（4）机组的紧固件、传动部件。 （5）压力管道、镇墩、主阀等。
第三节 水轮发电机组的正常运行
一、机组正常开机操作
发电机起动前可能处于检修、冷备用、热备用三种状态。检修状态指发电机处于检修过程中，有关电源（如发电机出线、励磁系统、互感器）及所有操作电源均已断开，并布置了与检修有关的其他安全措施；冷备用状态指检修工作已全部完毕，有关检修的临时安全措施已全部拆除，恢复固定遮拦及常设警告牌，发电机具备开机条件；热备用状态指发电机除出口断路器未合闸外，其余设备（如隔离开关、互感器一二次侧、励磁系统均已处于热备用状态）均已具备运行条件。
对于正常停机后的开机，开机前的检查和开机步骤不像机组试运行那么复杂。仅需按正常检查项目检查后即可开机。对于立式机组，如果停机时间较长（新安装或大修后的机组，第一年内停机超过24h，第二年内超过72h），开机前需要顶转子。根据水电站自动化的程度不同，可以在主厂房手动开机，也可以在中控室进行自动开机。
下面以立式自并励可控硅励磁的发电机为例，说明正常开机的操作步骤。 1、接到开机命令后，进行开机前的检查和准备。 检查开机条件：
（1）导水叶处于全关状态 （2）制动闸落下。 （3）断路器在断开位置。 （4）灭磁开关未合。 （5）机组无事故。
2、当满足开机条件时，开辅机
（1）退出调速器锁定，打开调速器总供油阀，
（2）开启发电机通风机，打开冷却水，若出现冷却水中断信号，经过延时，投入备用冷却水，若仍无冷却水信号，发出冷却水中断信号。
（3）开密封水，若延时后无密封水信号，发出密封水故障信号。 3、启动调速器
打开导水叶至“空载”开度，转速升至额定值。
4、投励磁装置
若选用准同期方式，当转速升至80%额定转速，和上发电机灭磁开关，起励，逐步升压至发电机额定电压。
5、投准同期装置
当发电机端电压为90%额定电压时，投入准同期装置。
6、合发电机出口断路器
机组并列条件满足后，准同期装置发出合闸命令，合上发电机出口断路器。 7、开开度限制至全开
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8、进行导水叶开度和转速调整，将机组带上所需负荷。 9、检查机组各部分的运行情况，并做好记录。
注意：不同水电站的机组开启操作步骤大致相同，但不同的控制方式、机组型式等因素导致机组开启过程有些不相同，应具体参照水电站运行规程。
二、发电机的同期并列操作（以带闭锁的手动准同期并列方式为例）
1、发电机准同期并列条件：（1）发电机电压与系统电压相等。（2）相位相同。（3）发电机频率与系统频率相等。（4）发电机电压相序与系统电压相序一致。 2、发电机并列方法：准同期和自同期两种，在水电站中主要采用准同期方式。准同期又分为手动、自动两种方式。
3、发电机手动并列时注意事项：（1）无论采用何种方式，不允许解除同期闭锁。（2）同步表指针应缓慢顺时针方向旋转。（3）手动并列时应提前一定时间或一个角度发出合闸命令。（4）同期表指针转动太快、跳动或停在中间位置不动时，均不允许并列。（5）握住断路器把手时，严禁调整电压、频率，如需调时，应将把手松开。 注意：水电站中开机并网采用的单机同期并列方式为主，集中同期为辅，以自动准同期为基本并列方式，只有当自动准同期装置故障或检修时，方可用手动准同期方式并列。具体情况，参照水电站运行规程。
三、发电机组的正常停机操作 正常停机操作步骤：
1、接到停机命令后，进行卸负荷。即关小导水叶开度至“空载”位置（减有功负荷至零）；减小励磁电流（减无功负荷至零）。
2、当有无功负荷卸完后，跳开发电机主断路器。
3、降低发电机电压至零，跳开灭磁开关。
4、关开度限制，关闭导水叶至“全关”位置。
5、待转速降至额定转速的35％时，投入机组机械制动（刹车）。
6、停辅机：关闭冷却水；关密封水；开围带；投导叶锁定，关闭发电机通风机。 注意：不同水电站的机组停机操作步骤大致相同，但不同的控制方式、机组型式等因素导致机组停机过程有些不相同，应具体参照水电站运行规程。
四、发电机的事故停机
1、当发电机在运行中发生下列故障时，机组应能够自动进行事故停机。 （1）发电机电气事故发电机保护动作。 （2）机组事故
（3）轴承温度过高达到75℃。
（4）调速器油压事故性降低。
机组发生上述故障时，相应的保护动作，自动跳开发电机主断路器、灭磁开关，机组作事故停机，并发出事故信号。
2、当发电机在运行中发生下列故障时，机组应能够自动进行紧急事故停机。 （1）机组过速达到140％额定转速。 （2）在事故停机过程中剪断销剪断。
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紧急事故停机除自动跳开发电机主断路器、灭磁开关，机组作事故停机并同时发出紧急事故信号外，还要关闭机组主阀。
3、当发生下列情况时，运行人员应立即关闭导叶、降低励磁、将发电机与系统解列并进行手动紧急停机。
（1）机组发生强烈的振动和严重的异响。
（2）发电机引出线电缆爆炸或接头发热冒烟。
（3）水轮机严重漏水，压力水管破裂，危及机组安全。 （4）发电机定子、转子冒烟着火。 （5）发生人身事故或自然灾火。
事故停机或紧急事故停机后，运行人员不应立即将保护复归而应及时报告上级领导或调度等待处理，并做好记录。事故停机后应进行全面检查分析，找出原因，进行处理。 五、发电机功率调整
1、同步发电机与无穷大电网并联时有功功率调整 发电机力矩平衡方程式：T1=T0+T T1为水轮机输入转矩(动)；T0为发电机空载转矩（阻）；T为发电机电磁转矩（阻） 发电机功率平衡方程式：P1=PM+p0
P1为输入功率；PM电磁功率；p0空载损耗
P关系：从
推导出T1=T0+T ???发电机输出功率P2= PM-pcu
由于定子绕组电阻很小，可略去定子绕组铜损pcu，则
??1p0PMPM?P2?mUIcos?
