水电站整个系统.doc

发电系统设备简介一、水轮发电机组及辅助设备简介1、水轮机水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲击式。（1）反击式水轮机的转轮在工作过程中全部浸在水中，压力水流流经转轮叶片时，受叶片的作用而改变压力、流速的大小和方向，同时水流对转轮产生反作用力，形成旋转力矩使转轮转动。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高已达800米，最大机组容量已达100万KW。②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式两种。轴流定浆式水轮机的叶片固定在轮毂上，制造简单，但当水头和流量变化时，效率变化不大。因此，它适用于负荷变化不大，水头变幅较小的水电站。适用水头范围一般为3～50 米，最大机级容量已达13万KW。轴流转浆式水轮机在运行时其叶片可以转动，能在水头和流量变化时保持较高效率工作。目前适用水头已达88米，最大机组容量已达25万KW。③斜流式水轮机。水流进出转轮叶片都是斜向的，叶片转动轴线与与水轮机轴线成一夹角，高效率区较宽，因而适用于水头和流量变化较大的水电站。适用水头在20～200米之间，最大机组容量达25万KW。当做成水泵水轮机时，可用在抽水蓄能电站上。④贯流式水轮机。其转轮与轴流式相似，水流基本上沿轴向流过转轮，因而有良好的过流条件，提高了水轮机效率。贯流式水轮机一般为卧式，可降低和简化厂房结构，土建工程量小，适用于25米以下的低水头水电站。目前最大机组容量达5.5万KW。（2）冲击式水轮机的特征是：有压水流从喷嘴射出后全部转换为动能冲击转轮旋转；在同一时间水流只冲击部分斗叶而不充满全部流道，转轮在大气压下工作。常用的冲击式水轮机有切击式（水斗式）和斜击式两种。①切击式水轮机：其特点为喷嘴射流沿转轮圆周切线方向冲击斗叶，是应用最广泛的冲击式水轮机。它适用于高水头（1000～2000 米）小流量的水电站，目前世界上最高水头已应用到1767米，最大机组容量达31.5万KW。②斜击式水轮机：其特点是喷嘴射流方向与转轮轮旋转平面成一夹角（约25.5°），从转轮一侧进入斗叶，从另一侧流出适用水头为25～300米。（3）水轮机按主轴的装置方式不同，又分为立式和卧式两种。主轴竖向装置者称立式，发电机位于水轮机上部，其位置较高，不易受潮，所占厂房面积较小，但厂房高度大。立式装置多用于大中型水电站。主轴横向装置者称卧式，发电机和水轮机布置在同一高程上，可减小厂房高度，但发电机易受潮，厂房面积较大，多用于小型水电站。（4）水轮机的铭牌参数水轮机的铭牌参数由三部分组成，第一部分之间用短横线隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉语拼音字母组成，前一人表示主轴装置方式，后一个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷嘴数×射流直径）。各种类型水轮机转轮的标称直径D1规定如下：①混流式水轮机是指转轮叶片进口边的最大直径。②轴流式水轮机是指转轮室的最大内径。③斜流式水轮机是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室内径。④冲击式水轮机是指转轮与射流中心线相切处的节圆直径。各型水轮机第一、二部分的代表符号见下表：水轮机型式        主轴装置方式        引水室特征混流式HL轴流转浆式ZZ轴流定浆式ZD斜流式XL贯流转浆式GZ贯流定浆式GD切击式QJ（也有称水斗式者，代号为CJ）斜击式XJ双击式SJ        立轴L卧轴W斜轴X        金属蜗壳J混凝土蜗壳H明槽M罐式G灯泡式P竖井式S虹吸式X轴伸式Z    注：可逆式水轮机在水轮机型式代号后加“N”（逆）。