解析水轮发电机组运行与维护要点

熊显丕

摘 要：作为水利发电站正常工作的重要组成部分，水轮发电机组实际作用的充分发挥，有利于提高水利发电站的工作效率，完善发电站的服务功能。结合现阶段水利发电机组运行的实际概况，可知某些影响因素的客观存在，影响着机组的稳定运行，加大了水轮发电机组相关构件长期使用过程中的故障发生率。因此，为了避免这些现象的出现，需要技术人员水轮发电机组组成结构特点，采取有效的措施对机组进行必要地维护，最大限度地增强水轮发电机组运行的安全可靠性。基于此，本文将对水轮发电机组运行与维护要点进行深入地分析。

关键词：水轮发电机组；维护要点；服务功能；影响因素；组成结构

中图分类号：TV734 文献标识码：A

采取必要的措施增强水轮发电机组的稳定运行，明确机组的维护要点，有利于延长设备的使用寿命，充分地满足水利发电站实际生产活动开展中的各种需求。实现这样的发展目标，需要技术人员加强对水轮发电机组组成结构的了解，从不同的方面对可能影响机组运行的相关因素进行必要地分析，制定出可靠的维护措施消除水轮发电机组使用中的可能存在的安全隐患，确保水利发电站能够长期处于稳定的工作状态。

一、水利发电站水轮发电机组运行方式分析

结合水利发电站的实际工作概况，可知其中的水轮发电机组在实际的工作中有着自身独特的运行方式，为水利发电站工作效率的提高带来了重要的保障作用。结合水轮发电机组组成结构的功能特性，可知起主要的运行方式包括：（1）从工作负荷的角度来看，主要分为单机运行与并网运行方式；（2）从调速器控制角度来看，可分为手动运行与自动运行方式。相对而言，并网运行方式在水轮发电机组运行中使用较为普遍。当水轮发电机组采用并网运行方式完成相关的生产计划时，需要结合实际工况的具体要求进行必要地改变，并通过发挥各种控制设备的切换作用，确保水轮发电机组能够长期处于稳定、高效的工作状态。在可靠的切换模式工作过程中，为了保证水轮发电机组的运行安全，需要充分地考虑行业标准的操作规程，降低设备使用中的故障发生率。与此同时，技术人员在设置机组运行过程中的调速器永态转差系数时，应充分地考虑机组工作负荷的相关限制，加强对整个发电系统组成结构的正确认识。当水轮发电机组采用单机带孤立负荷的运行方式时，可采用一台机组承担所有的工作负荷。此时，为了保证水轮发电机组的工作效率，技术人员应完善励磁装置及调速器的自动调节功能，最大限度地满足使用者的各种负荷要求，维持机组工作过程中的电压稳定性。某水轮发电机基本参数见表1。

二、水轮发电机组试运行过程中的带负荷试验

为了保证水轮发电机组投入使用后的正常工作，需要开展试运行带负荷试验。试验中采用加大负荷的方式，对小负荷、一般负荷、较大负荷及满载负荷工作状态下水轮发电机组的稳定运行进行综合地评估，及时地处理不同负荷下机组的水力功能特性、电气性能等存在的问题进行有效地处理，消除后期机组正常运行中可能存在的安全隐患。与此同时，在对试运行开展甩负荷试验时，必须按照额定负荷下的25%、50%、75%、100%的顺序逐渐地加大负荷，确保试验开展的有效性及试验结果的准确性。甩负荷试验中水轮发电机组转速上升的最大值应小于允许值。试验中技术人员也应加强对机组机械性能、水力性能及电气性能的全程把控，并做好相关的记录工作。

三、水轮发电机组运行中存在的主要问题

（一）定子绕组绝缘使用中的老化

作为水轮发电机组的重要组成部分，定子绕组绝缘在长期的使用中容易出现老化现象，间接地降低了定子绕组绝缘的工作性能。像定子绕组绝缘的受热老化、机械老化及电老化，都会给水轮机组的正常运行埋下较大的安全隐患。定子绕组受热老化故障排除的过程中，应加强对定子绕组绝缘使用中温度的实时监测，将构件正常工作中的温度控制在合理的范围内；针对定子绕组绝缘的机械老化，应采取减少电磁振动的措施，优化构件的工作性能；对于定子绕组绝缘使用中的电老化，应采取有效的措施及时地消除绝缘内部的空气，并增强槽部防晕结构的安全稳定性。

