小水电运行操作规程汇编.docx
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小水电运行操作规程汇编
运
行
操
作
规
程
运行操作规程
第一章总则
第一条为保证电站安全、经济运行，加强电站的运行管理，制定本规程。
第二条公司生产管理人员、工程技术人员、电站站长、电站运行值班人员及维护检修人员应熟悉本规程并认真执行本规程。
第二章基本技术要求和运行方式
第一节基本技术要求
第三条技术参数
1号水轮机:
型号
最高水头
流量
水头范围
流量范围
额定功率
转速
飞逸转速
生产日期
编号
2、3号水轮机:
型号
最高水头
流量
水头范围
流量范围
额定功率
转速
飞逸转速
生产日期
编号
1—3号发电机:
型号：
容量:
功率:
功率因数:
电压:
绕组接法:
电流:
相数:
频率:
外壳防护:
转速:
励磁电压:
飞逸转速:
励磁电流:
定子绕组绝缘:
励磁绕组绝缘:
主变压器:
型号:
联结组标号:
相数:
频率:
冷却方式:
绝缘水平LI:
总重:
油重:
使用方式:
额定容量分接开关高压低压阻抗电压
KVA位置VAVA%
Ⅰ
Ⅱ
第四条励磁电流、励磁电压
铭牌上的励磁电流、励磁电压是发电机在额定出力下运行时，发电机转子磁场绕组所需的最大值。
励磁电流、电压的大小，是允许随负载与功率因数的变化的，但最高值不得超过铭牌规定的额定值。
如减小励磁电流、电压时，则应监视功率因数变化情况，防止发电机进相（即功率因数超前）运行。
第五条电压
铭牌上的额定电压，是发电机在规定的各项技术数据下运行时连续工作的最高电压。
它是供电质量标准之一，电压高了会使发电机转子线圈、定子铁芯的温度升高，相反电压低了，不仅降低机组运行稳定，在并列运行时往往还可能引起脱步。
发电机运行电压允许变动范围在额定电压的±5%，而功率在额定值时，其容量不变。
发电机连续运行电压的最大允许变动范围不得超过额定值的±10%
第六条频率
频率也叫周波，它是在单位时（s）内，发电机感应电势的方向及大小变化的次数。
发电机的周波为50Hz。
运行中发电机频率不能过高，也不能过低，否则都会对用户和机组本身带来不利，过低，造成发电机冷却条件变差；过高了影响转子机械性能，如不及时调整并会产生飞车等事故。
水轮发电机频率最大允许变动范围不得超过±0.5HZ（49.5——50.5HZ），在事故状态下，变动范围在短时期内，可允许适当增减。
第七条功率因数
功率因数亦称力率，是发电机有功功率与视在功率的比值。
功率因数高，表示发电机有功分量大，反之，有功分量小。
发电机功率因数为0.8（滞后）。
功率因数在0.8——1.0范围内运行，可以保证发电机的额定出力，一般应在滞后0.85运行为宜，不得超过0.95。
第八条电流
铭牌上的额定电流是指发电机在规定的各技术数据下运行时，能允许连续工作的线电流。
发电机三相定子电流，一般应在额定值下运行，并能尽量保证三相电流基本对称，否则，将会使发电机的转子磁场失去平衡，造成严重振动。
同时，还会引起发电机转子的发热。
发电机运行时任意两相定子电流的平衡度不得超过额定值20%，但其中任何一相不得超过额定值，当负载电流显著低于额定值时，其两相电流之差略可提高，但是发电机的温度不得超过允许值。
第九条功率（容量）
功率是指发电机在名牌规定的各技术参数下运行时，能连续发出的有功功率。
发电机的功率与功率因数关系十分密切，发电机的功率在负载功率因数变动的情况下，允许相应变动，当运行系统的阻抗性负载占多数时，功率因数高于额定值，即COSφ>0。
8，发电机的有功功率可以超过额定值，但是发电机的转子电流和三相定子电流均在许可范围内，发电机的温度也不能超过允可值。