水轮机牌号示例：HL220- LJ-550，表示混流式水轮机，转轮型号为220，立轴，金属蜗壳，转轮直径为550cm。ZZ560-LH-800，表示轴流转浆式水轮机，转轮型号为560，立轴，混凝土蜗壳，转轮直径为800cm。XLN200- LJ-300，表示斜流可逆式水轮机，转轮型号为200，立轴，金属蜗壳，转轮直径为300cm。GD600-WP-250，表示贯流定浆式水轮机，转轮型号为600，卧轴，灯泡式引水室，转轮直径为250cm。2QJ30- W-120/（2×10），表示一根轴上具有两个转轮的切击式水轮机，转轮型号为30，卧轴，转轮直径为120cm，每个转轮有两个喷嘴，射流直径为10 cm。2、发电机。发电机分为汽轮发电机和水轮发电机。水轮发电机是水电站最重要的两大主机设备之一，它的作用是把机械能转变为电能。（1）主要组成和结构特点水轮发电机一般由转子、定子、上机架、下机架、推力轴承、导轴承、空气冷却器、励磁机和永磁机等主要部件组成。其中转子和定子是产生电磁作用的主要部件，其他部件仅起到支持和辅助作用。转子由主轴、转子支架、磁轭（轮环）和磁极等部件组成；定子由机座、铁芯和绕组等部件组成。由于水电站的水头有限，水压力小，故转速不可能很高，一般在100～1000r/min。与汽轮发电机相比，转速较低，要获得50Hz频率的电能，发电机转子的磁极也较多。同时，为了避免产生几倍于正常水压的水击现象而要求导叶的关闭时间比较长，但又要防止机组转速上长过高，因此要求转子具有较大的重量和结构尺寸，使之有较大的惯性。此外，为了减少占地面积，降低厂房造价，大中型水轮发电机一般采用立轴。总之，水轮发电机的特点是转速低、磁极多、转子为凸极式，结构尺寸和重量都较大，大中型机组多采用立式。（2）同步发电机的工作原理转子转动——转子中由励磁电流产生的按正弦分布的旋转磁场切割定子三相对称绕组——定子三相绕组中产生三相正弦交变电动势——定子三相绕组与负载连通后，电路在电动势的作用下有电流通过——向负载输出电能。（3）水轮发电机的铭牌参数水轮发电机铭牌上标示的主要参数有型号、容量、电压、电流、转速各温升。标示的型号以定子铁芯外径、磁极个数及额定容量等用一定的格式排列表示的；而标示的容量、电压、电流、转速和温升等都是该台发电机的额定值。即能保证发电机正常连续运行的最大限值。型号：国产发电机型号的含义是其中：第1、2、3个框为型式（SF为立式空冷，SFS为立式水内冷，SFW为卧式，SFG为贯流式水轮发电机，SFD为水轮机-电动机）；第4个框为额定容量（MW）；第5个框为磁极个数；第6个框为定子铁芯外径（cm）。额定电压：常用符号Ue表示，系指发电机正常运行时长期安全工作的最高定子绕组线电压，单位是KV。额定电流：常用符号Ie表示，系指发电机正常工作连续运行的最大工作电流，即指额定情况下发电机以此电流运行其温升不会超过允许范围，其单位是A或KA。额定功率：常用符号Pe表示，指发电机在额定运行情况下输出的有功功率，单位是 KW。额定转速：常用符号Ne表示，转子正常运行时的转速，单位为r/min。额定温升：常用符号T表示，指发电机某部分的最高温度与额定冷却介质温度差值，额定温升的确定与发电机绝缘的等级以及测量温度的方法有关，我国规定的额定冷却介质温度为 40℃。额定频率：我国规定的额定频率为 50Hz。3、调速器国民经济各部门对电能生产的要求：（1）供电可靠性；（2）保证电能质量（电能质量的指标频率和电压）。调速器的主要作用是调节发电机频率和有功负荷。具体说，水轮机调节的基本任务，就是根据电网负荷的变化，不断地相应调节水轮发电机组有功功率的输出，以维持机组转速或频率在规定范围内。

