水電站水輪發(fā)電機(jī)組的常見故障與維護(hù)分析

摘要：水輪發(fā)電機(jī)組是水電站運(yùn)行的核心部分，確保水電站水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行對于電力行業(yè)的健康發(fā)展來說意義重大。同時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)組還具有成本低，污染較小的優(yōu)勢，在促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展方面亦發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文主要分析了水電站水輪發(fā)電機(jī)組的常見故障，并對相應(yīng)的檢修技術(shù)與維護(hù)措施進(jìn)行探討，望能夠?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)人員提供些許幫助。

關(guān)鍵詞：水電站;水輪發(fā)電機(jī)組;常見故障;維護(hù)分析

水輪發(fā)電機(jī)組是水電系統(tǒng)的運(yùn)行核心，只有在水輪發(fā)電機(jī)組良好運(yùn)行的前提下，水電系統(tǒng)才能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)及時(shí)供電，滿足人們?nèi)找嫱⒌挠秒娦枨?。[1]水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，時(shí)常會(huì)產(chǎn)生一些設(shè)備故障，影響水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為進(jìn)一步改善水輪發(fā)電機(jī)組的故障問題，保證其處于正常運(yùn)行狀態(tài)，技術(shù)人員必須不斷改進(jìn)維護(hù)技術(shù)，提高自身的專業(yè)能力，最大限度的避免和減少故障問題產(chǎn)生，推動(dòng)水電系統(tǒng)的高效、高質(zhì)運(yùn)行，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，從而提升水電站的綜合效益。

1 水電站水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行理論

1.1 運(yùn)行模式

水電站水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行模式主要是按需求帶負(fù)荷，當(dāng)然，其中還包括單機(jī)運(yùn)行以及并網(wǎng)運(yùn)行等等。除了這些常見的運(yùn)行模式之外，部分水電站水輪發(fā)電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行的過程中，還會(huì)根據(jù)具體情況，采用調(diào)速器的運(yùn)行模式，這種運(yùn)行模式又主要包括手動(dòng)運(yùn)行模式以及自動(dòng)運(yùn)行模式等等。

1.2 運(yùn)行結(jié)構(gòu)

水電站水輪發(fā)電機(jī)組是一個(gè)比較龐雜的運(yùn)行系統(tǒng)，水輪發(fā)電機(jī)是由很多細(xì)小的零件部位共同構(gòu)成的，包括機(jī)架、導(dǎo)軸承、推力軸承、制動(dòng)器、冷卻器等，而這些設(shè)備當(dāng)中又包含了其他的零件設(shè)備，比如，定子又主要是由繞組、鐵芯以及機(jī)座等共同構(gòu)成的，在實(shí)踐當(dāng)中，技術(shù)人員還會(huì)根據(jù)實(shí)際制造條件和運(yùn)行需求，對各個(gè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)作出相應(yīng)的調(diào)整。通常情況下，水電站水輪發(fā)電機(jī)組主要是采用密閉循環(huán)的運(yùn)行方式，利用內(nèi)部循環(huán)使得空間得到冷卻，以確保水電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。[2]

2 水電站水輪發(fā)電機(jī)組的常見故障分析

2.1 運(yùn)行溫度異常

水電站水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的過程當(dāng)中，會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生越來越多的熱量，設(shè)備的溫度也同樣會(huì)逐漸上升，在長期運(yùn)行狀態(tài)下，影響設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，這種不良影響在發(fā)電機(jī)組導(dǎo)軸承方面表現(xiàn)的更為明顯，倘若技術(shù)人員沒有定期做好設(shè)備的排熱及檢修工作，就極易導(dǎo)致水電站水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生運(yùn)行故障，影響水輪的推動(dòng)及電能轉(zhuǎn)化，最終無法及時(shí)的進(jìn)行供電。另外，除了設(shè)備長期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致溫度升高以外，各部的軸承在缺油的狀態(tài)下，也會(huì)由于散熱性的降低而導(dǎo)致溫度異常升高，致使設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)行故障，影響水電系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 甩油故障

