中小型水電站水輪發(fā)電機組的常見故障與檢修建議

汪輝宇

摘要：目前，我國很多中小型水電站的水輪發(fā)電機具有效率高、成本低、污染小等優(yōu)點，但是在水輪發(fā)電機運行的過程中會受到各種不穩(wěn)定因素的影響，因此，應實際檢修水輪發(fā)電機組。本文作者分析了中小型水電站水輪發(fā)電機組的常見故障，并提出檢修建議。

關鍵詞：中小型水電站;水輪發(fā)電機組;故障;檢修建議

0、引言

隨著我國社會的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)發(fā)展日趨完善。現(xiàn)階段中小型水電站已經(jīng)普遍建立起來，它們主要運用水輪發(fā)電機組來將水力轉(zhuǎn)化為電能，具有減少污染、降低成本、產(chǎn)生足夠電量的優(yōu)點，因而其使用范圍也在大范圍推廣。水輪發(fā)電機組在使用過程中受客觀因素的制約嚴重，如果對其不僅進行嚴格的運行管理和檢修就會導致其無法正常運行，先階段我國針對水輪發(fā)電機組的檢修過程中無法樣按照有關標準執(zhí)行實施。就目前發(fā)展形勢看，水輪發(fā)電機組制造技術不斷完善，自動化水平越來越高，因此檢修技術也會明顯提高。

1、中小型水電站水輪發(fā)電機組常見故障分析

1.1 溫度異常

水輪發(fā)電機組運行中勢必會產(chǎn)生一定的熱量，但是長時間后會對設備產(chǎn)生一定的影響。尤其是發(fā)電機導軸承，需要全面的檢修才能排除故障。同時，水導油盆缺油等導致散熱不及時也會使得水導瓦升溫，嚴重時會導致設備出現(xiàn)故障。

1.2 甩油故障

1.2.1 在水電站水輪發(fā)電機組運行的過程中，油箱的油若是相對較多的話，超出所規(guī)定的標準值，這樣就會導致甩油故障的現(xiàn)象。

1.2.2若是水電站水輪發(fā)電機組運行中轉(zhuǎn)動幅度相對較大的話，超出所規(guī)定的范圍，這樣也會導致水電站水輪發(fā)電機組甩油故障的發(fā)生。

1.2.3油箱頂部的密封程度是導致水電站水輪發(fā)電機組甩油故障發(fā)生的重要因素，主要是因為油箱的密度相對較差，導致的油甩出。

以上的問題都會引發(fā)水電站水輪發(fā)電機組設備消耗較大，影響到水電站水輪發(fā)電機組的正常運行。同時，若是情況相對較為嚴重的話，還會引發(fā)安全事故的發(fā)生，所造成的后果是非常嚴重的。

1.3 并網(wǎng)受阻

中小型發(fā)電機的同期控制手段通常是手動準同期或者自動準同期。具體是指在發(fā)電機尚未并網(wǎng)前已經(jīng)勵茲，調(diào)節(jié)到標準電壓頻率，在發(fā)電機電壓、頻率、相位都符合系統(tǒng)要求條件下，把發(fā)電機斷路器進行閉合，此時發(fā)電機就會與整個水電站系統(tǒng)同時處于工作狀態(tài)。

并網(wǎng)階段多使用手動或者自動。準同期并列的前提是：電壓等同、頻率等同、相位等同。實際操作可定會由于多種影響因素有或多或少的偏差，這種偏差不能消除只能盡量減小，這樣無法避免發(fā)電機產(chǎn)生故障的可能性。

2、加強中小型水電站水輪發(fā)電機組檢修建議

2.1檢修新工藝

調(diào)整機組中心。對于由彈性支柱的推力軸承，只需將彈性箱視為大彈簧，就可以充分地利用推力軸承有限的徑向搖擺和有限的軸向伸長和壓縮。在此項作業(yè)進行中，首先確定好移軸的方向，在水平的方向盡量做好約束，然后用頂絲或者是千斤頂、導軸瓦等將軸向移動的方向頂移過去1mm，再把轉(zhuǎn)子頂起1到2mm，用來消除彈性箱的一個搖擺彈力，放下;重復幾次便可。彈性箱受力調(diào)整。將主軸的中心移好，鏡板的水平控制在一個允許的范圍之內(nèi)，約束發(fā)導、水導，頂起轉(zhuǎn)子到鏡板稍微離開推力瓦面，調(diào)整好測表基準，落下轉(zhuǎn)子，計算數(shù)據(jù)，調(diào)整好抗重螺栓，再次頂起轉(zhuǎn)子，然后復核數(shù)據(jù)。電動盤車措施。鏡板水平、高程、主軸中心都調(diào)整好后，置彈性箱于剛性狀態(tài)，發(fā)導瓦之間的間隙調(diào)為0，然后按照正常方式盤車。

2.2新裝機組維護關鍵技術

為了保證發(fā)電機安全工作，如果發(fā)電機裝配不久或者停止運行3晝夜時間，當再次啟動其運轉(zhuǎn)時，實施絕緣檢測則十分必要，具體的檢測工作流程為：拔除發(fā)電機和其他設備之間的一切連線，同時將發(fā)電機接線盒中的定子繞組末尾的連接片切斷。要根據(jù)發(fā)電機組的電壓高低來選擇搖表類型，例如：發(fā)電機組電壓為400V時，所選的搖表電壓則要稍微偏高，大于400V，這樣才能確保絕緣電阻搖測的精準性、合理性。通過搖測要保證各個設備、部件的絕緣電阻值處于合理標準。當發(fā)現(xiàn)定子繞組或轉(zhuǎn)子繞組等的絕緣度不達標時，則要對其加以處理，提高其絕緣度。