水电站系统组成：1.水工建筑物2.水轮发电机组3.励磁系统4.调速系统5.油水汽三大辅助系统6.计算机监控系统7.继电系统8.安全自动化系统9.配电装置10.直流系统11.厂用电系统
水电站系统特征参数：
1. 水工建筑物
主要有：①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤和海塘；②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；③进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、泵站；④输水建筑物，如引（供）水隧洞、渡槽、输水管道、渠道；⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤。 　　专门性水工建筑物 主要有：①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸；③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道；④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。 　　有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型，如各种溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；闸门既能挡水和泄水，又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。有时施工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。
编辑本段主要特点
水工建筑物的主要特点是： 　　①受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。 　　②工作条件复杂，如挡水建筑物要承受相当大的水压力，由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。 　　③ 施工难度大 ，在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛，此外，复杂地基的处理以及地下工程 、 水下工程等的 施工技术都较复杂。 　　④大型水利工程的挡水建筑物失事，将会给下游带来巨大损失和灾难。
.水轮发电机组
①额定功率：用以表示水轮发电机的容量，以千瓦计。额定功率除以效率不应大于水轮机的最大轴出力。②额定电压：水轮发电机的额定电压需经技术经济比较会同制造厂决定，当前水轮发电机的电压从6.3kV到 18.0kV。容量越大则额定电压越高。③额定功率因数:发电机的额定有功功率与额定视在功率之比,用cosφn表示,远离负荷中心的水电站常采用较高的功率因数，功率因数增大则电机的造价可略降低。①额定功率：用以表示水轮发电机的容量，以千瓦计。额定功率除以效率不应大于水轮机的最大轴出力。②额定电压：水轮发电机的额定电压需经技术经济比较会同制造厂决定，当前水轮发电机的电压从6.3kV到 18.0kV。容量越大则额定电压越高。③额定功率因数:发电机的额定有功功率与额定视在功率之比,用cosφn表示,远离负荷中心的水电站常采用较高的功率因数，功率因数增大则电机的造价可略降低。
　①蓄能电站在电网中主要起调峰填谷作用，机组起动停止很频繁。发电电动机的结构必须充分考虑其反复出现的离心力，对结构材料造成疲劳和定子、转子绕组上的热变化和热膨胀，定子常采用热弹性绝缘；②可逆式发电电动机用常规水轮发电机转子上的风扇不能满足散热降温的要求,对大容量高转速的机组一般采用外设风扇;③推力轴承和导轴承在正反旋转时，油膜都不能破坏；④结构与起动方式有密切关系，用起动电动机则在同轴上装有专用电动机，如需改变发电电动机转速时，除改变电源相位外，还需将定子绕组改接和将转子换极。
水轮发电机的基本工作原理

