小型水电站运行维护技术规范 GB/T50964-2014

5.2.1 发电机正常运行应符合下列要求：
    1 发电机按照制造厂铭牌规定可长期连续运行。
    2 空气冷却的发电机，空气温度以0℃～40℃为宜。空气应清洁、干燥、无腐蚀性。
    3 定子绕组、转子绕组和铁芯的最高允许温升及温度，不应超出制造厂规定。
    4 输出功率不变时，电压的波动在额定值的±5％以内，最高不得超过额定值的±10％，此时励磁电流不得超过额定值。最低运行电压根据系统稳定要求确定，不宜低于额定值的90％，此时定子电流仍不应超过额定值的105％。
    5 频率波动不超过±0.5Hz时，可按额定容量运行。当低于49.5Hz时，转子电流不得超过额定值。对于孤立运行小电网，机组频率波动范围可适当放宽。
    6 不得缺相运行。在事故条件下允许短时过电流，定子绕组过电流倍数与相应的允许持续时间应按现行国家标准《水轮发电机基本技术条件》GB／T 7894的要求确定，达到允许持续时间的过电流次数每年不应超过2次。
    7 在运行中应保证功率因数为0.8或其他设计值，不应超过迟相的0.95，根据机组的进相能力在调度的要求下运行，转子电流及定子电流均不应高于允许值。
    8 制动装置应正常，对于气制动方式机组，制动气压应为0.5MPa～0.7MPa，当机组在额定转速的20％～35％时开始制动，制动时间宜为2min。应避免机组在低转速下长期运行。水斗式水轮机组采用副喷嘴反向冲水制动时，制动时间最长不应超过5min，制动冲水投入和切除的监控装置工作应正常。
5.2.2 发电机的正常启动、并列、增荷和停机应符合下列条件：
    1 正常开停机操作应接到调度命令后，由值班长组织进行。
    2 备用中的发电机及其附属设备应处于完好状态，随时能立即启动。
    3 机组大修或小修后，验收合格方能投入运行。
    4 当发电机的转速达额定转速的50％左右时，应检查集电环上电刷振动和接触情况及机组各部件声响是否正常，当不正常时，应查清原因并加以消除。
    5 当机组转速基本达到额定值以后，应合上灭磁开关，即可起励、升压。
    6 发电机在升压过程中应检测下列内容：
        1)可控硅励磁的发电机，调节励磁的电位器圈数要适当；
        2)三相定子电流应等于零，如果定子回路有电流，应立即跳开灭磁开关并停机检查定子回路有否短路，接地线是否拆除等；
        3)检查三相定子电压是否平衡；
        4)检查发电机转子回路绝缘电阻；
        5)在空载额定电压下，转子电压、电流是否超过空载额定值。若超过，应立即停机检查励磁主回路故障。
    7 有下列情况之一者，不得并列合闸：
        1)同期表回转过快，不易控制时间；
        2)指针接近同期标线停止不动；
        3)指针有跳动现象；
        4)同期表失灵；
        5)操作者情绪紧张，四肢抖动。
    8 发电机的解列停机操作应符合下列要求：
        1)接到停机命令之后，应减少机组的有功、无功负荷；
        2)当有功、无功负荷都接近于零时，应跳开发电机断路器；
        3)对于可控硅励磁的发电机应进行续流灭磁；