水轮发电机功角特性方程式：PM?则PM?mP’M?P”M,为便于问题讨论，略去凸极功率
EUX0dsin?
功率角θ双重意义：一个意义是电势和端电压之间的夹角；另一个意义是产生电势的转子磁通和产生端电压的合成气隙磁通之间的夹角。
有功功率调整过程：若增加导叶开度，即增加水轮机的输入功率P1，即增加了输入力矩T1，此时T1>T0+T，于是转子要加速，而合成气隙磁通受电网电压和频率不变的限制，其大小和转速不变，于是合成气隙磁通领先转子磁通，即功率角θ增大，导致PM增大，P2增大，电磁转矩T增大，直到T1=T0+T时，转子速度不再升高，达到新的平衡，在功角特性曲线新的运行点稳定运行。反之，减小导叶开度，调节过程类似。
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左图所示为功角特性曲线 由此可见，要调节并列运行发电机输出的有功功率，靠调节水轮机输入的机械功率来改变功率角，使输出功率改变。但并不是无限制增大水轮机输入的机械功率，发电机输出功率都会相应增大，因为发电机有极限功率的问题。
2、同步发电机与无穷大电网并联时无功负荷调整
为便于分析，以隐极式发电机为例讨论，结论适用于凸极式发电机
。。。d同步发电机电动势平衡方程式：E（1）空载时无功调整
。。0?U?jIX
空载时，I=0，则E0?U，对应相量图如下：
图a反映发电机空载运行时情况，P=0，Q=0。此状态为正常励磁状态。
图b反映增加励磁电流时，Eo增加，为实现电动势平衡，感应出电流，此电流为感性无功电流，即向系统输出感性无功功率。此状态为过励状态。
图c反映减小励磁电流时，Eo减小，为实现电动势平衡，感应出电流，此电流为容性无功电流，即向系统输出容性无功功率。此状态为欠励状态
注意：在欠励状态，发电机向系
统送容性无功，即向系统吸收感性无功，会增加系统感性无功负担，降低发电机静态稳定，因此，同步发电机一般不运行在欠励状态。
（2）带有功时无功调整过程
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。。。dE0?U?jIX，对应相量图如下：
图中jIXd相量在横轴上的投影正比于有功功率P，jIXd相量在纵轴上的投影正比于无功功率Q，即AC正比于有功，BC正比于无功。
当改变励磁电流时，由于此时有功功率不变，则A点变化轨迹是在一条竖直线上。 例如：
初始状态：根据电动势平衡方程式画出矢量三角形为ABO。AC正比于有功，BC正比于有功。
当增加励磁电流时，由于此时有功功率不变，A点变化到A’点（增加励磁，电势Eo增大），得到新的矢量三角形A’BO，从相量图可以看出，AC=A’C’，说明有功不变，而BC’>BC，说明无功功率增加。反之，减小励磁电流，分析方法类似。
第四节 机组运行中的巡视检查与维护
机组运行时运行人员应对机组的运行工况进行严密监视；应按运行规程的要求对设备进行巡视检查、维护；及时发现异常情况，及时消除设备的缺陷，保证机组安全运行。
一、机组运行工况应监视的内容
1、参数的监视
包括发电机的定子电流、定子电流、有公共率、无功功率、功率因数、频率、励磁电流和励磁电压。
2、绝缘状况的监视
采用绝缘监视装置定期对定子绕组和转子绕组的绝缘进行监测。
3、机组温度的监视
通过机组测温装置对发电机的定子绕组和铁心以及各轴承的温度进行监视。对于A级绝缘的发电机定子绕组温度一般不超过105℃；定子铁心的温度不应高于线圈的温度；轴承的温度一般不超过65℃，最高不超过75℃。 运行人员不应简单对各测量表计进行抄录，而且根据这些表计显示结合平时观测及经验来判断机组的运行工况，力求把事故处理在发生之前。
二、机组运行中的维护
机组运行中的维护是指对检查和监视中发现的缺陷和不安全因素进行及时的处理以及定期的维护。其内容如下：
1、维护机组的清洁。 2、保持各油槽的油位。
3、保证各连接部分牢固，各转动部分灵活。
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