水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析

水电站水轮发电机组的常见故障与处理
技术分析
摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，机械行业也加快了发展步伐。

水电站造福了社会，为人们提供了生命之源，其已经摆脱了以往的工作方式，进
而采取了水轮发电机组方式，但是，在水电站利用水轮发电机组也存在一定的问题。

本文就对水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术进行深入探讨。

关键词：水电站；发电机；故障；处理
随着经济的发展，我国城市化进程不断加快，城市化建设取得骄人成绩。

为
了满足人们日常生产、生活的需要，化石能源发挥着重要作用，但是由于化石能
源的的不可再生性，进而在一定程度上促进了风力、水力发电，并且逐渐成为电
力资源的重要开发途径，凭借技术成熟、开发难度小的优势，水力发电被广泛应用。

在水力发电过程中，水轮发电机组作为重要能量转换装置，直接决定着水电
厂的正常运行。

为了确保水电厂正常运行，需要对水轮发电机组常见故障进行判断、检查，并采取相应措施对其进行及时的维修。

1、水电站水轮发电机组的结构与工作原理
水轮发电机组的主要组成部分就是定子、转子与励磁装置，定子主要有隔震
系统、机座、铁芯，转子则主要包含了主轴、轮臂、轮毂、风扇、磁极、制动阀
板等部件。

水轮发电机组中的导水机构在关闭的过程中需要一定的时间，为了避
免在关闭的过程中所造成的电网解列时的转速上升过快、过高的情况，就需要给
水轮发电机的转子以更大的转动惯量。

这是造成当前转子质量过重的主要原因。

发电机同步运行的过程中，水轮发电机组内的励磁绕组会通过直流电流，直接形
成正常运行的磁场，此时就需要借助励磁电源、励磁调节器、励磁绕组以及其他
的组成设备才能获取给直流电流，如果直接给发电机提供励磁绕组与励磁电源，
会使得水轮发电机组的定子与转子结构部分存在一定的气隙，而该气隙也会导致
出现旋转磁场，这就称之为水轮发电机组的主磁场。

经过分析发现，该磁场的变
化呈现出正弦变化规律，在水轮发电机组主磁场与定子绕组实现切割时，定子绕
组会伴随着时间的变化而产生正弦交流电动势，这样就能够达到发电的目的，这
也是水轮发电机的工作原理。

2、水电站水轮发电机组常见故障分析
2.1温度故障分析
在水电站的实际发展过程中，对于水轮发电机组而言，由于其长时间并且不
间断的运行，其通常会出现较高的热量。

并且，由于机组的温度本身就相对较高，所以也在一定程度上使得设备的运行越来越缓慢，特别是针对水轮发电机组导轴
运行等速度而言，更是有很大的影响，如果工作人员不能及时地进行散热处理，
或者没有相对良好的散热设备，那么就会对水轮发电机组的正常运行造成很大干扰，影响了发电的效率，也进一步降低了电量的供应率，对水电站的整体经济效
益提升产生了非常大的影响。

同时，如果水轮发电机组长时间的运行，其温度也
会越来越高，最终还会导致油料出现燃烧，进而引发一些事故。

2.2电气部分的常见故障
针对水轮发电机组电气方面的故障，一般可以体现在两个方面。

一方面，水
轮发电机组工作超负荷运行。

通常情况下，水轮发电机定子电流超过额定值的
1.1倍时，其就会对原有的过载保护器进行打破，在这种情况下，就会出现报警
现象。

所以，水电站的相关人员一定要及时地对其进行处理，以确保发电机可以
稳定且正常地运行。

并且，如果水轮发电机仍在工作阶段，其适用功率相对较低，那么相关人员应该对发电机的功率因素进行严格控制，以确保其能够处于一个正
常的控制范围，减少发电机的功率以及负荷。

但是，如果水轮发电机在具体的运
行中，如果出现了系统故障，那么就会在短时间内出现电机过载，如果不能及时
地进行处理，就会严重影响水电站的整体运行。

另一方面，发电机转子接地。

一
般而言，针对水轮发电机组转子出现的故障，其可以分为两类，一类是转子1点
接地，另一类是转子回路2点接地。

针对2点接地而言，其在发电机组运行阶段
会出现回落的情况，而这也表明故障位置存在了电流。

但是如果发电机1点接地，
那么，转子接地可以包括：永久接地，瞬时接地以及断续接地，如果有电流通过
了故障的位置，就会严重影响水轮发电机组的稳定运行。

2.3机械部分的常见故障
针对水轮发电机组的机械部分，其可以体现在两个方面。

一方面，强震现象。

水轮发电机组在实际的运行阶段，强烈的震动是其比较常见的故障之一，这一故
障的特点不太明显，因此，很多工作人员在检修期间不能及时地发现，故而对于
这一故障，其很难根除。