        4)拉开隔离开关；
        5)当准备较长时间停机时，应测量转子回路、定子回路绝缘电阻，并应做好记录。
5.2.3 机组大修或小修后，应验收合格方能投入运行。验收应符合下列要求：
    1 拆除临时接地线、标示牌、遮拦，相关设备上无人工作，无杂物及工具遗漏。
    2 定子绕组、转子回路的绝缘电阻满足要求。
    3 发电机一、二次回路情况应正常。
    4 励磁回路正常，励磁手动、自动切换开关应在截止位置。
    5 发电机隔离开关、断路器、灭磁开关应在断开位置。
    6 立式机组顶转子工作应已完成。
5.2.4 发电机正常监视和维护应满足下列要求：
    1 监视集控台、电气盘柜上各表计的变动情况，应每小时记录一次。
    2 定子绕组、定子铁芯、空冷器出水、进出口风、轴承等温度应每小时记录一次。
    3 转子绕组温度可由电流、电压法测得，单机容量为25MW以上的电站，每月应测量一次，单机容量为25MW及以下的电站，每月宜测量一次。
    4 励磁回路的绝缘电阻采用电压表法，单机容量为25MW以上的电站，每班应测量一次，单机容量为25MW及以下的电站，每班宜测量一次。
    5 电气仪表读数应每小时记录一次，并应对转子的绝缘和定子三相电压平衡情况进行检查。
    6 微机监控的电站，宜做好每小时记录。
    7 监视发电机、励磁系统等转动部分的声响、振动、气味等，发现异常情况应及时处理并汇报。
    8 检查一次回路、二次回路各连接处有无发热、变色，电压、电流互感器有无异常声响，油断路器的油位、油色是否正常等。
    9 发电机及其附属设备应定期检查，每班至少进行一次。
    10 发电机应定期进行预防性试验，试验周期及项目应按现行行业标准《电力设备预防性试验规程》DL／T 596的有关规定执行。
5.2.5 发电机绝缘电阻测定和干燥应符合下列要求：
    1 按电站实际环境气候情况，对停机3d～10d以上的发电机，在启动前应测量定子回路、转子回路的绝缘电阻。
    2 发电机出线电压为6.3kV及以上的高压机组，定子回路的绝缘电阻用2.5kV的兆欧表测量，且应将测量数据转化成75℃时的数据；测量定子绕组绝缘电阻时，可包括电力电缆；若为发电机-变压器组接线时，可包括变压器的低压绕组。
    3 发电机出线电压为400V的机组，定子、转子回路的绝缘电阻可用500V兆欧表测量，其绝缘电阻值应在0.5MΩ以上。
    4 全部励磁系统的绝缘电阻，用500V兆欧表测量，其绝缘电阻值应在0.5MΩ以上。
    5 因受潮引起的绝缘电阻不符合要求时，应对发电机进行干燥，干燥方法应包括下列内容：
        1)自然空转风冷法或通热风干燥法；
        2)直流电干燥法；
        3)灯泡干燥法；
        4)电炉烤烘法；
        5)短路干燥法。
5.2.6 在事故情况下，可允许发电机短时间过负荷，其过负荷允许时间应符合表5.2.6要求。当发电机定子电流超过允许值时，应检查发电机的功率因数、电压、电流超过允许值的时间。可先降低励磁电流使发电机定子电流不超过最大允许值，当还不能满足要求时，应报告调度，要求降低有功负荷，直至达到电流许可值。1.5倍过负荷电流每年不得超过2次。

