摘要：轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障在水輪機運行中較為常見，輕微匝間短路不會造成很大影響，但是任其發(fā)展會產(chǎn)生嚴重危害，必須做好此類故障檢查、原因分析工作，并及時進行故障處理，切實保證水輪機安全可靠運行。本文首先分析了我國水力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，明確了水輪發(fā)電機的重要地位及其安全、穩(wěn)定運行的必要性;其后圍繞轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障危害及其原因進行了詳細探討，最后就某水電站發(fā)生的一起轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障處理展開具體分析，以期可供參考。

　　關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機;轉(zhuǎn)子;繞組匝間短路故障;危害;原因

　　0 引言

　　水作為清潔能源，具有環(huán)境影響小、發(fā)電成本低等優(yōu)勢，部分工程還具有改善區(qū)域交通、電力供應(yīng)與經(jīng)濟的優(yōu)點，備受區(qū)域發(fā)展重視。水輪發(fā)電機是水力發(fā)電的核心，其運行可靠性直接關(guān)系到水電系統(tǒng)的正常運行，影響區(qū)域電網(wǎng)供電質(zhì)量，對此在不斷增加電力裝機容量的同時，必須關(guān)注機組運維與故障處理技術(shù)，本文主要以轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障為研究對象展開詳細論述。

　　1 水輪發(fā)電機概述

　　基于我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求持續(xù)擴大，同時為實現(xiàn)綠色電力生產(chǎn)，各種水力、風(fēng)力以及太陽能發(fā)電技術(shù)逐漸發(fā)展起來。21世紀以來，我國從經(jīng)濟建設(shè)、能源可持續(xù)供應(yīng)、環(huán)境保護以及西部大開發(fā)等多方面考慮，決定率先發(fā)展水利事業(yè)，水力發(fā)電在各個區(qū)域快速鋪開，如圖1所示為2019年全國發(fā)電量構(gòu)成占比情況，水電僅次于火電，占比在16%，因此水電站運行情況直接影響區(qū)域電網(wǎng)的供電可靠性。

　　結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，截至2019年底，全國發(fā)電裝機容量201066萬千瓦，其中，水電35640萬千瓦，2009～2019年水電裝機增長情況如圖2所示。據(jù)統(tǒng)計，2020年6月底全國全口徑水電裝機容量達3.6億千瓦，全國規(guī)模以上電廠水電發(fā)電4769億千瓦時，水電設(shè)備利用小時1528小時。

　　水電站中，水輪發(fā)電機的主要任務(wù)是將水中能量轉(zhuǎn)化為機械能、電能，其運行可靠性直接關(guān)系區(qū)域供電質(zhì)量。由此，為保證區(qū)域供電穩(wěn)定性，必須重視水輪發(fā)電機故障問題的分析與處理，通過現(xiàn)場檢查及時判斷故障原因，采取合理的維修措施，切實將故障影響范圍控制在合理范圍內(nèi)，本文主要圍繞轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障展開詳細論述。

　　2 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障原因分析

　　2.1 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

　　水輪發(fā)電機可分為兩部分，一是靜止的定子，二是旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。其中，定子由鐵芯、機座、線圈等組成，定子上安裝三相繞組線圈，用以與轉(zhuǎn)子感應(yīng)磁場實現(xiàn)電磁能量的轉(zhuǎn)換;轉(zhuǎn)子由主軸、轉(zhuǎn)子支架、磁極等組成，主要作用為提供勵磁磁場，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。

　　轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一旦產(chǎn)生故障，將直接導(dǎo)致整個機組出現(xiàn)運行事故，及時發(fā)現(xiàn)故障、查明故障、處理故障具有關(guān)鍵性意義。轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障是一種較為常見的故障類型，本文主要圍繞此類故障展開詳細論述。

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