甩油故障也是水電站水輪發(fā)電機(jī)組在日常運(yùn)行當(dāng)中比較常見的一種故障。首先，水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行當(dāng)中，倘若油箱的油量超過了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)引發(fā)甩油故障現(xiàn)象。其次，倘若水電站水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行當(dāng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)幅度超過了規(guī)定范圍，也會(huì)導(dǎo)致甩油故障的產(chǎn)生。再次，由于油箱的密度比較低，油箱頂部是否完全密封也是造成水電站水電機(jī)組產(chǎn)生甩油故障的重要原因。甩油故障的產(chǎn)生會(huì)很大程度上增加發(fā)電機(jī)組的設(shè)備消耗，影響水電機(jī)組的運(yùn)行性能，嚴(yán)重的時(shí)候，甚至還會(huì)引發(fā)安全事故，給水電站造成不可挽回的損失。[3]

2.3 并網(wǎng)故障

水電站水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中，有時(shí)也會(huì)采用手動(dòng)控制的方式對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的電壓和各項(xiàng)頻率參數(shù)容易產(chǎn)生較大的偏差，使得兩項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不相匹配，倘若不及時(shí)的加以控制，就會(huì)致使水電及水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生運(yùn)行故障，威脅水電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 水電站水輪發(fā)電機(jī)組的常見故障維護(hù)與處理技術(shù)

3.1 落實(shí)日常維護(hù)工作

落實(shí)各項(xiàng)維護(hù)工作是解決水電站水輪發(fā)電機(jī)組常見故障產(chǎn)生的重要舉措，也是確保水電系統(tǒng)得以穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。水電站在運(yùn)行的過程中，要實(shí)行嚴(yán)格的設(shè)備定期維護(hù)制度，提高維護(hù)人員的工作責(zé)任意識(shí)，并督促維護(hù)人員落實(shí)各項(xiàng)維護(hù)措施。維護(hù)人員在對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行設(shè)備維護(hù)的時(shí)候，要全面的、深入的了解水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況及運(yùn)行環(huán)境，定期對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行清掃。在這個(gè)過程中，還要加強(qiáng)對水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境的檢查，確保周圍環(huán)境無積水現(xiàn)象產(chǎn)生，運(yùn)行環(huán)境良好。[4]同時(shí)，做好定期檢驗(yàn)工作，一旦發(fā)現(xiàn)水電站水輪發(fā)電機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障問題，需立即采取對應(yīng)措施進(jìn)行解決，及時(shí)更換磨損較大的零件設(shè)備，針對比較容易出現(xiàn)腐蝕生銹的零件如調(diào)速器等，定期進(jìn)行保養(yǎng)，確保水輪發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，并合理控制其運(yùn)行頻率。此外，對于發(fā)現(xiàn)的設(shè)備運(yùn)行異常情況，如聯(lián)動(dòng)傳動(dòng)異常、軸瓦損壞、地腳螺絲松動(dòng)等，及時(shí)進(jìn)行處理，以防止其影響水電站水輪發(fā)電機(jī)組的政策運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 裝機(jī)組維護(hù)技術(shù)

在裝機(jī)組設(shè)備的檢驗(yàn)工作中，務(wù)必要首先將發(fā)電機(jī)組與其他設(shè)備之間的連接線全部拔出，切斷發(fā)電機(jī)接線盒的定子繞組，確保檢驗(yàn)人員的工作安全，避免安全事故的發(fā)生。根據(jù)水電站水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行電壓，及高低狀態(tài)，合理的選用搖表設(shè)備，若水電站水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行電壓達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)即400V，則表明絕緣電阻搖測具備相應(yīng)的合理性與準(zhǔn)確性。[5]之后，再通過絕緣電阻搖測對水電站發(fā)電機(jī)組各個(gè)構(gòu)成部件的具體絕緣參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制，使得始終處于規(guī)定范圍之內(nèi)，充分保障水電站水輪發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 高溫故障的處理技術(shù)