（二）定子绕组单相接地的有效保护

结合水轮发电机组的行业技术规范要求，需要加强对定子绕组单相接地的有效保护，延长定子绕组的使用寿命。机组运行过程中发生单相接地故障时，技术人员应及时地对故障发生的原因进行分析，采取必要的措施排除故障。一般情况下，定子绕组发生故障时最长的运行时间不应超过2h。与此同时，当定子绕组内部发生故障时，技术人员应及时地采取减负荷停机的措施排除故障。除此之外，由于水轮发电机组使用中单相接地故障发生次数的增多，容易造成定子绕组短路故障的出现，影响着机组运行中的电气性能可靠性。因此，技术人员应结合专业技术手段的优势，实现定子绕组单相接地的有效保护。

（三）发电机灭火装置的性能可靠性

结合当前我国水利发电站的实际概况，可知发电机灭火的预防措施主要采用的是用水灭火的方式，需要技术人员通过手动操作及时地消除发电机使用过程中出现的火灾安全隐患。当发现发电机使用中出现火苗时，应及时地开展灭火作业，并通过关闭灭火装置的渗漏排水阀，启动消防泵的方式，及时地排除发电机使用中的这类故障。同时，当灭火作业完成后，需要在防毒面具的作用下进入设备工作现场，确保安全隐患的彻底排除。在对发电机性能可靠性评估的过程中，由于供水阀及排水阀的试验流程复杂，一定程度上影响了发电机检修工作效率。某水轮发电机组的总体结构示意图如图1所示。

四、水轮发电机组的维护要点

（一）定期对所有的设备进行严格地检查

利用定期检查及巡回检查的方式，及时地消除水轮发电机组相关设备的严格检查，促使机组能够长期处于稳定的工作状态。具体的检查要点包括：（1）将水轮发电机组运行过程中的相关参数控制在合理的范围内，对于超出规定范围的参数进行及时地纠正；（2）对机组一次回路与二次回路的连接处安全性能进行综合地评估，确保这些区域工作电流、电压的稳定性；（3）采取有效的措施对发电机进行异味检查，加强对发电机使用过程中的振动检测；（4）加强对水轮发电机组运行过程中的轴承温度实时把控，优化机组的服务功能。

（二）加强信息化技术的有效使用

结合水轮发电机组各部分组成结构的功能特性，选择可靠的信息化技术对机组的正常运行进行全程把控，最大限度地降低水轮发电机组的故障发生率。在可靠的信息化技术支持下，构建出功能完善的信息监控系统，对水轮发电机组不同工作时段的实际概况进行实时地分析，加强各类故障有效处理的同时全面提升水轮发电机组的维护水平，为机组的正常运行提供可靠地保障。

（三）全面提升用油管理水平

采取有效的措施全面提升用油管理水平，可以提高水轮发电机组的运行效率，减少机组运行过程中各类故障的发生。实现这样的发展目标，需要做到：（1）及时地做好机组用油的记录工作，利用专业设备的作用对机组的用油状态进行实时地检测，避免用油过程中混入各种杂质；（2）加强不同设备不同工作时段的用油管理，避免用油不当损坏设备现象的出现。同时，有效地区分机械油与绝缘油，确保各种设备的正常工作。

结语

在可靠的技术措施支持下，有利于提高水轮发电机组的运行效率，降低机组使用过程中的故障发生率。在制定相关维护措施的过程中，技术人员应充分考虑水轮发电机正常运行的具体要求，找出其中的维护要点，促使各种维护措施在实际的应用中能够达到预期的效果。在未来水利发电站建设的过程中，将会对水轮发电机运行的稳定性与安全性要求更高，客观地决定了选择有效的维护措施的必要性。

参考文献

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