第一十条温度
发电机温度主要指定子线圈、定子铁芯、转子和轴承温度，发电机运行的允许温度不得超出其绝缘等级所规定的耐热能力。
水轮发电机组各部元件温升（环境温度为40℃时）:
零件名称
电阻法测量℃
温度计法测量℃
B级绝缘
B级绝缘
发电机定子线圈
与绕组接触的铁芯及其他部件
换向器和集电环
不与绕组接触的铁芯和其他部件
不应足以达到使任何相近绝缘或其他材料有损坏危险的数值
滚动轴承
注：
1当环境温度超过40℃时，允许温升应减去超过值，超过10℃以上时，允许温升的降低值按制厂规定为准。
2当环境温度低于40℃时，允许温升略可提高，其数值可等于降低值，但不得大于10℃。
第一十一条电刷
发电机在额定出力运行时，发电机滑环与励磁机的整流子上应无火花或只允许有小量火花，否则会严重烧坏整流子或滑环，并能造成励磁系统短路或接地，影响发电机正常运行，发电机电刷火花的允许范围参照下表：
发电机电刷火花等级表:
火花级别
火花性质
换相器和电刷情况
允许电围
1
无火花（暗换相）
换相器表面无黑色痕迹，电刷上无灼痕
正常运行时最为理想
1.25
电刷下面仅局部发生微弱的火花点
1.5
电刷下面大部分有微弱的火花发生
换相器表面有黑色灼痕，但易用酒精、汽油擦去，电刷上有灼痕
允许在额定负荷下运行
2
电刷整个边缘下均有火花发生
换相器上有黑色痕迹，但不能用酒精、汽油擦去，电刷上有灼痕
在短时间的冲击负荷及短时间的过负荷时，才允许这样火花
3
电刷整个边缘发生相当大而且飞出的火花（环火）
换相器严重发黑，不能用酒精、汽油擦去，而且电刷有烧焦和损坏
发电机不能运行，立即查明原因，给以消除
第二节水轮发电机组的运行方式
第一十二条额定情况的运行方式
1水轮发电机组按照制造厂铭牌规定数据运行的方式称为额定运行方式，水轮发电机可在这种情况下长期连续运行。
2转子电流的额定值，采用在额定功率因数和电压波动在额定值的±5%、频率变化在额定值±1%范围，能保证发电机额定出力时的电流值。
第一十三条电压、频率、功率因数变动时的运行方式
1在下列情况下，发电机可按额定容量运行：
（1）在额定转速及额定功率因数时，电压偏差不超过额定值±5%。
（2）在额定电压时，频率偏差不超过其额定值的±1%。
（3）在电压和频率同时偏差（两者分别不超过±5%和±1%）且均为正偏差时，两者偏差之和不超过6%；若电压和频率不同时为正偏差时，两者偏差的百分数绝对值和不超过5%。
当电压与频率偏差值超过上述规定值时应能连续运行，此时输出功率以励磁电流不超过额定值，定子电流不超过额定值的105%为限。
2发电机连续运行的最高允许电压应遵守制造厂规定，但最高不得大于额定值的110%。
发电机的最低运行电压应根据稳定运行的要求来确定，一般不应低于额定值的90%。
3发电机在运行中功率因数变动时，应使其定子和转子电流不超过当时环境温度下所允许的数值。
4允许用提高功率因数的方法把发电机的有功功率提高到额定视在功率运行，但应满足电网稳定要求。
第三章运行操作
第一节机组投入运行前的准备工作
第十四条机组起动前的常规检查
1电站周边环境的检查
（1）引水设施的各项条件处于正常状态；
（2）水工建筑物无开裂和明显的渗漏情况；
（3）压力前池水位符合设计要求（即运行水位必须保持在高于压力水管进口的淹没线2m以上）。
2过流设施的检查
（1）清除前池进水口及栏污栅等处漂浮杂物；
（2）清除喷嘴弯管内的杂物；
（3）进水阀门操作灵活，阀门处于关闭位置；
（4）检查栏污栅及冲沙闸门有无松动、损坏；
（5）检查压力管道有无锈蚀、漏水，压力管道及其管道支墩设施正常；
