水輪機故障的診斷和維修分析

張霖炫

摘要：當前水力發(fā)電的需求量在不斷增加，水力發(fā)電的規(guī)模也越來越大。但是從水力發(fā)電的實際情況來看，水輪機還存在一定的故障問題。本文主要從水輪機故障診斷和維修的意義及目的出發(fā)，分析了當前水電站故障的實況及狀態(tài)，并提出了幾點故障診斷和維修的方法。

關鍵詞：水輪機;故障;診斷和維修

在現(xiàn)階段，水力發(fā)電站基本上已經實現(xiàn)了無人化，但設備的維修和保養(yǎng)還需要進行定期的維護。故障維修和保養(yǎng)中一般依靠檢修人員的技術和經驗，但是隨著維修人員數(shù)量的減少，故障維修和診斷還存在一定的問題，由于信息技術的廣泛性，在水電站設備中也逐漸應用信息技術來進行日常的診斷和維修。

1水輪機故障診斷和維修的意義和目的

通常情況下，設備故障的診斷和維修分為三個階段，分別是預知維修、預防維修和事后維修，預知維修需要根據(jù)診斷數(shù)據(jù)來進行故障的預測，預防維修是對設備進行日常的檢查，及時發(fā)現(xiàn)設備中存在的問題。從廣義上來說，水輪機的診斷和維修還需要包括故障的預防、以及故障發(fā)生的原因和采取的相應措施。

水輪機故障診斷和維修的目的主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是做好故障的診斷和維修可以確保運行的質量，防止事故的發(fā)生，提升設備的安全可靠性。二是提升經濟性，做好故障的診斷和維修，可以提升設備的防范能力，使事故防患于未然，設備在運行過程中一旦發(fā)生安全事故，可以因及早診斷，從而縮短設備的停機時間，使設備盡快投入到運行狀態(tài)。同時，及早診斷可以減少多余的修理，最大程度的降低維修費用。由于水力發(fā)電基本上已經實現(xiàn)了無人化，設備維修人員也在不斷減少，水輪機的診斷和故障分析可以將維修人員的技術集中起來，進一步提升了維修技術水平。

2水電站故障的實況及狀態(tài)量

根據(jù)不完全統(tǒng)計，水輪機發(fā)生故障的部位通常情況下都是在排水裝置、水輪機本體、壓油裝置，這些部位發(fā)生故障的機率是非常高的，基本上每兩年多就可能發(fā)生一次。此外，從這些部分發(fā)生故障的情況來看，給排水裝置中的管道閥門、水輪機的導葉、壓油裝置中的供油設備等零部件發(fā)生故障的頻率較高。從發(fā)生故障的原因來分析，大部分故障都是由于零部件的劣化導致的，也有部分是由于保養(yǎng)不當造成的。水輪機在發(fā)生故障時，某些狀態(tài)量也會發(fā)生相應的變化。

3水輪機故障診斷和維修方法

水輪機的故障診斷和維修可以采用監(jiān)視的形式，通過監(jiān)測水輪機的溫度、振動等情況，及時對水輪機進行故障診斷并采用相關的措施。

3.1加強對水輪機軸承溫度的控制

水輪機在發(fā)生故障時，水輪機軸承溫度將會發(fā)生相應的變化。水輪機軸承溫度將會隨著水輪機軸承零部件、水溫、油溫、室溫等情況而發(fā)生相關的變化，從對水輪機軸承維護角度來說，想要將軸承溫度、室溫、油溫等各種外在因素，在相同條件下進行監(jiān)視是很難實現(xiàn)的。水輪機在起動過程中熱量將會產生一定的變化，機組在起動中，軸承的溫度變化將會受到運行條件的影響，而一旦發(fā)生故障問題，水輪機軸承溫度將會發(fā)生明顯變化，相關人員通過軸承溫度的變化情況可以及時對水輪機進行故障診斷。

3.2監(jiān)視水輪機的振動情況

通過對水輪機振動情況的變化也可以對水輪故障進行診斷和維修，對水輪機的振動情況進行監(jiān)視，可以在水輪機底座設置振動計，通過振動計來觀察振動的幅度和頻率，利用頻率分析法對振動情況進行監(jiān)視，水輪機在故障時，將會出現(xiàn)微小的異常征候，根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況來分析故障發(fā)生的原因，這對設備的維修管理有很大促進作用。水輪機的振動除了在設備發(fā)生故障時會發(fā)生，還會因水輪機的運行而發(fā)生相應的變化，對于這種情況，相關工作人員也需要做好監(jiān)視工作。

3.3對水輪機室內噪音進行監(jiān)聽

對水輪機的室內噪音進行監(jiān)聽，可以及早發(fā)現(xiàn)設備故障，并采取相應的措施。水輪機的噪音頻率和振動頻率基本成分相同。采用這種診斷方式，可以在水輪機內部按照噪音計，通過噪音的明顯變化來進行故障的診斷。水輪機在發(fā)生故障時，故障的幅度并不確定，但其聲調卻會發(fā)生相應的變化，根據(jù)噪音計中聲調的變化，來判斷故障發(fā)生的位置及原因。從當前對噪音的監(jiān)聽情況來看，利用噪音來判斷水輪機的故障問題還存在一定的困難，噪音的監(jiān)聽受白噪音以及優(yōu)勢頻率的影響較大。

3.4加強對壓油裝置以及漏油情況的觀察

在水輪機的起動和發(fā)生故障時，壓油裝置將會出現(xiàn)明顯的變化。每次加載、卸載油壓都會隨著主機的運行而發(fā)生明顯的變化。因此，可以通過對壓油裝置和漏油的觀察來判斷故障問題。對壓油裝置的總油量進行實時監(jiān)控，并且將其和初期油量相比，以此來判斷漏油量的多少，在正常狀態(tài)下，漏油量應保持一致，而一旦水輪機發(fā)生故障，漏油量將會發(fā)生明顯的變化，利用這一方法來判斷水輪機的故障具有一定的可行性。在使用這一方法時應注意對總油量的測定是指觀察油槽內的總油量，而系統(tǒng)中油不再這一范圍內。

3.5空氣壓縮裝置漏氣

對空氣壓縮裝置漏氣觀察可以在一定程度上診斷出水輪機的故障問題，空氣裝置中如果漏氣量的增加，這樣在單位時間內壓力下降值也將會發(fā)生明顯的改變，但空氣壓縮機在關閉閥門時也將會產生一定的變化，為此，根據(jù)空氣壓縮裝置漏氣來判斷水輪機故障時，首先要排除空氣壓縮機關閉閥門這一影響。

4結語

隨著水力發(fā)電無人化程度的提升，信息技術的應用也越來越廣，在水輪機診斷和維修中要善于利用信息的技術的方法，通過溫度、水輪機振動以及壓油裝置等相關部位的檢測，可以及早發(fā)現(xiàn)水輪機故障問題，并及時采取相應的解決措施，從而提升水輪診斷和維修的水平。