电设备常见故障及处理措施

　　1、发电机电压达不到额定电压

　　在发电过程中，当励磁装置电压源复励不足，就会不能提供电枢所需的励磁电流，使发电机电压达不到额定电压，从而不能进行电力的传输。可以采取的措施：在发电机与励磁电抗器之间接入一台三相调压器，以提高发电机端电压，达到电流的平衡;改变励磁装置电压通势与发电机电压的相位，使合成总磁通势增大;减小变阻器的阻值，采用补偿电容的方法，使发电机有励磁电流增大。

　　2、发电机温度升高

　　发电机温度升高的因素主要有电负荷和定、转子电流密度的大小，电机通风系统是否良好，空气冷却器是否有足够的换热容量等，因此在故障排除时要根据具体情况具体对待，逐一排除、对症下药。如发电机定子温升取决于热负荷值，我们可以测量发电机在额定工况下的电负荷、定子电密，从而求出热负荷。看其是否在经验取值范围内，就可得出是否与此有关，从而进行改进。对于电机通风系统的故障，可以通过更换转子线圈的方法，因为加大了线圈的截面，降低了电流密度，从而将温度降下来;也可通过改善风扇和挡风板的方法，发电机首要的热源在磁极，只要把进入磁极的风量加大，就达到了散热降温的目的。但是比较两种方法来看，改造风扇和挡风板比更换转子线圈成本低、工作量小，是先选择的方法。空气冷却器的换热容量是否足够，可以计算发电机在额定式况下由空气冷却器带走的总损耗与总换热容量进行比较，若换热容量不足，可通过添加空气冷却器的方法进行解决。总之，发电机的温升是我们要注意的一个问题，及时的排查和解决有利于发电机的正常工作。

　　3、发电机主绝缘损坏

　　发电机主绝缘损坏的原因大多是由设计制造不良和运行环境恶劣造成的。解决的主要方法是防止铁芯松动和防止电腐蚀。当发现铁芯上有红色粉末时，说明铁芯有松动，对有松动的线圈应及时将槽楔打紧，端部松动可用无纬玻璃丝带绑扎，然后喷环氧树脂漆固化。当闻到发电机有臭氧味，说明被电腐蚀，需要进行检修。

　　4、发电机转子绝缘损坏

　　当出现发电机转子回路绝缘为零，说明发电机转子绝缘损坏。其主要有这么几种原因：发电机励磁系统直流回路中设备绝缘破坏;发电机励磁系统交流回路中设备破坏;重复两次接地。在排除时，针对第一种情况，可用直流电焊机手动加励磁电流，判断接地点是在灭磁开关回路前还是回路后，然后对破损电缆用玻璃丝带层层包扎，并涂上环氧树脂，增加电缆的绝缘。第二种情况和第一种相同，也是更换包扎电缆，提高设备的绝缘水平。针对第三种情况，则需消除集电环上的毛刺、减少罩壳内的油雾，定时把励磁引线的正负极进行对换，从而使发电机连续运行时间延长。

　　5、变压器铁心过热

　　铁心在变压器中构成了一个闭合的磁路，它是安装线圈的骨架，也是变压器电磁性能和机械强度提高的重要部件。铁心过热的原因有多方面，可能是绕组短路、铁心接地问题、电源电压高、铁心冷却油道堵塞、铁心叠片周围毛刺、叠铁心片时缝隙不均等等。处理这一问题需根据情况在检查之后进行对应的维修。可先用干净的无绒毛巾去除铁心表面的油污，然后若是绕组短路，可对其从绝缘方面进行修复;若是铁心接地问题，更换接地片，以厚度0.5mm宽度大于30mm的紫铜片为宜，并对其外漏部分进行包扎，防止铁心短路;若是铁心叠片周围有毛刺，可进行相应的打磨，保证其;同时清理油道内的异物，保证压板与上铁轭间有均匀的间隙。

