如何做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修及維護(hù)

黃治兵

摘要：水輪發(fā)電機(jī)組不僅是電能的轉(zhuǎn)換機(jī)器，而且也是電力系統(tǒng)一個重要的組成部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性尤為重要。本文就如何做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修及維護(hù)工作進(jìn)行了簡單的分析。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)組；檢修；維護(hù)

一、水輪發(fā)電機(jī)組的故障成因和故障特點(diǎn)

（一）水輪發(fā)電機(jī)組的故障成因

水輪發(fā)電機(jī)組多發(fā)的故障有：水輪機(jī)故障、制動器故障、軸瓦損壞、定子線圈下沉、機(jī)組振動、阻尼繞組故障、轉(zhuǎn)子引線故障等。

水輪機(jī)故障：一是水輪機(jī)的活動導(dǎo)葉因磨損，導(dǎo)葉間隙增大，出現(xiàn)機(jī)組停機(jī)后漏水增大現(xiàn)象，嚴(yán)重時會使機(jī)組惰性旋轉(zhuǎn)起來。二是水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行中的氣蝕使轉(zhuǎn)輪葉片出現(xiàn)蜂窩狀，還有轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行中受到強(qiáng)大水推力作用和在本身應(yīng)力不均影響下，出現(xiàn)葉片裂紋或斷裂。制動器故障：一是由于制動器本身油污過多，導(dǎo)致活塞會被卡?。恢苿訅K沒有較好的耐磨性，荷載程度不均勻，這會縮短制動塊的使用壽命；制動器上下腔因密封環(huán)的原因，可能出現(xiàn)上下腔串氣。二是制動器行程開關(guān)和控制電磁閥電路回路等故障。軸瓦損壞是因?yàn)闄C(jī)組在運(yùn)行中各軸瓦自身不同部分及各軸瓦之間的溫差致使軸瓦變形磨損、燒蝕，形成溫差的原因多是因?yàn)椴痪鶆虻耐呤芰Γ鋮s系統(tǒng)出現(xiàn)故障。定子線圈下沉是線圈松動了，其原因是墊條和線圈高溫運(yùn)行收縮，線圈受到重力影響下沉；易磨損主絕緣體，將造成線圈損壞，引發(fā)定子短路。機(jī)組振動原因主要有水力、機(jī)械、電氣等三大方面的原因。阻尼繞組故障是連接板和阻尼環(huán)接觸不良，其聯(lián)接處發(fā)生了斷裂反應(yīng)；頻繁在阻尼繞組中起動，出現(xiàn)了大電流，發(fā)生振動，出現(xiàn)了噪聲。轉(zhuǎn)子引線故障多是因?yàn)榻^緣破裂、其表面較臟，在離心力的影響下，引線被甩出，焊錫面被腐蝕掉，這就導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)失磁和接地的故障。

（二）水輪發(fā)電機(jī)組的故障特點(diǎn)

水輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，其最大特征就是復(fù)雜性。如果水輪發(fā)電機(jī)組某一處出現(xiàn)故障，但機(jī)器都在工作，強(qiáng)大的聲響很難讓人判別出振源的位置。振源無法尋找，主次關(guān)系也不好辨認(rèn)。發(fā)生振動故障時，也會引發(fā)其余的故障振動。各部位發(fā)生振動，其種類繁多。即便是專業(yè)人員，也不能及時的分清。

同時，水輪發(fā)電機(jī)組振動故障有著多樣的意義。故障不同，且特征也不同。故障和特征并不對應(yīng)。除此之外，故障在特征方面有著更為廣泛的反映意義。水輪發(fā)電機(jī)組的各部位超長振動，或者是故障的疊加反映。故障引發(fā)振動可能會反映在不同的部位上。分析故障由此帶來了壓力。檢修水輪發(fā)電機(jī)組故障的技術(shù)，也因?yàn)檫@樣的故障特點(diǎn)，發(fā)展創(chuàng)新速度緩慢。

二、檢修水輪發(fā)電機(jī)組故障的方法

（一）模糊診斷法

模糊診斷法的原理是水輪發(fā)電機(jī)組故障檢修時，檢測出的特征之間存在隸屬性質(zhì)。模糊診斷法利用模糊性的邏輯來對故障現(xiàn)象和原因進(jìn)行描述，以模糊方程式識別和解決故障問題。故障原因和現(xiàn)象往往會存在一些關(guān)聯(lián)。某一種故障有多元化的原因，或者原因發(fā)生后的故障會引發(fā)多種現(xiàn)象。模糊診斷可以對不確定問題進(jìn)行診斷，相比較普通監(jiān)測法，耗資低、效率高。但實(shí)際操作過程中，檢修工作者要學(xué)會每一種函數(shù)的獲取方式，在檢修中構(gòu)建模型。信息要從診斷語言中獲取。

（二）人工神經(jīng)診斷法

人工神經(jīng)診斷法以模擬的形式，對非線性函數(shù)進(jìn)行熟悉，從而得到故障樣本。應(yīng)用ANN技術(shù)時，處理故障要有步驟要求，先組織學(xué)習(xí)樣本，再依據(jù)樣本和問題構(gòu)造出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終選擇學(xué)習(xí)參數(shù)和算法。人工神經(jīng)診斷也有局限性，第一便是獲取學(xué)習(xí)樣本難。倘若不恰當(dāng)?shù)倪x擇樣本，則會導(dǎo)致診斷失敗。第二便是忽視了專家經(jīng)驗(yàn)。診斷時專家有正確的判斷，但人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成單一，難以理解其知識表達(dá)方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的知識多在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。人們不容易進(jìn)行理解，缺乏診斷的解釋能力。

