水轮机运行中的故障分析及处理措施 张煜

水轮机运行中的故障分析及处理措施张煜

发表时间：2018-10-31T16:51:11.527Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：张煜1 吕昆仑2

[导读] 水利工程的生态影响，其实质是指人与自然的关系，水的具体体现保护工作。

河海大学能源与电气学院东北石油大学2014级电气信息工程学院

摘要：如今，在区域经济发展的阶段，水轮发电机的可持续运行对于地方经济的发展起着推动的作用，水轮机主要就是将水能转化为旋转机械能的。针对目前的具体情况来进行分析，我们国家水电站的良性发展可以很好的推动社会经济的高速发展，然而在水电站之中，水轮机则是其中较为关键的设备之一，所以其自身运行的效果会直接性的决定了整个社会经济的安全稳定发展，但是在具体运行的过程之中，会以为操作不当、水轮机材质不达标的因素而出现一些故障，因此对水轮机运行故障的处理研究应该成为一个重要的课题。鉴于此，本文主要分析水轮机运行中的故障分析及处理措施。

关键词：水轮机；故障；处理措施

中图分类号：TM76 文献标识码：A

1、水力发电概述

水力发电是储存在体内的水的能量，原理如图1所示。水利工程的生态影响，其实质是指人与自然的关系，水的具体体现保护工作。事实上，任何水利工程都是生态工程，包括防洪抗旱，生态保护，河流调节，水利，水力发电，跨流域排水，城乡供水，填海工程和滩涂利用等。

图1水力发电原理图

水利工程的建设不仅是人类改造自然，利用自然的重要实践活动，也是控制，调控，管理和保护自然水资源的手段。建设水利课程的目的是减少和消除水旱灾害，满足人类社会和经济的发展需求，改善生态环境。

2、水轮机运行中的故障分析

2.1、水导瓦温度过高故障

为确保机组能够在同一轴上旋转，涡轮部分采用巴氏合金衬套固定旋转轴。由于轴承和轴之间的间隙比较小，单位旋转时，由于热量引起的相互摩擦，轴承和旋转轴的温度会上升，如果温度升高到含有巴氏合金的熔点，轴承就会烧焦出轴时，转轴会因涡轮转动而引起轴心转动而产生振动。

2.2、机组过速故障

所谓的机组过速故障主要是指在正常开机停机的过程中出现调速器失控而引发的机组转速骤增现象，一般情况下，机组的转速大于铭牌上的规定数值就会增大转动部位的离心率与摆度，进而直接导致转动部分与固定部分相碰撞脱节，经过科学的调查研究资料显示，客观精准的超过转速是40%，如果机组带负荷运行的过程中使得负荷被甩掉，也会出现导叶关闭过慢或失去功能引发水轮机故障。

2.3、转轮运行时的故障

作为水轮机的重要组成部分，那么在操作过程中非常容易失败。在这个月中，跑步者的操作有两个主要缺点：气蚀和断裂。首先，气蚀失效的原因很多，因为它可以涉及许多方面，如其制造过程中的性能指标，以及在其制造过程中的热处理过程和其他方面质量有一定的影响，故障情况也比较复杂，一般转轮的耐腐蚀性与表面光滑程度和微观结构密切相关。通常表面越光滑，组织越细微，抗腐蚀性越好，但表面光滑度和微细结构的密度只能降低并且不能完全消失。同时，由于设备频繁振动，会出现伴随气蚀现象的裂纹。

2.4、轴承瓦温异常升高故障

水轮机运行中常见的另一大故障就是各轴承瓦温温度升高乃至过高引发的故障。通常集中为以下几个原因：①相关冷却水中断或冷却水压降低，导致导轴承油温上升，大多是冷却水管堵塞、相关技术供水阀门损坏等造成的；②润滑油不足导致难以形成油膜，水轮机部位通常都使用巴氏合金轴瓦来固定转轴，漏油与甩油的出现也是因为排油的阀门松散或油槽密封性能不良造成的；③润滑油变质，通常导轴承中出现冷却器漏水导致润滑油混入大量水降低了润滑效果，从而增大机组运行的与轴瓦的摩擦力，致使轴瓦温度异常升高。