針對水電站水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的溫度異?，F(xiàn)象，技術(shù)人員要針對實(shí)際情況，積極探尋產(chǎn)生問題的原因，以便于采取合適的對策進(jìn)行處理。通常情況下，水電站水輪發(fā)電機(jī)組在長期運(yùn)行中，都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的溫度異?，F(xiàn)象，主要表現(xiàn)為溫度逐步升高，倘若這種現(xiàn)狀得不到及時(shí)的處理，就會(huì)造成重大故障問題的產(chǎn)生，導(dǎo)致水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行受阻。因此，技術(shù)人員在對水電站水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行日常維護(hù)的時(shí)候，必須牢牢樹立故障防范意識(shí)，明確工作職責(zé)，一旦發(fā)現(xiàn)水電站水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生有功負(fù)荷大于額定負(fù)荷值的現(xiàn)象，要引起高度重視，并及時(shí)對額定值做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。此外，針對由于測溫裝置性能較差而引起的溫度異常故障，要首先將測溫裝置從故障部位移除，之后立即通知專業(yè)操作人員對測溫裝置以及水輪發(fā)電機(jī)組的其他運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行檢查與維護(hù)，最大限度減輕溫度異常故障帶來的不良影響。而對于冷卻水壓性能問題造成的溫度異常故障，則必須由技術(shù)人員對水泵進(jìn)行全方位檢查，同時(shí)，設(shè)置機(jī)組對備用水進(jìn)行冷卻，將水泵的水壓有效控制在

規(guī)定范圍之內(nèi)，進(jìn)一步降低水電站水輪發(fā)電機(jī)組高溫故障的產(chǎn)生機(jī)率。

3.4 發(fā)電機(jī)冒煙的處理技術(shù)

水電站水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的過程中，會(huì)產(chǎn)生發(fā)電機(jī)冒煙的故障現(xiàn)象。針對此種現(xiàn)象，技術(shù)人員必須第一時(shí)間找準(zhǔn)發(fā)電機(jī)冒煙的位置，并及時(shí)掌握導(dǎo)致發(fā)電機(jī)冒煙問題產(chǎn)生的主要原因。與此同時(shí)，立刻切斷電源，停止水電站水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，并對各連接線路以及電源開關(guān)進(jìn)行全方位檢查與故障排除，確保連接線路的通電穩(wěn)定以及電源開關(guān)的穩(wěn)定工作狀態(tài)。為此，還要加強(qiáng)對冒煙設(shè)備的檢修與維護(hù)，及時(shí)更換損壞的零部件，并在設(shè)備檢修完畢之后，對其進(jìn)行運(yùn)行測試，確保設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)之后，再將其投入發(fā)電機(jī)組繼續(xù)使用，確保水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全。

3.5 設(shè)備檢修的工作要點(diǎn)

考慮到水輪發(fā)電機(jī)組在水電站運(yùn)行當(dāng)中的重要性與特殊性，技術(shù)人員必須明確自身的重大崗位職責(zé)，牢記各項(xiàng)工作要點(diǎn)，最大限度的避免和減少對水輪發(fā)電機(jī)組的拆卸與維修，防止由于拆卸重裝導(dǎo)致水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生功能變化，影響發(fā)電機(jī)組的長期運(yùn)行。此外，為進(jìn)一步減少水電站損失，技術(shù)人員可以適當(dāng)?shù)慕梃b之間的各項(xiàng)檢修報(bào)告，對近期的檢修事項(xiàng)進(jìn)行合理的預(yù)測，在無重大故障問題影響機(jī)組運(yùn)行的前提下，適當(dāng)延緩檢修時(shí)間。在正常情況下，不得隨意修改原有的各項(xiàng)檢修方案，以留由后續(xù)檢修工作參考。

4 結(jié)語

水輪發(fā)電機(jī)組是水電站運(yùn)行發(fā)展的核心，保障水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行是提升水電站經(jīng)營效益的基本途徑。發(fā)電機(jī)組相關(guān)技術(shù)人員要明確自身的工作職責(zé)，對于水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的運(yùn)行故障進(jìn)行及時(shí)的分析與處理，不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，盡量減少故障問題帶來的損失，確保水電站水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王瑤珉，施勇軍.水電站水輪發(fā)電機(jī)組的常見故障與維護(hù)[J].科技風(fēng)，2015（06）：26.

[5]李泉，阮凡，涂鴻焱，周小建，李斌.淺談水輪發(fā)電機(jī)組常見故障的分析處理[J].水電與新能源，2017（11）：5456.

作者簡介：陳海全（1981），男，漢族，廣西藤縣人，本科，工程師，中層管理人員，水電廠發(fā)電設(shè)備的管理。