2.3高溫處理技術

溫度異常主要是表現(xiàn)為水電站水輪發(fā)電機組的相關設備，運行溫度相對較高，若是處理的不及時，就會導致水電站水輪發(fā)電機組運行故障的發(fā)生。因此，在水電站水輪發(fā)電機組運行維護和處理的過程中，一定要對該方面給予足夠的重視，若是發(fā)現(xiàn)的水電站水輪發(fā)電機組的有功負荷大于額定值，或者定子電流高于額定值的話，那么一定要對額定值進行有效的調(diào)整。同時，溫度異常若是因為測溫裝置性能較差所引發(fā)的話，應當將測溫裝置退出故障點，并且需要及時通知專業(yè)的工作人員，展開水電站水輪發(fā)電機組的維護工作，進而在最大程度上保證水電站水輪發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性。

另外，針對冷卻水壓性能較差所引發(fā)的溫度異常，一定要對水泵進行全面的檢查，并且設置機組冷卻備用水，這樣可以將其水壓進行有效的控制，處于標準、合理的范圍內(nèi)，降低水電站水輪發(fā)電機組運行故障發(fā)生的系數(shù)。

2.4受潮維護技術

一些水電站水輪發(fā)電機組因為長時間未工作、未運轉(zhuǎn)，其內(nèi)部各個部件可能由于受潮而發(fā)生腐蝕變質(zhì)等現(xiàn)象，這樣其絕緣度必然下降，對此，則需要實施干燥處理，恢復其絕緣度。實際的干燥處理技術都包括：電爐干燥法、短路干燥法等。其中電爐干燥法較為常用，具體的操作流程為：將電爐（功率通常達到2000W）同發(fā)電機進風口連接，然后開啟水輪機導葉，使發(fā)電機在額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下逐漸進入運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這其中要特別關注的是，所連接的電爐，功率必須控制在合理范圍，過大功率可能燒毀發(fā)電機，為了安全起見，保持發(fā)電機爐中溫度在80度以下，通常的干燥時間為半天--2天，不可以毫無依據(jù)地延長干燥時間。

2.5發(fā)電機冒煙處理技術

冒煙是顯示水電站水輪發(fā)電機組發(fā)生運行故障的一個重要表象，一旦發(fā)生該現(xiàn)象，需要判斷發(fā)電機組冒煙的位置，分析該現(xiàn)象發(fā)生的原因。同時針對該情況，需要立即停止水電站水輪發(fā)電機組運行，對電源、開關等方面進行全面的檢查，逐一排除故障點，保證電源、開關處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。另外，針對冒煙的設備需要進行整體性的維修工作，根據(jù)相關參數(shù)對設備零部件進行更換，并且在維修結束后需要進行運行測試，在沒有任何問題以后，才能正式投入使用，進而保證水電站水輪發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性和安全性。

3、水力發(fā)電機組故障自動檢測系統(tǒng)的應用?在水電站控制系統(tǒng)不斷更新的條件下，機組故障診斷及其運行參數(shù)實時監(jiān)測系統(tǒng)起著越來越重要的作用。通過診斷系統(tǒng)的安裝可以在故障發(fā)生初期，電站工作人員即可以據(jù)此確定機組的主要部件和系統(tǒng)的故障，避免發(fā)生事故;而且通過及時確定故障，可以規(guī)劃大修工作量和大修時間，由于實施了預先診斷故障，從而可以縮短維修工作的時間;還可以直觀方便地監(jiān)測表征機組狀態(tài)的參數(shù);同時記錄監(jiān)測的參數(shù)并將故障信息與排除的方式方法進行記錄，積累豐富的診斷機組狀態(tài)以及排除故障的實踐經(jīng)驗。?水利發(fā)電系統(tǒng)自動檢測系統(tǒng)可以全面建立或者補充現(xiàn)有運行水電站設備狀態(tài)監(jiān)測的信息系統(tǒng)。建立諸如有遠程工作站的分散信息系統(tǒng)的監(jiān)測和診斷系統(tǒng)，能夠保證企業(yè)各下屬機構獲取機組的狀態(tài)信息。它可以評價機組的實時運行狀況，預防早期階段缺陷的擴大，給操作人員發(fā)出出現(xiàn)問題的信號，并給操作人員和修理單位提出處理建議以及預測設備的狀況。診斷程序的采用，確定了機組的某些故障，其中包括兩臺機組推力軸承鏡板的擺動度增大、水輪機導軸承支承凸臺磨損及其他故障，并提出了一些排除故障的相應建議。由診斷系統(tǒng)獲得的信息主要用于安排當前維修的工作量，因為排除故障所需工作量比普通修復所需工作量大。目前，正在加強對發(fā)現(xiàn)故障的那些機組的監(jiān)測力度，包括進行鏡板擺動趨勢和示波分析。這樣也可以縮短查找仍在運行中的機組數(shù)據(jù)的時間。

4、結束語

綜上所述，中小型水電站在電力系統(tǒng)中會占有越來越重要的地位，水輪發(fā)電機組的正常運行是保證中小型水電站生產(chǎn)的前提。通過實踐調(diào)查，水輪發(fā)電機組異常是制約中小型水電站生產(chǎn)中經(jīng)常遇到問題，因此必須加強中小型水電站水輪發(fā)電機組的檢修工作，除了應用先進的檢測儀器外，還要強化人員素質(zhì)建設，從而保證各項檢修工作全部落實，為中小型水電站的長遠發(fā)展提供有力的條件。

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