（6）检查压力管道伸缩节螺栓有无松动，有无漏水；
（7）检查尾水流道畅通等。
2机组各部检查
（1）检查水轮机外壳有无裂纹，螺栓有无松动；
（2）检查联轴器部件有无移动痕迹，是否同心；
（3）检查各转动部份，手轮等是否轻便灵活，操作开闭喷针数次，检查喷针及折向器操作机构是否灵活，喷针的行程和拆向器折向位置是否正确，并将喷针处于关闭位置；
（4）机组转动部件附近应无杂物；
（5）检查发电机内部及空气间隙是否有杂物或遗漏工具；
（6）检查集电环、换向器的炭刷弹簧压力、炭刷的长度（大于1/3）和接触面（大于70%）情况应符合规定，炭刷应无卡阻现象等；检查炭刷上压力（换向器上压力：
0.22kg/cm2，集电环上压力:
0.15—0.2kg/cm2，炭刷彼此间压力差不大于±10%）；炭刷上编织导线不能与机壳或不同极性的炭刷相碰；
（7）检查发电机线圈及各部分引出线接头有无松动、碰伤现象，各部螺栓是否紧固；
（8）转动发电机转子细听是否有异常摩擦和松动等不正常声音。
3电气设备检查
（1）检查发电机、变压器、控制屏、厂房内外以及建筑物周围的清洁情况，消除影响安全的障碍物，安全设施应齐全；
（2）检查控制屏所有接线是否牢固；
（3）检查磁场变阻器是否放在最大位置；
（4）检查发电机出线和励磁连线是否正确、接头是否牢固、绝缘有无破损；
（5）检查发电机、变压器及各电气设备的接地线是否牢固和完好；
（6）检查操作回路电源开关投入，二次回路熔断器完好，继电保护已投入，各指示灯指示正确，各表计的指示与实际要求相符；
（7）检查隔离开关和空气断路器分合情况，确认空气断路器在断开位置然后合上隔离开关；
第十五条机组起动前的准备工作
一切检查完好后，开启闸阀的旁通阀，进行充水试验并检查有无漏水，如有漏水应立即停止充水，进行检修排除，观察压力表，检查静水头是否降低。
第二节机组正常开、停机和紧急停机操作
第十六条机组正常开机（并列）
1开启进水闸阀的旁通门，向弯管内充水，观察进水压力表使上升到额定值；
2转动进水闸阀手轮，开启闸阀至全开位置;
3拉起折向器,使之完全离开折向位置;
4慢慢转动调速器手轮，开启喷针，启动机组；
5启动后，低速运行30分钟（大修后,平时正常开机可缩短为5分钟）,如运转正常，机组转速逐渐上升到额定转速,当机组转速接近额定转速时，值班员应对水轮机、发电机进行一次全面检查，仔细倾听发电机、水轮机运转声音是否正常，有无摩擦和振动。
检查轴承温度、轴承振动、整流子和滑环上的电刷是否正常，一切正常，即可建压;
6发电机建立电压后,调节磁场变阻器使机组电压与电网的电压接近,偏差不超过±5%;
7观察电网的电压与频率大小,调整待并机电压和频率与电网的电压和频率接近,并列前值班员应做以下检查：
（1）检查待并发电机三相电流表应无指示（均等于或接近零）。
若有应迅速除去励磁或关闭导水机构，查找原因并进行处理;
（2）检查待并发电机三相电压应平衡。
若三相电压不平衡，说明定子绕组有可能接地、断线等故障，应迅速将待并发电机电压降到零，停机检查处理。
检查正常后，合上自动准同期装置同期按钮,自动淮同期装置将自动完成并网。
机组并网后退出自动准同期装置（自动准同期装置带电时间不能大于15分钟）;
8发电机并入电网后,定子电流的增加速度不作限制,开机后即可带上负荷。
第十七条机组并列后的负荷调整
1发电机有功负荷的调整：
（1）发电机有功负荷的调整，是通过手动操作调速器手轮控制进入水轮机的水流量来实现的，当要增加发电机有功负荷时，将调速器手轮向增加方向旋转；当需要减少发电机的有功负荷时，操作方向与增加相反；