3、处理措施

3.1、水导瓦温度过高的处理方法

如果单位导水瓦温度比较高，需要从以下几个步骤进行分析和处理：首先，如果导水瓦温度缓慢上升，单位摆，振动不异常，不用担心停机时间。首先检查其温度系统不正常，冷却水流量和压力不正常，油位不正常。如果不能快速判断原因并且温度继续上升，则需要立即停机检查; 其次，如果温度突然升高，机组的振动和摆动突然变大，需要立即紧急关机。为了彻底检查冷却水系统，温度测量系统，水导油罐油位，油水管路和油水管路等，寻找原因。如有必要，拆卸导水板，检查瓷砖表面和导水瓦间隙之间的磨损情况，并进行合理的修理。

3.2、机组过速的处理方法

机组转速在飙升且超过满载转速并不断增大时，维修人员要先观察机组过速是因为负荷减少还是调速器故障。只有确定了大体方向，

才能进行细节分析。如果是因为前者，要先查看在机组过速运行中，导叶等保护装置是否启动运行着，然后就可以对机组检修状态进行决定，如果导叶出于罢工状态，或者保护功能减弱，为了减少机组磨损，就要使其处于休息状态，如果关闭机组开关已经来不及，可以对水轮机的总阀进行操作。

3.3、处理水轮机转轮故障的措施

为了处理空化和破损的转移，工作人员应首先采用碳弧气刨刮去设备上现有的空穴，然后磨掉高点。其次，在使用氧气和乙炔火焰进行焊接时，应预热至200℃。堆焊操作应分为两层，分层时以分界为边界，设备气蚀区分为上下两部分，每层的堆积厚度应控制在2-3mm之间。铺面的顺序应首先遵循上部和下部，确保上部全部焊接，然后翻转跑道并堆砌下一部分。当然，也可以使用堆焊的垂直放置，以便上部和下部可以同时堆焊。钢管的端部堆叠在方形木材的转轮半径以上的高度上，使得每个焊缝是一个叶片，旋转然后对称焊接到下一个叶片上，并且焊接方法与平坦的一个。为了减少焊接应力，采用冯氏锤子来消除焊接后的应力。另外，在焊接时还需要注意叶片类型应进行全面检查，使用准备好的模板进行仔细的校对和校正，以提高耐腐蚀性，确保其符合焊接要求。研磨操作完成后，将转轮放置在室外一段时间进行自然时效处理，从而消除大部分内部应力。

3.4、轴承瓦温度过高的处理方法

（1）如果温度快速上升，同时伴有摆度与机组振动变化幅度较大的情况，应及时紧急停机，可以拆开轴承来检查瓦面与轴承瓦间隙有无毁坏问题，更要详细排查油水管路、轴承油位、冷却水系统与测温系统有无异常。（2）如果温度是循序渐进的缓慢上升，而且摆度与机组振动处于正常运转的状况下可以不用停机，首先要排查油位、测温系统、冷却水流量与压力有无异常，如果短时间内难以诊断出原因，在温度持续攀升的情况下可以立即停机检查。

总之，本文对水轮机运行中的故障及处理措施进行探究分析具有重要的现实性意义，水轮机的安装是建设水电站的重要环节，水轮机运行的安全稳定是保证水电站顺利运行的核心基础，众所周知，水力发电站是电力能源的生产厂，而水电站充分发挥良好社会经济效益的重要指标是水力发电机组的正常运转，因此必须要有效降低水轮机事故发生的概率，始终以预防为主且坚持生产，水轮机是由各种机械部件组合而成，它通常置于水电站中的水库上游，水轮机在水流的冲刷作用下旋转而获得机械能，由此为发电机运行提供动力，水力发电站基本实现无人化运行，以自动化与远方控制运行为主，但是水轮机设备的构造繁琐繁杂且受到各种主客观因素的影响，经常会导致水轮机在运行中出现各种故障而降低了工作效率，所以需要采取科学合理的预防措施来促进我国社会经济的又好又快发展进步。参考文献：

[1]卜阳.水轮机运行中的故障处理分析[J].科技视界，2017(11):58.

[2]张良.水轮机运行中的故障处理方法探析[J].中国高新技术企业，2015(32):61-62.

[3]王国民.水轮机运行故障及其处理研究[J].黑龙江科技信息，2014(34):74.

[4]王颖.试析水轮机运行中的故障与处理方法[J].中国水运(下半月)，2012，12(12):116-117.

[5]张翘楚.浅谈水轮机运行故障与处理[J].科技创新与应用，2012(02):74-75.