水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行與維護(hù)探討

文昌才讓　劉濤

摘要：當(dāng)今時(shí)代，國(guó)家大力推崇新能源發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)，其中水利發(fā)電是重要構(gòu)成部分。由于水電站發(fā)電機(jī)組的組織結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，葉片和油潤(rùn)系統(tǒng)共同組裝構(gòu)成了該組件，但發(fā)電機(jī)組主要還是靠沖水運(yùn)轉(zhuǎn)，因此使用過(guò)程中交互運(yùn)轉(zhuǎn)總會(huì)出現(xiàn)各種復(fù)雜的問(wèn)題，造成機(jī)組發(fā)電計(jì)劃無(wú)法按時(shí)完成?；诖耍l(fā)電機(jī)組運(yùn)作中要制定詳細(xì)的預(yù)案，提出常見(jiàn)故障的維護(hù)保養(yǎng)途徑和對(duì)策，找出常見(jiàn)故障的深層原因。

關(guān)鍵詞：水電站發(fā)電機(jī)組;運(yùn)行與維護(hù);策略

引言

作為水力發(fā)電的重要內(nèi)容，水電站在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中具有非常關(guān)鍵的作用?？茖W(xué)優(yōu)化水電站的整體運(yùn)行質(zhì)量，全面優(yōu)化水電站的運(yùn)行安全，不僅關(guān)系著我國(guó)水力發(fā)電事業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，也關(guān)系著我國(guó)電能資源的節(jié)約與優(yōu)化。水電站電力生產(chǎn)水平直接受到水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行能力的影響，在實(shí)際發(fā)電過(guò)程中，發(fā)電機(jī)組若出現(xiàn)故障或者隱患，勢(shì)必影響水電站的整體運(yùn)行成效，同時(shí)，也會(huì)在某種程度上造成發(fā)電機(jī)組損毀。因此，在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)該落實(shí)科學(xué)的運(yùn)行方式，全面加強(qiáng)維護(hù)管理，綜合性提升發(fā)電機(jī)組的整體運(yùn)行安全，確保水電站平穩(wěn)高效運(yùn)行。

1水電站發(fā)電機(jī)組的常見(jiàn)故障

1.1溫度太高

水輪發(fā)電機(jī)組是通過(guò)電使得發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)的，水輪發(fā)電機(jī)組在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中因?yàn)闄C(jī)器之間的摩擦，會(huì)有熱量的產(chǎn)生。而這些熱量如果得到有效的處理，那么水輪發(fā)電機(jī)組還可以繼續(xù)運(yùn)作。但是我們往往會(huì)忽略這些熱量，讓水輪發(fā)電機(jī)組常常處于超負(fù)荷中。時(shí)間長(zhǎng)了，產(chǎn)生的熱量會(huì)增加。其實(shí)這個(gè)就好比一個(gè)發(fā)燒的病人，長(zhǎng)期處于高燒狀態(tài)，卻得不到藥物的緩解，那其結(jié)果也就不言而喻了。所以水輪發(fā)電機(jī)組被損壞，從而影響水電站的運(yùn)作。

1.2超負(fù)荷

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的過(guò)程中，在水輪發(fā)電機(jī)定子電流達(dá)到額定電流的1.1倍之后，水輪發(fā)電機(jī)組的超負(fù)荷保會(huì)失效，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。此時(shí)工作人員應(yīng)該立即進(jìn)行必要的處理，以確保整個(gè)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)下。如果水輪發(fā)電機(jī)組并未出現(xiàn)任何的故障，此時(shí)就要將無(wú)用功率與勵(lì)磁電流來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的縮減。如果發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過(guò)程中，其所適用的功率較低，但是又想保證發(fā)電機(jī)功率因素在正常范圍內(nèi)，此時(shí)就需要適當(dāng)減小發(fā)電機(jī)負(fù)荷。在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流減小時(shí)，仍然不能降低到原額定的定子電流，就要再次重復(fù)上述操作。如果發(fā)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組存在一定的故障，此時(shí)可以允許水輪發(fā)電機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)行，但是應(yīng)該保證其在廠家規(guī)定參數(shù)以?xún)?nèi)，否則將會(huì)造成設(shè)備的損壞。

1.3油箱發(fā)生甩油故障

水輪發(fā)電機(jī)組要想運(yùn)轉(zhuǎn)，一定要確保其連接的油箱中有足夠的油。但這個(gè)油箱中的油如果太滿了，就會(huì)出現(xiàn)甩油故障。除此以外，水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)的太快了，在高速離心的作用下，自然也會(huì)發(fā)生甩油故障。而甩油故障一旦發(fā)生，可能引發(fā)嚴(yán)重的事故。如此看來(lái)，可謂是得不償失啊。所以工作人員一定要十分的謹(jǐn)慎，一定要仔細(xì)檢查油箱的蓋子是否已經(jīng)蓋好了。以此盡量減少事故的發(fā)生，維護(hù)他人和自己的生命安全。

2水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行與維護(hù)策略

作為水電站的核心組成部分，充分保障發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量及安全，能夠最大程度優(yōu)化水電站的整體發(fā)電能力以及運(yùn)行成效。因此，應(yīng)該落實(shí)科學(xué)全面的維護(hù)體系，夯實(shí)維護(hù)方法和措施，整體保障水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行成效。

2.1完善裝配水輪發(fā)電機(jī)檢修系統(tǒng)

