水电站水轮发电机组的常见故障与维护分析

水电站水轮发电机组的常见故障与维护
分析
摘要：随着社会的不断进步和提高，机械行业也迎来了自己的发展空间。

水电站造福了社会，为人民群众提供了生命之源。

它摆脱了过时的工作模式，采用了水轮发电机组的方式。

但在水电站使用水轮发电机组也存在问题，因此，本文着重分析水电站水轮发电机组的常见故障及维护措施，进而找到有效地维护方法。

关键词：水电站；水轮发电机组；常见故障；维护
1 前言
水轮发电机组是水电系统的运行核心，只有在水轮发电机组运行良好的前提下，水电系统才能高效运行，实现能量转换，实现及时供电，满足人民日益增长的电力需求。

水轮发电机组在运行过程中，经常会出现一些设备故障，影响水电站的安全稳定运行。

为了进一步改善水轮发电机组的故障问题，保证其正常运行状态，技术人员必须不断提高维修技术，提高专业能力，最大限度地避免和减少故障问题的发生，促进高效、高质的运行，为人民群众提供更优质的供电服务，提升水电站综合效益。

2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。

3水电站水轮发电机组常见的故障
3.1运行时温度过高
水电站水轮发电机组在长期运行的过程中，势必会产生一些热量，其温度相
对较高，这样对设备的运行就会产生一定的影响，尤其是对发电机导轴承等方面。

同时，若是定期检修和排热等工作不及时的话，就会导致水电站水轮发电机组运
行故障，电能的供应自然也会受到影响。

另外，若是水导油盆起在缺油的情况下，散热性能较差，也会导致温度较高发生异常，其运行设备也会产生故障，影响着
水电站运行的综合效益。

3.2甩油故障
甩油故障也是水电站水轮发电机组在日常运行当中比较常见的一种故障。

首先，水轮发电机组在运行当中，倘若油箱的油量超过了规定标准，就会引发甩油
故障现象。

其次，倘若水电站水轮发电机组在运行当中，转动幅度超过了规定范围，也会导致甩油故障的产生。

再次，由于油箱的密度比较低，油箱顶部是否完
全密封也是造成水电站水电机组产生甩油故障的重要原因。

甩油故障的产生会很
大程度上增加发电机组的设备消耗，影响水电机组的运行性能，严重的时候，甚
至还会引发安全事故，给水电站造成不可挽回的损失。

3.3发电机并网问题
在发电机的并网过程中，要求发电机与系统的电压、频率和相位一致时，将
发电机和系统进行并列运行，但是实际工作中，对于水轮发电机的控制方式多为
自动同期和手动同期，很难实现发电机与系统的电压、频率和相位一致，多少都
会存在一些误差，误差不能彻底消除，只能尽量降低误差的范围，这也是比较常
见的发电机组故障。

4 水电厂水轮发电机的维护措施
目前人们对于电能的依赖程度不断提高，因此对电网运行的稳定性和可靠性
有着较高要求，对于供电企业来说，需要发电机组长时间处于稳定运行状态且尽
量减少停机检修次数。

但是这也增加了发电机组出现故障的概率以及发电机维护
工作难度。

因此，首先针对引发发电机组故障的复杂原因，增加了检测难度，需
要利用先进仪器来监控发电机组运行。

其次要选拔具有较高业务水平和丰富理论
知识储备的机组检修管理人员，同时要做好对管理人员的培训与考核，保证其掌
握正确和先进的设备检修与管理技术。

再次是在发电机组运行中做好定期维护清
扫工作。

比如要定期切换压轴装置中的油、定期向调速器杠杆连接部位注油、定
期做好气水分离器的清扫工作等。

最后就是定期做好发电机组中发电机和控制屏
接线、接线绝缘层的检查工作、检查装置是否灵活以及外壳是否出现破损等。

5水电厂水轮发电机故障处理方法
5.1温度过高处理方法
控制水轮发电机设备的温度是避免水轮发电机设备出现高温的必要手段，应
当尽量在规定的运行温度下运行水轮发电机设备。

很多水电厂都会对水轮发电机
设备设置冷却装置，但是并不能水电厂水轮发电机设备运行的条件，水电厂必须
要采用先进的冷却手段来将多余的热量散发掉。

目前大多数水电厂使用的冷却手
段主要有三种，第一，封闭式的空气冷却方法。

这种冷却手段的成本较高，结构
也相较复杂，一些大型的发水电厂以及环境恶劣的发水电厂应当优先采取这种冷
却手段；第二，氢冷却。

这种冷却手段能够有效减少发电机材料的消耗有良好的
散热效果，同时能够直接提升发电效率，但是这种方式容易产生燃爆的危险；第三，水冷却。

水冷却这种方式是目前水电厂应当发电机温度过高最为广泛的手段，谁有极强的散热能力以及明显的散热效果，成本相较于前两种方式也较低，并且
不存在任何的安全隐患。

5.2发电机甩油故障处理方法
在水力发电机组的实际操作过程中，应定期对符号水轮发电机组进行清理，
使水力发电机组保持卫生整洁，周围无水等。

当水力发电机组出现故障的时候，
应及时排除故障要点，并提出相应的解决方案。

在水轮发电机组的维护过程中，
可定期切换压轴装置中的油泵，以避免产生潮湿现象。

其次，调速器杠杆连接处
可定期注油以防锈蚀，从而影响到涡轮发电机组的正常运行。

此外，应定期清洁
汽水分离器，以免堵塞。

5.3水轮发电机设备的运行电压故障处理方法
为了避免发电机在运行的过程中出现负荷现象，发电机组在实际运行过程当中，需要对发电机在运行当中生成的各项实际运行参数，温度变化等多种详细数
据进行严格监视，动态性检查水库上游方向的实际水位变化，及时准确地做好记录，最大程度地避免发电机单独带负荷。

如果发电机必须要单独带负荷的时候，
要时刻监督机组在变化过程中的参数，如果出现异常运行的现象，就要对发生故
障的表现现象作出准确地判断，并且采取积极措施进行处理，以保证发电机的所
有参数都在标准的运行范围之内。

定期保养调速器也是一个很不错的方法。

结语
为了保证水轮发电机组能够在最佳状态运行，电力企业应带着前瞻性思维重
视水轮发电机组常见故障的分析，才能让维护措施呈现出可行性与合理性。

因此，细致的检修工作是水电厂水轮发电机组得到稳定与长效运行的关键。

相关工作人
员应凭借强烈责任感，提高原有检修标准，对设备进行定期检修，对每次检修内
容做好记录，为日后积累更多经验，保证将检修水平做到持续提升，为电力企业
服务质量的提高带来切实有效的促进，电力企业才能带着极强竞争力在市场中站
稳脚跟，实现持续性发展。

参考文献
[1]杨健锋.水电站水轮发电机组常见故障技术处理方法探索[J].中国设备工程，2020（02）：93-94.
[2]姜春，姜建勋.水轮发电机组常见故障及维护措施研究[J].价值工程，2020，39（02）：254-256.
[3]系阳.水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析[J].通信电源技术，2019，36（07）：276-277.
[4]李积宝.水电站水轮发电机组的常见故障与维护分析[J].科技风，2019（14）：190.。