???
??? 水輪機
???
??? 水輪機是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能的動力機械，它屬于流體機械中的透平機械。早在公元前100年前后，中國就出現(xiàn)了水輪機的雛形--水輪，用于提灌和驅(qū)動糧食加工器械?，F(xiàn)代水輪機則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi)，用來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。在水電站中，上游水庫中的水經(jīng)引水管引向水輪機，推動水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水輪機的輸出功率也就越大。
??? 現(xiàn)對水輪機常見的事故以及應(yīng)采取的安全設(shè)計措施總結(jié)如下：
??? ?（一）機組過速
??? ?由于機組突然甩負(fù)荷，導(dǎo)水葉不能及時關(guān)閉。機組有異常高速回轉(zhuǎn)聲，噪聲增大；發(fā)電機功率到零，電壓升高；轉(zhuǎn)速指示升高。
??? ?防護(hù)措施：（1）在調(diào)速器的控制系統(tǒng)中加裝事故配壓閥；（2）在機組進(jìn)水口設(shè)置能動水關(guān)閉的快速閘門或蝴蝶閥或球閥；（3）沖擊式水輪機可裝設(shè)偏流器防止機組過速，軸流式水輪機可通過增大葉片轉(zhuǎn)角降低過速值；（4）利用定子三相徑外接附加電阻短路的電制動停機裝置限制過速。
??? ?事故處理：（1）當(dāng)判明機組過速時，如保護(hù)拒動，則應(yīng)手動緊急停機，同時關(guān)閉蝴蝶閥或球閥；（2）檢查事故配壓閥是否則動作，若未動作，則應(yīng)手動操作，使事故配壓閥動作；（3）對于未設(shè)置蝴蝶閥或球閥的機組，或關(guān)閉蝴蝶閥或球閥無效時，應(yīng)立即操作進(jìn)水口的快速閘門，切斷水流。
??? ?（二）軸承溫度升高
??? ?由冷卻水中斷或水壓降低；冷卻水管堵塞、管道內(nèi)進(jìn)入空氣等；潤滑油系統(tǒng)堵塞、漏油，油泵運行正常等；油質(zhì)不合格等原因造成。
??? ?設(shè)計措施：（1）檢查冷卻水系統(tǒng)，必要時投入備用冷卻水；（2）檢查潤滑油系統(tǒng)，如過濾器堵塞則應(yīng)切換或清掃，若油泵運行正常則切換至備用油泵；（3）取油樣化驗，油劣化則應(yīng)停機換油。
??? ?（三）發(fā)電機溫度過高
??? ?由發(fā)電機過負(fù)荷超過允許的時間范圍；三相電流嚴(yán)重的不平衡；通風(fēng)冷卻系統(tǒng)故障；定子繞組局部短路或接地；定子鐵心絕緣損壞，形成渦流損耗增大。等原因。造成定子繞組和定子鐵心局部過熱；電流表指示超限；過負(fù)荷保護(hù)動作；發(fā)電機溫度超限發(fā)信號等。
??? ?設(shè)計措施：發(fā)電機超負(fù)荷運行，則迅速減少負(fù)荷；如定子三相電流不對稱，則查明原因迅速消除；冷卻水中斷，應(yīng)迅速停機；部分冷卻器堵塞，應(yīng)維持在低負(fù)荷運行，迅速排除故障。
??? ?（四）發(fā)電機著火
??? ?由于定子繞組匝間或相間短路；發(fā)電機長時間超負(fù)荷，溫升超過允許值；雷擊或過電壓引起絕緣損壞；轉(zhuǎn)動部分有部件損壞，刮傷定子繞組，引起短路；電容電流過大或時間過長；并列誤操作等原因造成。
??? ?設(shè)計措施：緊急停機；打開發(fā)電機消防用水閥門進(jìn)行滅火；滅水過程中應(yīng)關(guān)閉發(fā)電機冷、熱風(fēng)口，保持風(fēng)洞密封，嚴(yán)禁用泡沫滅火器或砂子、石灰進(jìn)行滅火
???
???