水輪發(fā)電機(jī)組存在很多事故隱患，如果存在一個(gè)對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)檢修系統(tǒng)，會(huì)減少事故的發(fā)生，提高發(fā)電效率。因此，借助互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線傳感技術(shù)及大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等，針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)存在的產(chǎn)檢問(wèn)題，設(shè)計(jì)了水輪發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障的檢測(cè)與檢修系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過(guò)如下3個(gè)步驟進(jìn)行水輪發(fā)電機(jī)的檢修。

第1步，應(yīng)用無(wú)線傳感技術(shù)，在水輪發(fā)電機(jī)組的各設(shè)備上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)的安放要遵循完整感知的原則，盡量不要安放地過(guò)于稀疏或過(guò)于密集，要考慮到現(xiàn)實(shí)的需要。同時(shí)考慮傳輸信號(hào)是否通暢、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能否正常輸入系統(tǒng)分析等。

第2步，建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用大數(shù)據(jù)分析。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)比正常機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的工況作出分析。最重要的是要建立完整的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)包括機(jī)組運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、全天運(yùn)行值、機(jī)器以往故障維修記錄及機(jī)組各故障具體維修方法等。

第3步，安裝智能警報(bào)系統(tǒng)。系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)測(cè)和分析到的可能故障做出及時(shí)警報(bào)，技術(shù)工人可以在第一時(shí)間趕到，并進(jìn)行修理和維護(hù)，以減少損失。水輪發(fā)電機(jī)的檢修系統(tǒng)由前端無(wú)線傳感技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析及智能警報(bào)系統(tǒng)組成，可以預(yù)測(cè)可能發(fā)生的故障，也可以對(duì)已經(jīng)發(fā)生的常見(jiàn)故障做出及時(shí)止損，避免影響整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行，提高發(fā)電效率。

2.2溫度處理技術(shù)

溫度超出標(biāo)準(zhǔn)值是發(fā)電機(jī)組最常見(jiàn)的故障。處理這類(lèi)事故首先需要機(jī)組具備測(cè)溫系統(tǒng)，對(duì)溫度實(shí)施監(jiān)控。溫控系統(tǒng)的主要功能是：若發(fā)電機(jī)組的有功負(fù)荷大于額定值，或者定子電流高于額定值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行功率和速度進(jìn)行調(diào)整;如果調(diào)整后的3min內(nèi)溫度仍未降到標(biāo)準(zhǔn)值以下，則引發(fā)溫度異常警報(bào)。此外，針對(duì)冷卻水壓異常引發(fā)的高溫，要對(duì)水泵進(jìn)行全面檢查，同時(shí)保證機(jī)組有足夠的備用水進(jìn)行冷卻。這既保證了及時(shí)冷卻高溫設(shè)備，又降低了水電站水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行故障造成的損失。

2.3電路保護(hù)技術(shù)

水輪發(fā)電機(jī)組是靠電來(lái)工作的，所以對(duì)電路進(jìn)行維護(hù)是必不可少的工作。工作人員在檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電路受潮時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行干燥。工作人員要嚴(yán)格按照規(guī)定的干燥時(shí)間進(jìn)行干燥，切記不可以私自改變干燥的時(shí)間，避免再次發(fā)生故障。其次，干燥的溫度也需要調(diào)試，在水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)部的溫度不得超過(guò)80攝氏度，避免引起火災(zāi)。

2.4受潮維護(hù)技術(shù)

部分水電站水輪發(fā)電機(jī)組由于長(zhǎng)期沒(méi)有工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)部各部件可能因?yàn)槭艹?，發(fā)生腐蝕變質(zhì)，這樣一來(lái)，絕緣度勢(shì)必會(huì)大大降低。對(duì)此，應(yīng)進(jìn)行干燥處理，及時(shí)恢復(fù)絕緣度。實(shí)際的干燥處理技術(shù)主要包括電路干燥法和短路干燥法等，其中最常用的是電路干燥法，具體的流程是把電爐與發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)口相連接，再開(kāi)啟水輪機(jī)導(dǎo)葉，促使發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，慢慢進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。尤其是所連接的電爐和功率應(yīng)該嚴(yán)格控制在合理范圍內(nèi)，過(guò)大功率很可能會(huì)造成發(fā)電機(jī)被燒毀。為了保證安全，保持發(fā)電機(jī)爐中溫度在80℃以?xún)?nèi)，一般干燥時(shí)間為0.5～2.0天，不能沒(méi)有任何根據(jù)就延長(zhǎng)干燥時(shí)間。

2.5積極應(yīng)用在線監(jiān)控系統(tǒng)，全面減少人為監(jiān)督維護(hù)的失誤和偏差

在信息技術(shù)全面快速發(fā)展的今天，在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行檢查過(guò)程中，依托于在線監(jiān)測(cè)、信號(hào)傳輸?shù)确绞剑軌驅(qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)化、全面化巡查監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中存在的各類(lèi)問(wèn)題，全方位立體化進(jìn)行故障監(jiān)控與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，全面保障發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全與質(zhì)量，全面監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

在水電站運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)組是非常核心的部分。全面優(yōu)化發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量，綜合提升發(fā)電機(jī)組的設(shè)備安全，科學(xué)分析發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的各類(lèi)故障，積極采用針對(duì)性的解決和優(yōu)化方案來(lái)應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)組故障，能夠整體保障發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行成效。

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