中小型水电站水轮发电机组的常见故障与检修建议

赵飞

摘 要：经过多年的基础设备建设，电能进入了千家万户，改变了人们的生活，新时代电力资源将继续迈向新的领域，做出新的突破。本文将对中小型水电站水轮发电机组进行研究，总结其工作中常见的故障，提出一些检修建议，希望此文对水轮发电机组的检修工作有所帮助。

关键词：中小型水电站；水轮发电机组；故障；检修

引言

随着社会经济不断的发展，各行各业对于电力资源的需求也越来越大，为了满足当下的电力需求，电力企业开始紧锣密鼓地建设中小型水电站，以此来扩大电力资源的生产规模，经过电力企业的不断努力，我国的电力供应能力已经基本能够满足当前的用电需求，而且供电持续稳定，这样的局面离不开各个中小型水电站的贡献，它们通过水轮发电机组将清洁的水力资源转化为电力资源，这种发电方式，不仅创造了更多的电力资源，也减少了以传统方式发电而产生的污染，对于环境和人民生活水平的提高都是有益的。水轮发电机组是中小型水电站的重要组成部分，如果它出现故障，水电站就难以正常运转，所以有必要对其故障及检修进行相关研究。

一、水轮发电机组简要介绍

水轮发电机组主要由水轮机和发电机组成，水轮机是提供动力的装置，水库中的水加压进入水轮机，经过能量转换后，通过管道排至下游。水轮发电机是发电设备，发电机由转子和定子组成，定子支架上有电缆引出，发电机发出的电流经该电缆传递出去，为了预防发电机运行温度过高，损坏设备，发电机上设有降温装置。水轮发电机组除了这两个主要组成部分外，还有一些辅助部件共同支撑发电机组的正常运作。因为水轮发电机组是水电站的核心设备，为保证设备生产安全、高效生产，水电站会安装一整套设备系统来监测、控制水轮发电机组的正常运转，如压缩空气系统、供排水系统等，随着科学技术的不断发展，水电站的水轮发电机组的监测、控制逐渐采用计算机进行。

二、中小型水电站水轮发电价的常见故障

1、设备温度过高

水轮发电机组长时间运转，势必产生大量的热，导致发电机组内部温度升高，温度过高会对发电机组相关结构的性能造成影响，甚至损坏相关设备，一旦内部元件受损，发电机组就难以继续工作，继而会影响水电站的生产效率，再者高温损坏相关设备，也是对企业固定资产的消耗。容易被温度影响的设备有发电机导轴、轴承系统、轴瓦等，应该对这些设备部件做好监测、控制，避免其发生故障，造成不必要的损失。

2、发电机中定子变形

定子是发电机重要的能量转化装置，在实际工作过程中，有时会出现定子变形的故障，这与定子刚度不够或者安装过程不规范的情况有关，如果是定子刚度不够造成的定子变形，这说明水电站的作业设计有缺点，没有合理预估发电机的工作强度。这种故障的表现，需要对相关的监测数据进行判断分析才能确定。如果定子安装有问题，通常需要较长的时间，才会出现定子变形故障。

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。

三、对水轮发电机组的检修建议

水轮发电机组的检修主要分为两种类型，第一个类型是临时性检查，主要指的是检修人员对水轮发电机组出现的异常状况的紧急反应，这种检修工作，针对性较强，通常耗时较短，检修方案通常根据具体的异常情况而制定，并严格落实，对于降低故障频率有很明显的效果。第二个类型是计划性检修，相对于临时性检修工序更多，也更加全面具体。根据检修复杂程度和间隔时间可以划分为小修、大修和扩修三部分，在计划性检修之前还要报告国家电网调度获得允许后才能开展。进行水轮发电机组检修工作可以有效提高经济效益，对水电站的发展至关重要。