电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率，也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联，或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围，只能较多地应用于小型自动化水电站。城市电车、电解、电化工等行业所用的直流电源，在20世纪50年代以前多采用直流发电机。但是直流发电机有换向器，结构复杂，制造费时，价格较贵，且易出故障，维护困难，效率也不如交流发电机。故大功率可控整流器问世以来，有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。
同步发电机按所用原动机的不同分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机三种。它们结构上的共同点是除了小型电机有用永久磁铁产生磁场以外，一般的磁场都是由通直流电的励磁线圈产生，而且励磁线圈放在转子上，电枢绕组放在定子上。因为励磁线圈的电压较低，功率较小，又只有两个出线头，容易通过滑环引出；而电枢绕组电压较高,功率又大，多用三相绕组,有3个或4个引出头，放在定子上比较方便。发电机的电枢(定子)铁心用硅钢片叠成，以减少铁耗。转子铁心由于通过的磁通不变，可以用整体的钢块制成。在大型电机中，由于转子承受着强大的离心力，制造转子的材料必须选用优质钢材。
水电厂的发电机都为同步电机，它能把原动机（水轮机）的机械能转变成电能，通过输电线路等设备送往用户。我们知道，导线切割磁力线能产生感应电动势，将导线连成闭合回路，就有电流通过同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。导线放在空心圆桶铁心槽里，铁心时固定不动的，称为定子。磁力线是由磁极产生的，磁极时转动的，称为转子。定子和转子是发电机最基
本的部分。为了得到三相交流电，沿定子铁芯内圆每相隔120度分别放三相绕组A-X,B-Y,C-Z，转子上有励磁绕组（又称转子绕组）。通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组，产生恒定的磁场。当转子被原动机拖动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，就在其中感应出电动势。导线切割磁力线能产生感应电动势，将导线连成闭合回路，就有电流通过，同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。导线放在空心圆桶铁心槽里，铁心是固定不动的，称为定子。磁力线是由磁极产生的，磁极是转动的，称为转子。定子和转子是发电机最基本的部分。为了得到三相交流电，沿定子铁芯内圆每相隔120度分别放三相绕组A-X,B-Y,C-Z，转子上有励磁绕组（又称转子绕组）。通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组，产生恒定的磁场。当转子被原动机拖动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，就在其中感应出电动势。
由水轮机驱动的发电机。由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构(见图)。由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大。所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。
水轮发电机安装结构形式：
1）卧式结构 卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。
2）立式结构 国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。
3）贯流式结构贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。
立式水轮发电机一般由转子、定子、机架、轴承、冷却器、制动系统等组成。
1、转子转子是水轮发电机的旋转部件，位于定子里面，与定子保持一定的空气间隙。转子通过主轴与下面的水轮机连接。它的作用是产生磁场。它主要由主轴、转子支架、磁轭和磁极等组成。
2、主轴主轴的作用是中间连接、传递转矩、承受机组转动部分的总量及轴向推力。
3、转子支架轮毂和轮臂合在一起叫支架。它的作用是连接主轴和磁轭的中间部分，并起到固定磁轭和传递转矩的作用。
4、磁轭磁轭也叫轮环。它的作用是产生转动惯量和固定磁极，同时也是磁路的一部分。磁轭由扇形磁轭冲片、通风槽片、定位销、拉紧镙杆、磁轭上压板、磁轭键、锁定板、卡键、下压板等组成。
5、磁极磁极是产生磁场的部件，由袭击铁芯、磁极线圈、阻尼绕组及极靴等组成。磁极线圈由铜线或是铝线制成，立绕再磁极铁心的外表面上，匝与匝之间用石棉纸板绝缘。线圈饶好后经浸胶热压处理，形成坚固的整体。阻尼绕组的作用是当水轮发电机产生振荡时七阻尼作用，使发电机运行稳定。在不对称运行时，它能提高担负不对称负载的能力。而实心磁极因为本身有很好的阻尼作用，故不用在装设阻尼绕组。
1．一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。如一时不能排除故障，则应启动备用油泵。 (2)当两台油泵都在运行，油压不能上升，应检查油槽油位和压油槽排气阀。排除故障，恢复油压。