（三）模糊神經(jīng)診斷法

此法是模糊診斷和人工神經(jīng)診斷結(jié)合的方法。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中引入知識。網(wǎng)絡(luò)權(quán)值有意義時，保存了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)制。模糊神經(jīng)診斷法能將學(xué)習(xí)、識別、聯(lián)想、自適融為一體，保證了定性知識，也有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和學(xué)習(xí)能力。

三、水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)策略

（一）積極轉(zhuǎn)變水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)理念，明確維護(hù)目標(biāo)

水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)與電廠的安全運(yùn)行密切相關(guān)，所以不論是電廠的管理層還是基層的普通職工，都應(yīng)積極轉(zhuǎn)變觀念，樹立全員參與、全過程管理的現(xiàn)代維護(hù)理念。

同時，明確水輪發(fā)電機(jī)組維護(hù)的目標(biāo)，針對維護(hù)目標(biāo)建立有效的維護(hù)計(jì)劃，并以科學(xué)的管理目標(biāo)作為指導(dǎo)，結(jié)合水力發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備的具體情況、員工的工作需求、投入維護(hù)的資金量，做好水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)工作。

（二）落實(shí)崗位問責(zé)制度和獎懲制度

水力發(fā)電廠在水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)中，應(yīng)當(dāng)按照崗位責(zé)任制的原則，明確劃分各工作的具體職責(zé)，建立并落實(shí)崗位問責(zé)制度和獎懲制度，這樣既能在一定程度上提高工作人員對水輪發(fā)電機(jī)組工作的重視程度，提高日常維護(hù)工作的效率，其最終目的是確保水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。

（三）水力發(fā)電站水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)要點(diǎn)

第一，水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)保持各固件都處于緊固狀態(tài)，并確保部件能夠靈活轉(zhuǎn)動。所以，水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中應(yīng)定期檢查各軸承油位；運(yùn)行2500至3000小時，應(yīng)檢查連軸器；定期檢查水封和擋水板；每5年大修一次，大修期間應(yīng)更換聯(lián)軸器銷、軸承等部件。

第二，發(fā)動機(jī)組運(yùn)行時，要確保調(diào)速器油壓表的指示和壓油罐油壓表的指示不能相差過大；導(dǎo)水葉的開度限制應(yīng)為發(fā)動機(jī)的最大出力限制；定期切換油泵和導(dǎo)軸承油泵；定期清潔軸承潤滑水的過濾器；定期給調(diào)速器的各杠桿的連接處注油。

第三，在水輪發(fā)電機(jī)組的停機(jī)過程中，盡量縮短低速運(yùn)行的時間。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的30%至25%，即可制動機(jī)組。

四、水輪發(fā)電機(jī)組檢修和維護(hù)需要注意的幾個問題

第一，水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)工作要從客觀實(shí)際出發(fā)，有計(jì)劃、有步驟地完成。各水力發(fā)電廠要根據(jù)自身的設(shè)備狀態(tài)、人員素質(zhì)、管理水平、資金投入等因素，先選擇試點(diǎn)開展，再逐步推廣到全廠。

第二，樹立明確的檢修和維護(hù)目標(biāo)，即利用最低的檢修、維護(hù)成本，確保水輪發(fā)電機(jī)組具有最大的運(yùn)行可靠性。在積極探索狀態(tài)檢修的同時，還有預(yù)防因盲目延遲檢修，造成水輪發(fā)電機(jī)組的失修。

第三，水力發(fā)電是一項(xiàng)較復(fù)雜、系統(tǒng)化的工作，所以，要做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)工作，就必須從水力發(fā)電廠的整體出發(fā)去考慮。

第四，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化水輪發(fā)電廠的管理制度。建立或健全水力發(fā)電廠水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)規(guī)程后，檢修和維護(hù)工作就會變得有章可循、有法可依，最大限度地確保機(jī)組的正常運(yùn)行，防止諸如盲目停機(jī)檢修等情況的發(fā)生。

第五，充分利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。尤其在水輪發(fā)電機(jī)組的檢修診斷過程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的利用可以起到避免布線、節(jié)省投資等作用。

第六，重視對技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高水輪發(fā)電機(jī)組檢修和維護(hù)工作的規(guī)范程度。做好技術(shù)資料、檢修維護(hù)記錄的整理工作，為水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)工作做好準(zhǔn)備。

第七，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，也是做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)的基礎(chǔ)和保障。因此，水力發(fā)電廠應(yīng)加大都新技術(shù)、新設(shè)備的投資力度，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，做好技術(shù)改革和設(shè)備更新工作。

結(jié)束語

近年來，隨著水力發(fā)電的快速發(fā)展，我國的水電事業(yè)取得了豐碩的成果，水輪發(fā)電機(jī)組檢修和維護(hù)的要求也不斷提高。大力推廣狀態(tài)維修，認(rèn)真做好水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)工作，把可能出現(xiàn)的故障和事故消滅在萌芽狀態(tài)，確保水輪發(fā)電機(jī)組的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]姜春寶，王璐.論水力發(fā)電與其他發(fā)電方式的比較優(yōu)勢[J].科技與企業(yè)，2012（20）

[2]孫鑫，杜巍.試論強(qiáng)化水電站水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行與維護(hù)的必要性[J].民營科技，2012（10）