探讨水轮发电机组运行与维护要点

探讨水轮发电机组运行与维护要点
摘要：新时期国家对电站安全生产给予高度重视，构建有效的电站发电设备检
修维护模式，提高发电设备的可靠性，重视运行设备维护与管理工作，成为决定
电站安全生产与发展的关键。

关键词：水轮发电机组；运行；维护要点
一、水轮发电机概述
对于水轮发电机组其主要就是将水轮机在旋转当中所产生的机械能转化为电能，其结构和性能对于电站的安全稳定性有着很重要的影响。

其组成部分主要有
定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件。

水轮发电机按
照实际的布置方式主要可以分为卧式以及立式两种。

对卧式水轮发电机主要适用
于一些中小型、贯流及冲击式水轮机，对于一般的低速以及中速的大中型机组机
需要应用立式发电机。

并且，按照实际的推力轴承位置对其实施划分，在这当中，立式发电机主要分为悬式和伞式两种，推力轴承主要是在转子的上方，其被称之
为悬式发电机，其适合用于转速100r/min以上。

推力轴是位于转子的下方，这种发电机是称之为伞式发电机，无上导的成为全伞式，有上导的称为半伞式，其适
用于转速在150r/min以下。

对水轮发电机产生影响的因素主要有机械振动、电磁振动、水力振动。

机械振动的干扰主要是来自机械部门当中的不平衡力、摩擦力
和其他力；对于电磁振动所产生的干扰力主要是源自发电机电器部分的电磁力；
水力振动的干扰力来自引水系统和水轮机水力部分的振动。

所以，在对水轮发电
机组实际的运行中就需要对其产生影响因素进行重视，并且在实际的维修以及维
护当中加强对影响因素的检查以及检测。

二、水轮发电机组的运行
水轮发电机组的运行方式，按带负荷方式有并网运行、单机运行两种基本方式，按调速器控制方式有自动运行、手动运行两种方式。

其中并网运行是中小水
轮发电机组的基本运行方式。

并网运行机组运行工况的改变，要通过控制设备的
切换来进行，如自动、液压手动、发电调相等。

运行方式的切换，应按运行操作
规程进行，以保持切换中机组稳定与安全。

并网运行机组的调速器永态转差系数，要根据机组在系统中的地位及担任负荷的性质来确定。

机组单机带孤立负荷运行，则孤立小系统的所有负荷都由一台机组承担。

这种情况下运行的机组，对其调速器、励磁装置的自动调节功能将有较高要求，以保证既满足用户有功负荷、无功
负荷需求，又保证电能频率和电压的稳定。

三、水轮发电机组运行的常见问题
3.1定子绕组运行温度监测
定子绕组运行温度监测一般情况下通过测温器进行检测，制造厂商在槽内安
装电阻型测温计，通过测温计检测设备温度，其监测过程是通过使用特制的线棒
埋设热电偶，通过热电偶的热传导作用对温度进行测试，一般进行温度测定的环
境为额定工况下，绕组热电温度最高处比槽内线棒间温度高30℃～40℃。

3.2定子绕组绝缘老化
定子绕组绝缘作用非常重要，其能够起到减缓机械老化、减缓电老化、减缓
承受热老化的作用，此三者如果作用不好，则会让设备的老化速度加快，对设备
的长期使用产生损害。

对于机械老化，企业在解决此问题的时候大多在端部应用
环氧适形材料，通过玻璃丝带加固，槽位进行毛毡垫条，双侧打紧槽楔，此方法
能够解一时的燃眉之急，但是经过多年的运行之后，其稳定性依然受到挑战，尤
其槽楔部分，松动明显，需重新固定。

对于电老化，其重点为绝缘体外表面的防
晕结构，此结构对于端部和槽部的完善情况还有待改善，绝缘内部的空气消除还
没有达到理想目标。

对于热老化，则主要考虑对其温度的检测，要注意温度不要
超过绝缘体所承受的最高值。

3.3定子绕组绝缘污秽
当前阶段，很多水轮发电机组内部都会出现积灰现象，常年使用所产生的油
污也比较严重，积灰与油污的产生对于设备的运行影响较大，同时也会影响铁芯
的散热情况，严重情况下还会引发火灾事故。