??? 水輪發(fā)電機
??? 水輪發(fā)電機時指以水輪機為原動機將水能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機。水流經(jīng)過水輪機時，將水能轉(zhuǎn)換成機械能，水輪機的轉(zhuǎn)軸又帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，將機械能轉(zhuǎn)換成電能而輸出。是水電站生產(chǎn)電能的主要動力設(shè)備。7 d3 k0 U0 @) U6 T! x, U. c由于水輪機發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有機械部分、電氣部分以及油、氣、水系統(tǒng)，它受系統(tǒng)和用戶運行方式的影響，還受天氣等自然條件影響。容易發(fā)生故障或者不正常運行狀態(tài)。某一次故障可能是一種偶然情況，但對整個機組運行來說又是一種必然事件。運行人員應(yīng)從思想、技術(shù)、組織等各個方面做好充分準(zhǔn)備。
??? % A& ?$ R4 J# g; q$ ?（1）運行人員平時應(yīng)加強理論學(xué)習(xí)，盡可能掌握管轄設(shè)備的工作原理和運行性能。
??? & _4 B+ u- ^9 Q" T' H/ i（2）運行人員應(yīng)熟悉各設(shè)備安裝為止，各切換開關(guān)、切換片位置。
??? . O) x) q. [" @2 Z' k7 I$ T$ T（3）運行班組應(yīng)針對各種主要故障制定事故處理預(yù)案并落實到人。3
??? （4）運行現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備必要的安全防護(hù)用具及應(yīng)急工具。
??? （5）運行人員應(yīng)由臨危不亂沉著應(yīng)對的心理素質(zhì)。
???
??? 6 U0 \# e? g' o0 s7 M' X一、發(fā)電機的異常運行及處理
??? 發(fā)電機在運行過程中，由于外界的影響和自身的原因，發(fā)電機的參數(shù)將發(fā)生變化，并可能超出正常運行允許的范圍。短時間超過參數(shù)規(guī)定運行或超過規(guī)定運行參數(shù)不多雖然不會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，但長期超過參數(shù)運行或者大范圍超過運行參數(shù)就有可能引起嚴(yán)重的后果，危機及發(fā)電機的安全應(yīng)該引起重視。
???
???
??? 1、發(fā)電機過負(fù)荷
??? 運行中的發(fā)電機，當(dāng)定子電流超過額定值1.1倍時，發(fā)電機的過負(fù)荷保護(hù)將動作發(fā)出報警信號。發(fā)電機定子電流超過額定值；當(dāng)定子電流超過額定值1.1倍時，發(fā)電機的過負(fù)荷保護(hù)將動作發(fā)出報警信號，警鈴響，機旁發(fā)“發(fā)電機過負(fù)荷”信號，計算機有報警信號；發(fā)電機有功、無功負(fù)荷及轉(zhuǎn)子電流超過額定值。
???
??? 發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地
??? 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地有一點接地和兩點接地，轉(zhuǎn)子接地還可分為瞬時接地、永久接地、斷續(xù)接地等。發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地時，因一點接地不形成回路，故障點無電流通過，勵磁系統(tǒng)仍能短時工作，但轉(zhuǎn)子一點接地將改變轉(zhuǎn)子正極對于地電壓和負(fù)極對于地電壓，可能引發(fā)轉(zhuǎn)子兩點接地故障；繼而引起轉(zhuǎn)子磁拉力不平衡，造成機組振動和引起轉(zhuǎn)子發(fā)熱。
???
??? 處理：檢查轉(zhuǎn)子一點接地信號能否復(fù)歸，若能復(fù)歸，則為瞬時接地，若不能復(fù)歸，并且轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)正常，則為永久接地；利用轉(zhuǎn)子電壓表，測量轉(zhuǎn)子正對地、負(fù)對地電壓值；（如發(fā)現(xiàn)某極對地電壓降至零，另一極對地電壓升至全電壓，說明確實發(fā)生一點接地。檢查勵磁回路，判明接地性質(zhì)和部位；如系非金屬性接地，應(yīng)立即報告調(diào)度設(shè)法處理，同時作好停機準(zhǔn)備；如系金屬性接地，應(yīng)立即報告調(diào)度，啟動備用機組，解列停機。注意：通常來說，檢查處理時間大致為2小時，否則應(yīng)停機處理。
???
??? 發(fā)電機溫度過高:
??? 發(fā)電機在運行中，如果定子、轉(zhuǎn)子或者鐵心溫度超過規(guī)定值，應(yīng)該及時檢查處理。
???
???