表5.2.6 发电机短时间过负荷允许时间

5.2.7 发电机的维护与故障处理应符合下列要求：
    1 发电机过负荷时，应与调度联系减少无功负荷；若减少励磁电流不能使定子电流降到额定值，则应降低发电机有功负荷；当电力系统事故时，应遵守发电机事故过负荷规定，并应严格监视定子线圈温度。
    2 励磁系统一点接地时，应停机处理。
    3 发电机温度不正常时，应检查测温装置和所测部件是否正常。
    4 电压互感器回路故障时，应检查二次回路熔丝；当处理二次熔丝不能消除故障时，应申请停机处理。
    5 发电机操作电源消失时，应检查发电机操作电源熔丝是否熔断；操作回路监视继电器是否断线；接线端子是否松动；发电机断路器跳闸、合闸线圈是否断线；辅助触点是否接触不良。当故障无法排除时，应停机处理。
    6 发电机断路器自动跳闸时，应检查定子绕组是否短路或接地短路；发电机出线、母线或线路短路，继电保护装置及断路器操动机构误动作或值班人员误碰触，应立即断开发电机灭磁开关，将手动／自动励磁控制开关转至截止位置，还应查明原因并处理。
    7 当线路事故而引起的低压过流保护动作，发电机断路器跳闸，同时主变断路器、线路断路器也因过流而跳闸时，运行人员可不经检查直接将机组启动升压、维持空载位置，等调度命令送电。
    8 差动保护动作，应立即停机灭磁，检查故障指示、差动回路、继电保护动作是否正确；检查发电机是否有内部绝缘击穿而引起的弧光、冒烟、着火等现象；检查差动保护范围内的设备短路、接地情况；用2.5kV兆欧表测量发电机线圈绕组相间及相对地的绝缘电阻；经检查未发现故障点，绝缘电阻良好，可报告调度，从零起升压，在零起升压过程中应特别注意，发现异常应立即停机；差动跳闸在未找出原因时，绝对不应开机强送。
    9 过电压保护动作时，查明过电压跳闸原因，除特别严重的飞车事故要检查机组绝缘外，可立即升压、并列。
    10 发电机断路器误动作，应立即调整发电机励磁及转速至空载位置，并应检查误动作原因，确认是误碰、误操作，可立即并入系统运行。
    11 发电机的非同期并列，应测量发电机定子绕组的绝缘电阻，检查发电机端部绕组有无变形，查明原因，当发电机机电部分正常后，方可再启动、升压、并列。
    12 当发电机无法升压时，应检查励磁系统电源和励磁回路接触情况。
    13 双绕组电抗分流励磁装置发生故障时，应停机，逐项检查，消除故障。
    14 出现下列情况之一，应停机处理：
        1)无刷励磁系统不能建压；
        2)可控硅自励系统不能建压；
        3)发电机失去励磁；
        4)发电机定子、转子冒烟、着火或有焦臭味；
        5)滑环碳刷有强烈火花经过处理无效；
        6)电气部分及线路发生故障不能恢复；
        7)金属性物件等异物掉入发电机内。
    15 当发电机发生振荡时，应增加发电机励磁电流来创造恢复同期条件，适当降低负荷，以恢复同期。整个电厂与系统不同步时，除应设法增加各机组的励磁电流外，尚应在无法恢复同步2min后，将电厂与系统解列。
    16 当定子或转子的测量仪表指示突然消失时，应按其他测量仪表的指示，检查是否由于仪表或二次回路导线损坏而不通，不宜改变发电机的运行方式，采取措施以消除故障。
    17 当发电机着火时，应立即将发电机断路器跳闸，关小导叶开度，但不能制动停机；当确认发电机内部绝缘烧坏时，应停机，并应采取消防措施减轻危害。值班人员应按现行行业标准《电业安全工作规程》DL 408的有关规定，用不导电的灭火器进行灭火；当确定电源已经切断时，可用水灭火装置进行灭火。

条文说明

5.2 发电机
5.2.1 水轮发电机的主要参数有容量、电压、电流、功率因数、转速、效率以及电抗、转动惯量、励磁电压和励磁电流等。发电机允许温升值见表2。
对于气制动方式的机组，可在额定转速的20％～35％时开始制动。对于额定转速大于等于750r／min的机组，允许值为20％，转速越低，允许值越高。低转速下长期运行是指多次出现低转速下的运行而没有处理。

表2 发电机允许温升限值(℃)

 注：定子和转子绝缘应采用耐热等级为130(B)级及以上的绝缘材料。
5.2.5 发电机定子回路绝缘是否合格的判断标准：
    (1)折算到75℃时绝缘电阻应大于1MΩ／kV，如6.3kV出线的发电机，最低绝缘电阻是6.3MΩ；
    (2)与上次测得的结果进行比较，其绝缘电阻值不应低于上次的1／3；
    (3)吸收比R₆₀／R₁₅≥1.3，对于环氧粉云母绝缘的发电机吸收比R₆₀／R₁₅≥1.6。
    全部励磁系统的绝缘电阻，用500V兆欧表测定，测得的绝缘电阻值最低不得小于0.5MΩ。
5.2.7 如现场无灭火装置，在与系统解列后，应尽快使用除泡沫灭火及沙子灭火之外的一切能灭火的装置及时扑灭火灾，如发电机旁地面上油类着火时，可用沙子灭火，但必须注意，不得使沙子落入发电机内及其轴承上；为避免卧轴机组由于一侧过热而使主轴弯曲，禁止在火灾完全熄灭前将机组完全停转。