探討水輪發(fā)電機組維護與檢修

林勇剛

（四川省南充市馬回電力股份有限公司，四川 南充 638250）

水輪發(fā)電機是水電站運行設(shè)備中的主要設(shè)備，其運行質(zhì)量對水電站整體運行質(zhì)量起著決定性的作用，同時該設(shè)備與電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量也有著較為密切的聯(lián)系。為了保證水輪發(fā)電機的運行質(zhì)量，需要定期對水輪發(fā)電機進行維護和檢修，這是保證其運行質(zhì)量最簡單以及最有效的方式。通常情況下水輪發(fā)電機的檢修分為兩種，一種是小檢修，另一種是大檢修，小檢修的周期為6-8個月，大檢修第一次檢修的時間為設(shè)備正式投入使用1年，從這以后，每次大檢修的時間間隔為3-5年，相關(guān)人員必須嚴(yán)格根據(jù)這一規(guī)定對水輪發(fā)電機進行檢修。

一、水輪發(fā)電機的維護方法、

定期維護水輪電機，能夠保證水輪發(fā)電機的運行故障在第一時間得到控制，避免問題不斷擴大，影響水電站整體的運行質(zhì)量。在此過程中，主要采用的維護方法為開展性能試驗，通過分析試驗結(jié)果達到水輪發(fā)電機維護的目的。第一，對定子繞組進行試驗，在此過程中主要的試驗項目為定子繞組的絕緣性和吸收比，利用1000伏或者2500伏的兆歐測量其電阻值和絕緣值，再將測量到的數(shù)值進行比值計算，其中絕緣電阻的阻值與交接時的阻值相比要在三分之一到五分之一之間，不平衡系數(shù)在2以下，二者之間吸收比應(yīng)該在1.3以上，只有這樣才能說明電子繞組的運行狀態(tài)良好。

二、水輪發(fā)電機的檢修方法

（一）定子鐵芯的繞組檢修

定子鐵芯繞組檢修可以從以下幾方面進行，第一方面，檢查定子鐵芯中的齒輪部分，其中重點檢查槽口部位以及通風(fēng)口邊緣部位，觀察其在實際運行是否出現(xiàn)鐵芯松動或者鐵芯生銹的情況。在此過程中可以利用刀片輕輕觸碰硅鋼片的交界處，如果刀片能夠插入在其中，則說明其中的鐵芯已經(jīng)發(fā)生松動，如果無法插入，則說明鐵芯的牢固情況良好。針對這種情況，檢修人員需要利用的較硬的絕緣材料將鐵芯表面的銹跡鏟掉，同時利用壓縮空氣機將其表面的雜質(zhì)吹干凈，在其表面上涂上一層絕緣漆，這種方式能夠提高鐵芯的絕緣性。

（二）檢查鐵芯表面絕緣漆的完整性，絕緣漆的完整能夠保證鐵芯自身的絕緣質(zhì)量，如果在此過程中鐵芯的表面絕緣漆的完整性較低，則可以將剩余的絕緣漆剝落，在其表面上重新刷一層絕緣漆。如果鐵芯在檢測過程中出現(xiàn)變色的情況，則說明鐵芯自身的溫度較高，應(yīng)該在第一時間檢測鐵芯的完整性，找出其中的中心散熱點。

（三）鐵芯在穿心螺栓壓緊之后，為了保證其運行質(zhì)量，則需要利用500-1000伏的兆歐表測量其中的絕緣電阻，最終的阻值應(yīng)該在10兆歐到20兆歐之間。通常情況下螺母下方的絕緣漆最容易損壞，同時也最難修復(fù)，如果該區(qū)域的絕緣漆破損，則需要先清理表面，再重新涂上一層新的絕緣漆。

三、水輪發(fā)電機維護、檢修系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）以物聯(lián)網(wǎng)的傳感為核心對水輪發(fā)電機進行狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)分析

在設(shè)計中我們需要盡可能的將數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置為單元化和模塊化，同時還要運用自適應(yīng)鎖相環(huán)技術(shù)，這樣不僅能夠讓配置工作和處理更能更加的靈活，還可以降低信號泄露和柵欄效應(yīng)所帶來的影響，使最終采集的數(shù)據(jù)更加的合理和準(zhǔn)確；另外，本系統(tǒng)中使用了定位技術(shù)和ZigBee技術(shù)來作為無線數(shù)據(jù)的通訊手段。其中定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與監(jiān)控終端和上位機的連接，而ZigBee 技術(shù)則作為雙向的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，特點主要是能耗低、傳輸速率高。

（二）對水輪發(fā)電機進行故障診斷的技術(shù)分析

在水輪發(fā)電機維護、檢修系統(tǒng)中故障診斷模塊起到了至關(guān)重要的作用，目的在于依靠數(shù)據(jù)庫和相關(guān)案例的儲備對狀態(tài)監(jiān)測時出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進行快速、準(zhǔn)確的分析，從而實現(xiàn)對水輪發(fā)電機組故障的診斷，并將現(xiàn)有數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和儲備庫中的案例進行比對和分析，從而給出最為有效、徹底的解決方案和措施。實例分析：某水電站單機容量為500MW 的水輪機，通過狀態(tài)監(jiān)測獲得的壓力脈動變化的監(jiān)測結(jié)果。依據(jù)水輪機組的工作原理來對其壓力脈動實施動態(tài)監(jiān)測，一旦脈動負(fù)荷出現(xiàn)偏差較大的現(xiàn)象時，就會使水輪機頂蓋遭到震動，因此，在水輪機組的蝸殼、尾水錐管以及頂蓋處分別進行壓力脈動傳感器的布置。依據(jù)全息譜分解技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析和處理，發(fā)現(xiàn)水輪機頂蓋處有異動，因此采取以下措施：第一先對其負(fù)荷值進行改變，并對水輪機頂蓋（A/B）、蝸殼及尾水錐管處的信號進行監(jiān)測，由此得出壓力脈動變化值與負(fù)荷之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)4 個監(jiān)測點的負(fù)荷值下時頻分布規(guī)律基本穩(wěn)定。第二，采用加窗平均周期圖全息譜分解分析，發(fā)現(xiàn)機組并沒有其他特殊頻帶，由此可得出頂蓋異動原因與信號異常無關(guān)。然后對壓力脈動前后變化的比值進行分析，發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)超出了數(shù)據(jù)庫中所存儲的壓力脈動合同保證值，且當(dāng)>500MW時出現(xiàn)異常，因此可得知，正因壓力脈動的負(fù)荷發(fā)生了較大偏移，從而導(dǎo)致頂蓋振動超出保證值。

總之，隨著人們對水輪發(fā)電機運行質(zhì)量的要求越來越高，如何提高水輪發(fā)電機維護檢修的質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點問題。本文通過研究水輪發(fā)電機維護檢修方法發(fā)現(xiàn)，對其進行研究，能夠有效提高水輪發(fā)電機的運行質(zhì)量，同時還能夠延長水輪發(fā)電機的運行壽命。由此可以看出，研究水輪發(fā)電機的維護檢修方法，能夠為今后水輪發(fā)電機維護檢修的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。