（2）当机组在并列后或运行中，增加或减少有功负荷时，发电机定子电流也随着增减，功率因数也相应变化，因此在调节有功负荷时也应同时调整励磁电流（调整磁场变阻器阻值），避免机组进相运行和定子电流超过额定电流的情况下运行。
2发电机无功负荷的调整：
（1）发电机无功负荷的调整，是利用改变磁场变阻器阻值的大小来实现；
（2）为保持发电机稳定运行，在调整无功负荷时应注意不使发电机进相运行，一般情况下，应保持发电机的无功负荷与有功负荷的比值为0.75:
1左右；
（3）当几台发电机并列运行时，调整某一台发电机的无功负荷时，有可能引起其它机组的无功负荷的改变，这时应及时调整各机组的无功负荷，在合理的工况下运行。
3发电机电压、负荷、功率因数超限时的调整。
当发电机电压、负荷、功率因数的数值超过现场规定值时，应设法进行调整。
但在调整一个参数时，应防止其它参数超过允许值。
如发电机电压过低，可以减小磁场变阻器阻值（增大励磁电流）来升高电压，但同时无功负荷和定子电流也会增加，这时应注意不可使发电机的定子电流和转子电流超过规定值。
在发电机的负荷调整中应注意有功、无功、功率因数、电压等各方面相互关联，调整时，同时调整其它量的值，使发电机在最佳工况下运行。
第十八条机组正常停机（解列）
1接到上级调度停机命令后,通知值班人员做好停机准备;
2操作水轮机调速器手轮,减少水轮机进水量，使发电机有功负荷逐渐降到零;
3操作励磁调节旋钮,减小励磁，卸去机组全部无功（如果不卸去无功,可能使机组过电压,击穿发电机绝缘、损坏发电机断路器触头；
此时发电机处于空转状态，不会向外输出功率。
4按动分闸按钮,跳开空气断路器，将发电机与系统解列；
5继续将磁场变阻器电阻调到最大值；
6慢慢关闭调速器手轮至全关（关闭时间：
10秒）；
7当机组转速下降到额定转速的30%以下时，手动制动；
8拉开母线隔离开关;
此时完成解列停机操作工作。
9全面检查机组情况；
10若停机时间较长时应静水关闭水轮机主阀门。
放尽弯管内积水。
第十九条紧急停机
当系统突然甩负荷（如线路故障、变电站开关跳闸等）,应紧急停机，紧急停机操作：
1立即断开发电机出口断路器；
2迅速将磁场变阻器阻值调到最大位置；
3迅速将折向器倒至折向位置（折向时间:
2.5秒）；
4关闭调速器手轮至全关位置（关闭时间:
10秒）；
5拉开发电机隔离刀闸
6全面检查机组设备情况，查明机组突然甩负荷的原因并做好事故记录。
第二十条机组停机后的检查
为了使电站长期安全运行，停机后的检查是必不可少的，以便机组能下一次顺利起动，检查项目如下:
1进水口和压力钢管有无变化;
2水轮机各部及管路有无不正常漏水;
3填料密封和轴承壳是否有异常发热;
4发电机绕组、滑环与炭刷、发电机引出线端是否过热，接触是否良好;
5励磁装置的各接线头是否过热;
6电气一次回路上的设备（母线接头、开关触头、电缆接头等）是否过热和变色;
7变压器的油位和油色是否正常、有无过热及漏油现象等。
第三节机组异常运行与事故处理
第二十一条机组电气部分异常运行与事故处理
一发电机异常运行和事故处理
1发电机事故过负荷
（1）水轮发电机组正常运行时不允许过负荷，运行规程规定，事故情况下允许发电机可以在规定时间内过负荷运行。
发电机允许过负荷的范围和时间：
定子线圈短时过负荷电流/额定电流
1.1
1.12
1.15
1.25
1.5
持续时间（min）
60
30
15
5
2
注：
发电机过负荷超出允许范围时，应按事故处理停机。
（2）当发电机电流超过允许值时，值班员应首先检查发电机的功率和电压，并注意定子电流超过允许值所经历的时间，首先用减少励磁的方法，降低定子电流的最大允可值。
但不得使功率因数高于最大允许值，电压不得过低。
