浅谈水电厂水轮发电机组常见故障与维护

刘晶晶

四川省紫坪铺开发有限责任公司 四川成都 610000

水轮发电机机组在工作中振动不仅会对某些部件造成弹性形变或塑性形变，从而使部件出现裂纹、断裂等现象，还会造成发电机组部件之间的连接部件出现松动现象，缩短各部件的使用寿命，因此为了有效提高发电机机组的工作效率和各部件的使用年限，相关工作人员需要不断改进发电机机组振动问题的处理方法。

1 水电站水轮发电机机组出现故障原因

第一，水轮发电机存在潜伏性故障。从目前的实际分析来看，水轮发电机在设计、制造、运输和安装过程中存在较为明显的局部质量问题。虽然有些问题较小，在出厂验收和交接验收中不会产生异常，但是随着水轮发电机运行时间的增加，这种问题会越来越明显，问题部位也易出现绝缘击穿事故，进而造成定子绝缘故障。第二，铁芯硅钢片存在局部短路的情况。就目前分析来看，水轮发电机铁芯硅钢片存在局部问题，如碰伤、电腐蚀、松动和高温等情况的持续作用会对片间的绝缘造成破坏，进而造成局部短路。铁芯硅钢片发生局部短路时，铁损现象显著，如果不及时处理，铁芯会发生严重烧损，甚至出现定子绝缘击穿事故。第三，电力系统发生短路故障。就目前的资料分析来看，电力系统发生短路故障且故障点距离发电机较近时，极易造成定子主绝缘的局部损坏甚至是烧毁定子。另外，定子线棒发生受潮时，绝缘效果会显著下降，此时易发生定子绝缘故障。总之，电力系统的故障问题是导致定子故障的重要原因。因此，要做好线路检修，有效避免发生短路等问题[1]。

2 水电站水轮发电机机组故障的处理措施分析

2.1 进一步强化基础维护工作

在小水电水轮发电机基础性维护工作中，首先需要组织人员定期对水轮发电机组运行情况进行检查，做好各项运行数据记录工作，检查的内容较多，主要有设备运行状态以及运行参数检查，确保设备能够稳定运行，提高检查工作质量。还需要对设备一次回路与二测回路进行检查。目前有部分技术人员对设备基本用油情况管理缺乏高度责任意识，导致设备在实际应用过程中会出现油质乳化问题。此外未能对油品进行分类，或是将机械润滑油与绝缘油一起应用，导致设备在运行过程中配件产生损坏。所以当前需要对乱用油问题进行控制，提高用油正确性。在油添加过程中需要对添加量以及容积率进行分析，各类不同规格的润滑油不能进行混合应用，不然将会导致油脂发生变质。

2.2 故障预防措施分析

第一，基于水轮发电机的运行曲线尽可能规避振动区域，使机组在运行实践中规避各部分所承受的振动力。基于运行曲线还可以有效避免频繁停启水轮发电机组的情况，预防定子铁芯、拉紧螺杆以及线棒等频繁发生热胀冷缩的情况。此外，可以有效规避零部件变形、疲劳以及损伤等问题。第二，定期评价水轮发电机组的通风冷却效果。基于评价结果全面检测水轮发电机组的通风冷却系统，及时发现和解决系统运行过程中可能出现的问题，为系统的稳定性、可靠性提供保证[4]。第三，周期性检查发电机定子铁芯硅钢片的位移和变化情况。要定期检查铁芯拉紧螺杆的拉紧力和绝缘情况，通过检查确定潜在问题并及时诊断和改进，全面控制定子、转子绝缘现象。第四，通过测温，定期检查定子线棒、端部、连接母线、铁芯和电缆等。如果发现发热的情况，需要明确分析发热点的发热原因，采取处理措施并进行安全性评价[2]。

2.3 注意对过流部件的维修

水利发电机机组在工作中，水流通过压力管喷嘴的射流作用，最终激发转轮旋转。在此过程中维护人员需要对喷针开度、出水流量等进行检查，避免转轮因为射水线偏移失去轴对称而产生横向力，造成转轮振动。同时维护人员还需要加强对喷针、喷嘴以及转轮等进行检查，避免当水流的射流线偏移造成巨大的轴向串动，从而引起振动，引起水轮机出现疲劳或断裂。除此之外，还需要对水流通过水轮机时的间隙射流等进行控制，维修人员还需要加强对发电机组各部件之间的检查工作，及时发现潜在的问题，并进行处理，将问题消灭与萌芽之中。与此同时，水电站还需要定期组织设备维修人员进行维修和检查工作学习，以此提高自身专业素质，在遇见一些问题时能够及时做出正确的处理，有效降低水电站因为设备问题而造成的损失，在培训和学习过程中要重点学习水电站水轮机组振动问题的分析和处理，从而降低机组振动对水电站发电造成的影响。在对水电站水轮发电机机组进行检修过程中，维护人员需要重点对过流部件进行检修，注意调节喷针间隙的大小均匀，以转轮水斗表面粗糙度等，改善喷针、喷嘴分布不均匀现象，从而有效降低压力脉冲。在对转轮汽蚀补焊修复过程中需要加强射水中心线的控制、粗糙度等进行控制，最终达到减小振动的效果[3]。

3 结语

总而言之，当前在水电站日常管理过程中，需要做好小水电水轮发电机运行管理与日常维护工作，确保其能够保持稳定的工作状态。当前需要从水轮发电机组基本运行情况出发，对各项工作中存在的问题进行分析，进一步强化基础维护工作、加强设备运行检查与操作、对设备定期进行维护与巡检，拟定完善的维护措施，这样能够有效促进发电机组稳定运转，确保水电站能够正常运行，推动我国社会经济的快速发展，优化小水电水轮发电机的应用质量。