1、制定相关的应急方案

检修工作虽然可以有效避免发电机组出现运行故障，但也要预防设备因长期运行而突发的故障情况，可以制定有效的应急预案，来应对突发的紧急状况。应急预案的制定，必须由工作经验丰富、理论功底扎实、专业技术过硬的人员根据实际情况来制定，这样更有利于提高应急方案的实效性，在突发状况下，有计划的解决相关故障，提升企业的经济效益。

2、合理安排检修工序

检修前，应该了解设备的检修记录，对设备曾经出现过的问题故障和检修方法进行统计，检修過程中对易出现的情况有限进行排查，有利于更快地确定故障，提升检修效率。检修中，应该严格执行检修方案，并对检修过程进行记录，为以后继续检修工作提供参考，体现了检修工作的完整性，如果需要对检修方案进行改动，需要上报申请，获得审批后方可改动方案。检修后，要做好测试工作，保证故障已顺利清除，还要观测相关设备的监控参数，如果参数正常才可以将设备投入使用，提高设备使用的安全性。

除此之外，在检修工作中还应灵活处理具体工作。比如一些没有必要拆卸的设备，尽可能减少拆卸，因为拆卸过程对一些精密仪器容易产生损耗。还有定期检修的时间与生产旺季有冲突，应该根据设备近期的检修情况判断该设备现在是否一定要进行检修工作，如果根据近期检修结果判断该设备不会出现大的故障，就可以将检修的时间适当调整，避开生产旺季，从而提升经济效益。

3、积极引入检修新工艺

随着科学技术不断发展，工艺技术也在不断更新，一些新的工艺不仅安全性高，而且科学全面，更加稳定可靠，在检修工作中，可以积极引入一些安全可靠的新工艺，提高企业工作效率，促进产能提升。

对机组中心的调试，会出现电流过大产生环形涡电流的现象，这种现象会对机电设备产生破坏，主要是因为推力轴承的绝缘性被各连接处在机组启动时产生的强电流破坏，推力轴承主要依赖托盘、镜板、推力头之间的绝缘垫和主轴接地碳刷产生绝缘效果，因而在检修过程中设置推力轴承的检修环节，防止机电设备因其受破坏，检修过程也应该对此有足够的重视；轴承的外托盘、推力头和油槽在设备运行过程中也易受到损耗，如果不及时处理，会对设备其他部件造成严重损害，在检修过程中也要有所关注；在平常对发电机组的盘车过程中，对机组的实际中心与理论中心之间的偏差，要尽量降低，可以根据测量数据来进行调整，如果不及时调整偏差会影响记住的效能；水轮机吸出高程要根据水轮机的结构形式、转轮叶片的角度进行计算，再参照以前的参数，确定效率最好，气蚀最小的吸出高度；镜板水平控制失衡很容易造成发电机组损坏，确保镜板水平也是检修工作中的重点，传统的镜板水平调整是采用八块推力瓦进行，操作简单但是精确度不够，因此在检修工作中可以引进精确度较高的方形测量仪完成检验工作，在具体检修过程中，对镜板水平的测量，可分为三点或四点测量，其误差数值越接近于零说明测量结果越精确；还有，发电机组中的转轮的单边间隙数值较小，不利于机组调整工作的开展，可以在机组安装过程时严格控制。

四、小结

电力能源在我国的应用领域越来越广，水电站作为一种清洁、无污染的能源生产方式值得进一步推广，作为水电站核心设备的水轮发电机组，是企业有序发展的基础，应该在企业的工作中重点管理，在对水轮机组的检修工作中，应该加强对员工的技能和理论知识培训，不断提升员工理论水平，加强对水轮发电机组常见故障的检修能力，并在常规检修不断改善工艺，为水轮发电机组的正常工作保驾护航。

参考文献：

[1]钱兵兵.水轮发电机组常见故障及检修对策分析[J].中国机械， 2015（5）：116-117.

[2]谭小平.水电站水轮发电机组的常见故障与维护[J].建筑与装饰， 2017（2）.