(3)当油压过低，两台油泵都在运行，低压继电器动作时，应检查接力器油管路是否有破裂。如接力器操作油管路大量漏油，迅速关闭压油槽的出口阀，切断电源。同时关闭进水闸门(主阀)停机，然后进行处理。

19．运行中橡胶水导轴承断水的主要处理方法有哪些？

(1)检查备用水泵是否投入，当未投入时立即手动投入，并检查其水压。

(2)当水管漏水，应设法堵塞，使之不影响轴承供水，并及时处理漏水部位。 (3)如过滤器堵塞，备用润滑水已投入，应清扫过滤器，正常后再恢复原系统。

(4)如果交流继电器不良，出现误动作，应将继电器停用并尽快修复。停用期间备用水应投入。

(5)机组运行中润滑水中断，备用水也未自动投入，经一段时间后则有停机警报信号发出，并在自动盘上出现指示。运行人员应注意监视自动部件动作和立即手动投入备用润滑水源。

20．运行中轴承温度升高的处理方法有哪些？

(1)检查冷却水水压、水流及水管系统。

(2)检查油压、油流及油管路系统。

(3)检查轴承是否有异音，测定轴承的摆度是否异常。

(4)取油样化验，检查油质。若确认劣化时，停机后更换新油。

21．水轮发电机组并车，遇有哪些情况时禁止并列合闸？

(1)整步表回转过快，不易控制时间。

(2)指针接近红线时停止不动。

(3)指针有跳动现象。

(4)整步表失灵。

(5)操作者情绪紧张，四肢抖动，应暂时停止操作。

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？

(1)调速系统失灵。

(2)自动调速系统漏油过多，油压不正常。

(3)厂用电一时不能恢复或调速电机和启动回路故障。

(4)油泵及压力信号装置损坏。

(5)压力油罐内油气比例失调。

23．水轮发电机组具备哪些条件时，方可开机？

(1)导叶开度指示在零位，导水叶全关。油压装置一切正常。若用调速器操作时，总油阀应开启，调速器锁锭在解除位置。

(2)油气水系统工作正常。

(3)蝶(闸)闷在全开位置。

(4)调速器紧急停机电磁阀在落下位置。

(5)制动气压保持在0．5MPa以上，制动闸在落下位置。

(6)发电机油开关在分闸位置。

(7)灭磁开关在断开位置。

(8)开机指示灯亮。

(9)各转动皮带无断股、过松现象。

24．运行中调速器自动失灵的处理方法有哪些？

(1)立即改为油压手动操作。

(2)检查各压力表的指示，判断故障原因。

(3)值班人员应认真观察其改为油压手动操作的变化情况。

(4)检查各切换阀是否在自动位置上。

(5)检查调速器某一部件是否损坏或失灵。

(6)检查调速系统油管路是否堵塞。

(7)如均无异常情况，可切回自动位置进行观察。

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？

(1)切换为油压手动操作的情况先使开度限制机构移到限制位置，即红针和黑针重合时的位置，然后把切换阀由自动位置切换到手动位置。此时，调节系统即变为油压手动调节状态。

(2)切换为手动操作机构的手动操作情况先将手动转轮锁锭锁住，然后将主油阀关闭。再将另一切换阀转到使接力器两油腔接通位置。此时即可用手轮操作机组。

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？

(l)油压手动操作切换为自动调节状态的情况先将手动操作切换到自动调节状态，然后，把开度限制机构开到所限制的开度位置上。此时即为自动调节状态。

(2) 手动操作机构调节切换为自动调节状态情况先操作切换陶，使接力器两油腔隔开，打开主油阀。然后将开度限制机构移动到限制位置，即红针与黑针重合位置。脱开手动转轮锁锭，再将开度限制机构移动到所要限制的开度上。此时即为自动调节状态。
3. 励磁系统：（1）旋转励磁机，励磁机与发电机同轴转速的整流方式（2）静止式励磁。从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机。
1. 励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压不超过发电机额定负荷下励磁电流和电压的1.1倍时，能长期连续运行。
2. 励磁系统强励顶值电压倍数的考虑，中小型机组的励磁系统一般不小于1.6倍，大中型机组的励磁系统一般不小于1.8倍，顶值电流倍数与顶值电压倍数相同。当系统稳定要求更高顶值电压倍数时,按计算要求确定。顶值电压倍数超过2时，顶值电流倍数仍取2。
3. 励磁系统在顶值电流情况下的允许持续时间：中小型机组的励磁系统不小于10s；大中型机组的励磁系统不小于20s。但不得大于50s

4. 励磁系统电压响应时间不大于0.1s。
5. 励磁系统应保证发电机机端调压精度：小型机组不大于±1.5%；中大型机组不大于±0.5%。
6. 励磁系统应保证发电机机端电压调差率在以下范围内可以调整：
(1) 小型机组:采用半导体型调节器时为±10%;采用电磁型调节器时为±5%
(2) 中大型机组为±15%,级差不大于1%。调差特性应有较好的线性度。
7. 励磁系统应保证在发电机空载运行情况下，频率值每变化1％时，发电机端电压的变化率：
(1)小型机组：采用半导体型调节器时为不大于±0.5%；采用电磁型调节器时为不大于±3%
(2)中大型机组不大于±0.25％。
8. 励磁系统应满足下列要求：
(1) 空载±10%阶跃响应：发电机电压超调量不大于10％额定值；调节时间不大于5s；振荡次数不超过3次。
(2) 发电机空载，转速为0.95～1.05额定转速范围内，突然投入励磁系统，使发电机机端电压