??? 發(fā)電機著火（1）現(xiàn)象:發(fā)電機可能出現(xiàn)事故光字，蜂鳴器響，有關(guān)保護(hù)動作。發(fā)電機有沖擊聲或嗡嗡聲。機組可能自動事故停機。發(fā)電機上部蓋板熱風(fēng)口或密閉不嚴(yán)處冒出明顯的煙氣、火星或有絕緣燒焦的氣味。（2）處理確系著火而未自動停機，應(yīng)立即手動斷開發(fā)電機的出口斷路器并滅磁，緊急停機。. 確認(rèn)發(fā)電機斷路器，滅磁開關(guān)已斷開，已無電壓后，戴上絕緣手套，開啟機組消防水進(jìn)水閥進(jìn)行滅火。發(fā)電機著火時不準(zhǔn)破壞發(fā)電機的密封，不準(zhǔn)用沙和泡沫滅火器，嚴(yán)禁打開風(fēng)洞門及蓋板，嚴(yán)禁進(jìn)入風(fēng)洞。到水車室檢查是否有漏水情況，確定給水情況。火被完全撲滅后，停止給水，并作好檢修安全措施。滅火后進(jìn)入風(fēng)洞，必須戴上防毒面具。滅火措施必須果斷、迅速，防止事故擴(kuò)大或引起人員中毒、燒傷、觸電等，并遵守有關(guān)消防工作手冊的規(guī)定。
???
???
??? 調(diào)速系統(tǒng)
???? 原理：
???????? 將水輪發(fā)電機組的實際轉(zhuǎn)速與給定值進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)速偏差信號經(jīng)調(diào)速器變換以后，產(chǎn)生一個能消除這個轉(zhuǎn)速偏差的調(diào)節(jié)作用即接力器的位移，從而保證機組（交流電頻率）穩(wěn)定運行。調(diào)速器工作基本環(huán)節(jié)：測速--信號綜合及放大--反饋
???? 功能：
????????? 進(jìn)行機組的正常操作（啟停機、增減負(fù)荷等）
????????? 保證機組安全運行（事故情況下緊急、安全停機）
????????? 實現(xiàn)機組經(jīng)濟(jì)運行（轉(zhuǎn)漿式機組雙調(diào)節(jié)）
??? 分類
????????? 按調(diào)速器各部件工作原理分：機械液壓?? 電氣液壓
????????? 按調(diào)節(jié)規(guī)律分：比例積分（PI調(diào)節(jié)）?? 比例積分微分（PID調(diào)節(jié)）
????????? 按調(diào)速器執(zhí)行機構(gòu)數(shù)目分：單調(diào)節(jié)?? 雙調(diào)節(jié)
??? 主要設(shè)備：
????????? 調(diào)速器??? 油壓裝置? 漏油裝置等
??? 油壓裝置
???????? 油壓裝置是向水輪發(fā)電機的調(diào)速系統(tǒng)供給壓力油的能源設(shè)備
??? 漏油裝置
???????? 漏油裝置的作用是收集調(diào)速系統(tǒng)各處的漏油及液壓操作元件的排油和漏油，并借助油泵將漏油箱中的油送回到油壓裝置的回油箱中。
???
???
??? 調(diào)速器一般由飛塊組合件，調(diào)速彈簧和操縱機構(gòu)組成，它是根據(jù)柴油機的負(fù)荷變化，自動地調(diào)節(jié)噴油泵的供油量，以保證柴油機在各種工況下穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。
??? 調(diào)速器常見故障及處理如下：
??? 1開機不成功
??? 1）接力器鎖定沒有打開。
??? 2）緊急停機電磁閥沒有復(fù)歸。
??? 3）濾油器堵塞，壓降太大。
??? 4）事故配壓閥、重錘關(guān)機誤動或卡阻。
???
??? 1）檢查鎖定是否拔出，機旁應(yīng)設(shè)置鎖定投/拔指示燈。
??? 2）用手動方式復(fù)歸檢查確定。
??? 3）檢查濾油器進(jìn)出油口壓差，清洗或更換濾網(wǎng)；如果濾網(wǎng)破損應(yīng)拆洗閥塊和沖洗油管路。
??? 4）檢查事故配壓閥和重錘關(guān)機的電磁和液動先導(dǎo)控制閥是否誤動，用手動方式復(fù)歸；如果排除先導(dǎo)控制閥，應(yīng)拆洗事故配壓閥活塞或重錘關(guān)機的插件，尤其應(yīng)注意液阻節(jié)流孔。
???
??? 2開機和運行中高頻振蕩或振動
??? 1）機組首次充油或停機時間較長且關(guān)閉總供油閥，液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣。
??? 2）主配壓閥高程比油壓裝置回油箱低，布置不合理。
??? 3）主配壓閥放大系數(shù)過大。
???
??? 1）多次操作主配壓閥和接力器，全開→全關(guān)，全關(guān)←全開，排除內(nèi)部全部空氣。
??? 2）停機時不關(guān)總供油閥，長期封油；或在合適位置加裝排氣閥。
??? 3） 在結(jié)構(gòu)上改善桿件的傳遞比或襯套的小波動窗口。