水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析 刘靖

水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析刘靖

发表时间：2019-09-21T23:10:10.047Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：刘靖[导读] 摘要：电站水轮发电机组在运行过程中一旦出现故障，就会影响整体系统的运行效果。

国家电投集团黄河水电公司青海西宁 810000

摘要：电站水轮发电机组在运行过程中一旦出现故障，就会影响整体系统的运行效果。文章结合实际，对水电站水轮发电机组的结构及工作原理进行分析，在分析常见故障类型的同时，提出了针对性的维护策略，希望给相关工作人员提供参考。

关键词：水电站；水轮发电机组；常见故障；处理技术

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是水轮机、水轮发电机及其附属设备（调速器、励磁装置）等设备组成。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水电站机组检修现状

水电站长期稳定地安全运行，离不开对电站设备高质量的检修和维护，水轮发电机机组作为电站核心设备更是检修维护需重点关注的对象。目前国内水电站机组检修主要采用以定期检修为主，以临时检修为辅的传统方式，近年来根据电站增效扩容的需要和机组在线监测技术水平的提高，衍生出机组优化检修和状态检修两种模式。机组的定期检修即预防性检修，按照事先制定好的检修计划进行。检修等级以机组检修规模和停用时间为原则，将发电企业机组的检修分为 A、B、C、D 四个等级。对于水电站而言，受来水量的影响，机组检修通常都安排在枯水期进行，有利于确保汛期稳定发电，提高经济效益。这种检修模式有利于统筹安排人力、物力和财力，需根据机组特点制定出科学的定期检查制度。但机组采用定期检修这种模式的灵活性较差，无论机组是否存在缺陷，机组运行状态是否良好，都按照检修计划进行，导致一些有缺陷的机组，尚未到检修时间继续运行，存在事故安全隐患; 而一些运行较好的机组仍需按计划进行不必要的检修，既增加成本又降低了机组运行利用小时数。机组优化检修主要针对水电站技改项目，当前还有一些年代久远的水电站在继续使用老式水轮发电机组运行，导致机组发电效率低下，停电故障率越来越高，需进行更新换代。通过优化检修，对水轮发电机进行全面技术改造，对原有机组进行合理优化。机组状态检修 ( Condition Based Maintenance，CBM) 通过采用机组在线监测系统，以合适的人工智能技术为手段，对机组状态进行评估，在状态的监测与诊断基础上，为检修决策提供依据，其中对机组故障的诊断是关键。机组状态检修是目前提出的较先进的检修管理模式，可及早发现运行设备存在的隐患或缺陷，有效解决定期检修造成的设备过修或失修问题。目前国内机组状态检修主要是对机组振摆度等参数进行在线监测，对机组绝缘故障监测措施相对较少，机组状态检修还处于探索和发展的阶段，技术水平还不够成熟，尚不能为水电站检修决策提供有力支撑，距离水电站机组检修维护需要还有一定的距离。 3水电站水轮发电机组的常见故障处理技术

3.1 对水电站水轮发电机的日常维护

日常维护是必不可少的的，首先，应该根据当前水电站的运行情况以及周边环境来进行日常的维护管理，加强日常巡回检查，对油、水、风辅助系统“跑冒滴漏”进行消缺，设备卫生清扫工作。

3.2 对水电站水轮发电机组的检查

水轮发电机组的日常检查应该仔细，要保证各部件的完整性，不存在任何裂缝等损坏问题；确定连接螺栓紧固、无松动；检查发电机调速器部件，要保证其转动灵活；检查轴线、振动是否处于正常工作状态下；详细地检查发电机各个阀门部件是否正常工作，各导轴承是否润滑良好；检查各导轴承油质、油量等是否达标。

3.3工作人员加强学习水电站管理人员和技术人员必须定期参与培训和学习，要掌握先进的科学技术，深入地了解站内设备的具体情况，对于技术难题要虚心请教，从而可掌握全面的操作与故障处理能力，满足日常管理工作的需要。

3.4解决水力发电机组机械故障

在水力发电机组中，由于其结构的复杂性，构成部件不仅多而且复杂，水力发电机组的正常运转离不开这些部件的支持。当水力发电机组冷却水供应不足或者机械震动等情况发生时，就不能平稳运转甚至停机，如果对这些问题不能及时控制，便会导致严重的后果。因此需要仔细检查冷却水供应装置是否正常，各项阀门设计是否合理，各部件内部稳定性是否足够，如果不符合标准，应该检查处理。对发电机组中的轴承结合检修进行稳定性测试，轴承不稳定，便会直接带来震动问题。检修人员要定期检查转轮，确保转轮的运转正常，连接点处于常规位置，如若不然，就需要结合检修重新定位安装。

结束语

水轮发电机组的故障与维护对于保证系统的正常运行是非常关键的，在实践中需要全面提升技术水平，满足正常运行的需要，工作人员还应该加强学习，提升自身技术水平，确保水轮发电机组的运行更加安全和稳定。

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