若用减少励磁电流的方法不能达到降低定子电流目的，则只有采用降低发电机的有功负荷，使定子电流降到允许值。
2发电机三相定子电流不平衡
（1）若发现发电机三相定子电流不平衡，并且超过额定值时，应立即调整负荷，查明是否因电流表或测量回路出故障造成，若非此原因，应在2min内降低负荷,使定子电流的不平衡度控制在10%以内,并且最大相定子电流不得超过发电机的额定电流。
（2）发电机处于定子电流不平衡情况下运行时,值班员应寻找或判别故障原因,如是否由于发电机及其回路中一相断线;是否由于断路器一相接触不良;送电线路是否非全相运行;系统单相负荷是否过大等。
根据不同原因予以处理。
3系统突然甩负荷引起发电机过电压
系统因某种原因突然甩负荷或由于变电站开关事故跳闸,使发电机转速突然升高和机组声音异常,导致发电机过电压。
出现这种异常情况时,值班人员按紧急停机处理。
停机后全面检查设备、查明原因,待系统恢复正常后，方可将发电机重新升压，并网发电。
4发电机输出电压不正常
发电机起动建压时,若发现过电压或低电压，并且调节磁场电阻时，发电机电压无变化,可能是以下原因:
（1）励磁系统连接线螺栓松动或接触不良;
（2）电刷与滑环接触不良等。
5发电机起动后升不起电压
发电机正常起动,转速达到额定值后,升不起电压。
引起的原因:
（1）主要原因是励磁系统故障引起;
（2）发电机转子剩磁太小，也会引起发电机残压过低而不能起励，使发电机升不起电压。
若是发电机剩磁不够引起,处理方法:
可用6—12V干电池或蓄电池等直流电源接于接线板两极处（注意正、负极性），短时向转子绕组通电助磁处理，充电时应注意将励磁电阻置于最大位置，以防电压上升过高损坏设备。
二其他电气设备的异常和故障处理
1仪表指示失常
发电机控制屏上的某一表计指示失常不一定就是发电机故障，也可能表计自身或测量回路的故障，应认真分析，查明原因，采取措施予以消除。
如有功功率表和压力表同时摆动大时，应检查喷嘴室是否有杂物堵塞造成进水量变引起。
2断路器故障
断路器故障主要有操动机构故障、断路器本身及控制回路故障。
多次的分合闸后断路器操动机构的一些弹簧、连杆和转轴都会发生磨损，甚至卡死，使分合闸不能顺利进行，若操动机构出现卡死现象，可对机构的摩擦部分加注润滑油；若弹簧磨损更换弹簧；控制回路故障，根据控制回路的原理进行综合分析，进行维修。
3电压互感器一、二次回路熔断器熔断或二次回路断线
电压互感器回路发生故障时，应从二次仪表反应的电压大小来分析，其现象是：
（1）相应回路的三相电压不平衡；
（2）有功、无功功率表指示降低；
（3）频率指示不正常。
发生电压互感器一、二次回路熔断器熔断处理方法是：
立即更换同容量的熔体，如熔断器三次连续熔断，则可能是回路中有短路事故，应停机处理。
4电流互感器内部或外部回路断线
电流互感器回路故障时，反映电流值的仪表有明显的变化：
（1）断线相电流表指示为零，有功、无功功率表指示降低；
（2）严重时因过热而烧毁电流互感器；
（3）禁此在运行中的电流互感器二次回路上工作。
电流互感器内部或外部回路断线的处理方法是停电处理。
第二十二条水轮机常见故障的处理方法：
一水轮机出力不足：
故障原因
处理方法
前池栏污栅阻塞
及时清除阻塞物
杂物、杂草流入进水弯管内
停机，从手孔门处排除
射流中心与转轮节园偏差太大
重新调整正确
喷针开度不够
重新调整开度达到最大开度要求
折向器未完全离开折向位置
调整协联杠杆螺帽，使折向器完全离开折向位置
二水轮机工作时发生杂音和撞击振动现象：
故障原固
处理方法
轴承磨损，间隙过大
停机检修
轴承座等螺栓松动
仔细检查，及时紧固
飞轮联轴器与电机联轴器不同轴度严重超差