　　6、变压器油位不正常

　　变压器的油位过高或过低都说明有导致变压器出现故障的因素，因此需要做相应的检查和处理，以避免出现大的问题。油位过高的原因可能是冷却器有堵塞，造成冷却器故障，也可能是加油过多引起油位过高。所以我们只需清理污垢或放出多余的油即可。若油位位过低则需尽快补充相应的油量，但是要是漏油的话，则要尽快修理，且不可将瓦斯保护由跳阐改为信号。

　　7、变压器局部放电

　　变压器的局部放电不一定会影响正常的工作，但是存在一个潜在的隐患。处理不好就会导致局域的停电或电网不能正常运行。常见情况是：放电对绝缘的击穿;腐蚀对绝缘的击穿。在实际工作中，我们可以加强绝缘的强度，使变电器无懈可击。

　　8、高压配电装置断路器拒跳、拒合

　　高压断路器是停、送电的关键设备，它将直接决定着整个电力传输能否正常运行。其中断路器的拒跳、拒合对系统的安全运行构成了很大的威胁，及时发现故障、排除故障，才能减少停电的时间，缩小事故的影响面，提高供电的可靠性和安全性。当出现保护信号灯亮但回路红灯也亮时，可确定为断路器出现拒跳故障，应立即手动拉闸，进行检修。检查控制开关触点是否接触不良，防跳继电器和继电保护是否跳闸等，从而进行相应的修理。当出现拒合情况时，应检查合闸控制电源是否正常，合闸保险丝是否烧断，合闸接触器的触点是否接触好等。当合闸后，绿灯红灯交替闪烁，说明断路器合上后又自动跳闸，那么就需检查线路存在的故障及断路器的机械故障。若合闸后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流有显示，说明断路器已合上，那么就需检查合闸接触器的触点、跳闸线圈、合闸保险丝等方面是否正常。

　　9、电压互感器高压熔断器熔断

　　电压互感器其实就是一个小的变压器，它虽然体积小，但结构紧凑，有着较高的测量准确度。电压互感器熔断的主要原因是电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压。在运行中，由于合闸空载会引起过电压，致使用权电压互感器铁心饱和而使得励磁电抗下降，激发稳定的最容和电感谐振，使得系统的等效阻抗减小，从而产生强大的电流，引起电压互感器的熔断器熔断。熔丝熔断的原因是过电流，而过电流起因于过电压，高压熔丝熔断的原因就是铁磁饱和问题。因此，可以采取在电压互感器侧并联电抗器，使回路阻抗增大，避免谐振过电压，减小回路电流，从而避免电压互感器高压熔断器的熔断。

　　对于水电站的电气设备方面的故障和排除方法还有很多很多，这就要求我们在工作中要多发现，多积累，多总结。既总结经验，也要总结教训。通过总结，既可丰富自己，也能对其他人有一定的帮助和警示，从而使我们在水电的管理方面更上一个台阶，同时也可为国家节省了一些不必要的浪费。

　　三、水电设备故障预测系统-润滑系统在线监测设备

　　水电设备故障预测系统，这里介绍其中一种基于润滑系统监测的设备，它是一种关键的技术，专门用于监测和预测水电站设备的故障，以确保电力生产的连续性和可靠性。润滑系统监测：这种系统集中在监测水电站设备的润滑系统，包括润滑油的质量和性能。它可以实时检测润滑油的温度、粘度、污染程度以及化学成分等关键参数。

　　水电设备故障预测产品：电力能源油液状态解决方案(含水电站)

　　1、设备的振动监测

　　除了润滑油，系统还监测设备的振动情况，包括振幅、频率、和振动模式。这有助于提前检测不正常的振动，如轴承故障、不平衡或松动等。

　　2、设备的综合数据分析

　　这种系统使用综合的数据分析来识别可能的故障迹象。它可以将润滑油数据和振动数据结合在一起，以检测设备的潜在问题。

　　3、设备的故障预测

　　基于分析结果，系统可以预测设备的潜在故障，并提前发出警报。这有助于维护团队采取预防性措施，减少设备故障的风险。

　　4、设备的维护优化

　　基于系统提供的数据，维护团队可以制定更精确的维护计划，包括更换润滑油、修复设备或执行其他必要的维护措施。