通常在检修过程中，使用压缩空气
吹扫，或者使用毛刷、白布与溶剂进行清洁，此清洁方式容易使设备清洁不到位，无法达到更本清洁的目的。

3.4发电机灭火装置
现阶段我国使用的灭火装置大多为水器灭火，灭火设备也多为人为操作进行
灭火。

灭火应当为在发电机组管控设备出现跳闸情况，管理人员发现设备出现冒
烟情况或者闻到有焦糊味道的时候，立即进行灭火操作。

首先使用手动关闭灭火
装置的渗漏排水阀，之后打开供水阀，保证水源的充足供应，启动消防阀，同时
要对发电机的孔盖和门进行关闭，给水延续到发电机下部盖板已经漏水为止。

但
是当前阶段对于供水阀、排水阀、消防阀的检修不到位，在使用过程中发现阀门
无法使用，引起火势蔓延。

四、水轮发电机组的维护要点
4.1运行过程中的巡检
水电厂的工作人员要对电站的每一套设备、每一个系统以及机械、电气一次、二次系统完全掌握，来保证机组和系统的正常运行。

工作人员还要及时调整设备
运行工况，并及时对设备进行检查和维修，对出现的事故及时做出准确的处理。

工作人员要定期对水轮发电机组进行巡检，检查内容包括：观察发电机的励磁电压、励磁电流及发电机的定子电流是否正常；仔细听发电机组运行过程中发出的
声音是否正常，正常运行的发电机发出的声音是均匀的，若出现异响，则说明发
电机内部可能出现了故障，例如发电机地脚螺栓松动或损坏等；在发电机组运行
过程中，还要注意闻发电机是否发出异味，若问到异常气味，则发电机内部可能
发生了故障或者外部的电路可能出现了问题；还要检查发电机运行过程中的电机
温度和轴承的温度是否合适，避免发电机过热或者局部过热，对检查过程中的相
关数据要做好详细的记录。

在巡检过程中，对出现故障的地方要尽快解决直到符
合标准要求为止，并做好故障登记，确保设备的每个部位都处于正常运行的状态下。

4.2对设备进行日常清洁
对水轮发电机组进行维护，日常清洁工作是保障，主要是对发电机滑环室进
行清洁，包括滑环室内的滑环、刷架和碳刷等部分。

若没有对机组的滑环室进行
及时的清理，实际运行过程中会因绝缘下降未及时得到处理而引发多种事故，进
而会造成滑环室内各绝缘件绝缘性能下降，最终导致机组非计划停止运行。

当然，对水电站的其他设备设施也要进行及时的清洁，才能保证设备的运行效率。

此外，对水轮发电机组周边的环境也要做好清理和维持工作，不能乱堆乱放且不能出现
大量的积水等，清理掉所有可能导致水轮发电机组不能正常运转的安全隐患。

4.3科学用油
目前，水电站的用油问题比较突出，一方面表现在设备用油状态的管理和失
察上，例如，设备用油乳化现象严重，甚至由于工作人员的管理不善而混入大量
的水分和杂质；另一方面表现在出现了未知油质状况，见油就用的情况，甚至有的工作人员把机械油和绝缘油混合起来一起使用，导致润滑不良，使机器损坏。

水电站主要使用的油有两种：润滑油和绝缘油。

为了避免用油混乱的现象再次出现，水电站要把机械油和绝缘油分开保管，做上记号，并由专人保管。

对于滚动轴承，应该选用2号或者3号钠基润滑脂和钙钠基润滑脂，机器每运行2500—3000h，要对轴承进行清洗，然后更换新油；对于滑动轴承，应该选用22号、30号、32号或者40号机械润滑油。

另外，水电站还要定期对润滑油和绝缘油进行抽样检测，一年一次即可，通过对油的颜色、气味、浑浊度、泡沫及水分含量等方面的检查，对油进行评定。

结语
水轮发电机组是水电站中最为重要的设备之一，其运行情况直接影响到水电站的经济效益。

因此，在平常的工作过程中一定要严格按照水轮发电机组的相应操作规程进行运行，并通过科学的维护工作来确保水轮发电机组的正常运行，尽可能的延长使用寿命，确保水电站能够安全可靠的生产，最大程度上提升其经济效益。

参考文献
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