重新调整，使之达到技术要求
转动部份不平衡
矫正，使之平衡
折向器未完全离开折向位置
调整协联杠杆缧帽，达到要求
三喷针关闭不严：
故障原因
处理方法
喷针与喷咀之间有杂物卡死
停机，排除杂物
喷针与喷咀剥蚀
更换或焊补修理
喷针杆弯曲
校正
四轴承温升过高：
故障原因
处理方法
水轮机飞轮联轴器与发电机联轴器安装不同轴度超差
停机，重新校正，达到技术要求
轴承座松动或移位
停机，校正并紧固
润滑油过多或不足
减少或加够
润滑油不清洁或变质
更换新润滑油
五轴承漏油：
障故原因
处理方法
轴承内油过多
减少润滑油，
轴承所用油质不良（或密度不对等）
更换优质量（使用同规格油）
油垫封闭不严
更换封闭垫
第四节水轮发电机组事故停机
第二十三条在运行中发生重大设备事故或危及人身安全时，应作出紧急停机处理。
一水轮发电机组工作异常
（1）轴承温度超过规定值：
水轮机轴承温升超过55℃、发电机轴承温升超过55℃时应事故停机；
注:
滚动轴承最高允许运行温度为:
95℃
（2）发电机定子温度超过规定值：
带额定负荷时温升不超过制造厂允许值（温度计法：
温升60℃）；在不带全负荷运行时，温度一般在60--80℃之间，最高不超过105℃。
当超过上述规定时应事故停机；
（3）发电机定子电流不对称：
为防止发电机在严重不对称情况下运行，减少发电机的振动，规定发电机三相输出电流差不应超过额定值的20%，一旦出现任何一相定子电流超过额定值时，要立即调整使其工作在额定值下运行。
如果三相输出电流之差很大，但末过到额定值的20%，,应立即汇报站长和调度部门，并做好停机准备，当达到额定值的20%以上，应立即事故停机；
（4）水轮发电机的异常现象：
运行中的发电机，某些部件出现振动、摆度很大或发电机内部有金属摩擦、撞击声响，或发出微小异味，定子端部有明显的电晕现象，发电机不应继续运行，应紧急停机。
二励磁系统的工作异常
1励磁回路开路（发电机失磁运行）或励磁装置损坏：
水轮发电机不允许失磁运行，发电机失磁时应立即停机处理；
2换向器表面的火花过大：
发电机整流子火花等级3级时应事故停机；
3发电机励磁回路两点接地：
当励磁回路两点接地造成励磁绕组短路，励磁电流表增大，励磁电压表减小，进入发电机电流减少，使发电机处于欠励状态，并使发电机出现进相运行，使发电机产生振动。
应立即与系统解列，停机处理。
三运行中的一、二次设备工作异常
1发电机空气断器故障：
当断路器因操动机构故障或内部结构损坏，直接影响到发电机的电能输出，并危及发电机的安全，立即停机；
2电流互感器、电压互感器工作异常：
电流互感器、电压互感器工作异常时，发电机的监测表计以及相应的保护装置将失去功能，严重危及发电机的安全运行。
发电机应立即退出运行，停机处理；
3发电机保护装置损坏：
当发电机保护装置损坏，一旦发电机发生事故，就会危急发电机安全，应停机处理。
四人身安全事故
当电站发生触电安全事故时，应立即停电或停机。
五发电机电气火灾
发电机因各种原因使发电机出现火灾，应立即停机，进行处理。
第四章运行中的监视、检查、维护
第一节运行中监视和检查
第二十四条设备运行中的监视和检查应严格按照《电业安全规程》《设备巡回检查制度》等的规定和要求，认真做好安全措施。
检查中要精力集中，仔细观察，及时发现问题，以保证机组安全经济运行。
第二十五条运行中的水轮发电机必须定期进行巡回检查监视（每小时一次）监视检查发电机运行工况，记录各种仪表指示，做好各种记录。
一发电机各部监视和检查
1发电机、励磁机运转正
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