另一方面，空蚀现象。

水轮发电机空蚀会导致整个机子
的零件出现损坏，从而使得机组严重损伤，影响了机组的运行效率。

3、水电站水轮发电机组的常见故障维护与处理技术
3.1落实日常维护工作
落实各项维护工作是解决水电站水轮发电机组常见故障产生的重要举措，也
是确保水电系统得以稳定运行的基础。

水电站在运行的过程中，要实行严格的设
备定期维护制度，提高维护人员的工作责任意识，并督促维护人员落实各项维护
措施。

维护人员在对水轮发电机组进行设备维护的时候，要全面的、深入的了解
水轮发电机组的实时运行情况及运行环境，定期对水轮发电机组进行清扫。

在这
个过程中，还要加强对水轮发电机组运行环境的检查，确保周围环境无积水现象
产生，运行环境良好。

同时，做好定期检验工作，一旦发现水电站水轮发电机设
备出现故障问题，需立即采取对应措施进行解决，及时更换磨损较大的零件设备，针对比较容易出现腐蚀生锈的零件如调速器等，定期进行保养，确保水轮发电机
组的稳定运行，并合理控制其运行频率。

此外，对于发现的设备运行异常情况，
如联动传动异常、轴瓦损坏、地脚螺丝松动等，及时进行处理，以防止其影响水
电站水轮发电机组的政策运转。

3.2高温处理技术
温度超出标准值是发电机组最常见的故障。

处理这类事故首先需要机组具备
测温系统，对温度实施监控。

温控系统的主要功能是：若发电机组的有功负荷大
于额定值，或者定子电流高于额定值，系统会自动对机组运行功率和速度进行调
整；如果调整后的3min内温度仍未降到标准值以下，则引发温度异常警报。

此外，针对冷却水压异常引发的高温，要对水泵进行全面检查，同时保证机组有足够的备用水进行冷却。

这既保证了及时冷却高温设备，又降低了水电站水轮发电机组运行故障造成的损失。

3.3提升工作人员的业务能力
为有效的提高水轮发电机组的维护水平，我国水电厂需要加强对先进技术的研究和学习，从而提升工作人员的整体素质水平。

首先，在招聘的过程中，要加大对应聘人员的招聘标准；其次，应聘者入职之后要对其进行专业的培训，针对如何对发电机组进行养护、维修以及故障处理等进行专项培训，提升工作人员的整体理论知识水平；最后，要定期组织工作人员外出学习，加强对新技术以及新型设备的了解和认识，并能够独自完成设备的熟练操作。

3.4设备检修的工作要点
考虑到水轮发电机组在水电站运行当中的重要性与特殊性，技术人员必须明确自身的重大岗位职责，牢记各项工作要点，最大限度的避免和减少对水轮发电机组的拆卸与维修，防止由于拆卸重装导致水轮发电机组产生功能变化，影响发电机组的长期运行。

此外，为进一步减少水电站损失，技术人员可以适当的借鉴之间的各项检修报告，对近期的检修事项进行合理的预测，在无重大故障问题影响机组运行的前提下，适当延缓检修时间。

在正常情况下，不得随意修改原有的各项检修方案，以留由后续检修工作参考。

4、结语
水电厂水轮发电机组的正常运行离不开详细的检修。

因此，为保障我国水电厂的正常运行，避免由水轮发电机组故障导致的水利发展障碍，在未来的发展过程中，水轮发电机组的相关工作人员需要提高检修标准进行按时的检修，并积极总结检修过程中的重点和难点，保障水轮发电机组的长时间稳定运行。

参考文献
[1]吕泰良.浅谈水轮发电机组故障诊断与状态评估方法[J].民营科技,2018(09):121.
[2]巴桑.水轮发电机组运行与维护技术措施分析[J].中国新技术新产品,2018(13):46-47.
[3]吕泰良.水电厂水轮发电机组常见故障及维护[J].科学技术创新,2018(19):40-41.。