中小型水电站水轮发电机组的常见故障与检修建议

汪辉宇

摘要：目前，我国很多中小型水电站的水轮发电机具有效率高、成本低、污染小等优点，但是在水轮发电机运行的过程中会受到各种不稳定因素的影响，因此，应实际检修水轮发电机组。本文作者分析了中小型水电站水轮发电机组的常见故障，并提出检修建议。

关键词：中小型水电站;水轮发电机组;故障;检修建议

0、引言

随着我国社会的快速发展，电力系统发展日趋完善。现阶段中小型水电站已经普遍建立起来，它们主要运用水轮发电机组来将水力转化为电能，具有减少污染、降低成本、产生足够电量的优点，因而其使用范围也在大范围推广。水轮发电机组在使用过程中受客观因素的制约严重，如果对其不仅进行严格的运行管理和检修就会导致其无法正常运行，先阶段我国针对水轮发电机组的检修过程中无法样按照有关标准执行实施。就目前发展形势看，水轮发电机组制造技术不断完善，自动化水平越来越高，因此检修技术也会明显提高。

1、中小型水电站水轮发电机组常见故障分析

1.1 温度异常

水轮发电机组运行中势必会产生一定的热量，但是长时间后会对设备产生一定的影响。尤其是发电机导轴承，需要全面的检修才能排除故障。同时，水导油盆缺油等导致散热不及时也会使得水导瓦升温，严重时会导致设备出现故障。

1.2 甩油故障

1.2.1 在水电站水轮发电机组运行的过程中，油箱的油若是相对较多的话，超出所规定的标准值，这样就会导致甩油故障的现象。

1.2.2若是水电站水轮发电机组运行中转动幅度相对较大的话，超出所规定的范围，这样也会导致水电站水轮发电机组甩油故障的发生。

1.2.3油箱顶部的密封程度是导致水电站水轮发电机组甩油故障发生的重要因素，主要是因为油箱的密度相对较差，导致的油甩出。

以上的问题都会引发水电站水轮发电机组设备消耗较大，影响到水电站水轮发电机组的正常运行。同时，若是情况相对较为严重的话，还会引发安全事故的发生，所造成的后果是非常严重的。

1.3 并网受阻

中小型发电机的同期控制手段通常是手动准同期或者自动准同期。具体是指在发电机尚未并网前已经励兹，调节到标准电压频率，在发电机电压、频率、相位都符合系统要求条件下，把发电机断路器进行闭合，此时发电机就会与整个水电站系统同时处于工作状态。

并网阶段多使用手动或者自动。准同期并列的前提是：电压等同、频率等同、相位等同。实际操作可定会由于多种影响因素有或多或少的偏差，这种偏差不能消除只能尽量减小，这样无法避免发电机产生故障的可能性。

2、加强中小型水电站水轮发电机组检修建议

2.1检修新工艺

调整机组中心。对于由弹性支柱的推力轴承，只需将弹性箱视为大弹簧，就可以充分地利用推力轴承有限的径向摇摆和有限的轴向伸长和压缩。在此项作业进行中，首先确定好移轴的方向，在水平的方向尽量做好约束，然后用顶丝或者是千斤顶、导轴瓦等将轴向移动的方向顶移过去1mm，再把转子顶起1到2mm，用来消除弹性箱的一个摇摆弹力，放下;重复几次便可。弹性箱受力调整。将主轴的中心移好，镜板的水平控制在一个允许的范围之内，约束发导、水导，顶起转子到镜板稍微离开推力瓦面，调整好测表基准，落下转子，计算数据，调整好抗重螺栓，再次顶起转子，然后复核数据。电动盘车措施。镜板水平、高程、主轴中心都调整好后，置弹性箱于刚性状态，发导瓦之间的间隙调为0，然后按照正常方式盘车。

2.2新装机组维护关键技术

为了保证发电机安全工作，如果发电机装配不久或者停止运行3昼夜时间，当再次启动其运转时，实施绝缘检测则十分必要，具体的检测工作流程为：拔除发电机和其他设备之间的一切连线，同时将发电机接线盒中的定子绕组末尾的连接片切断。要根据发电机组的电压高低来选择摇表类型，例如：发电机组电压为400V时，所选的摇表电压则要稍微偏高，大于400V，这样才能确保绝缘电阻摇测的精准性、合理性。通过摇测要保证各个设备、部件的绝缘电阻值处于合理标准。当发现定子绕组或转子绕组等的绝缘度不达标时，则要对其加以处理，提高其绝缘度。

2.3高温处理技术

温度异常主要是表现为水电站水轮发电机组的相关设备，运行温度相对较高，若是处理的不及时，就会导致水电站水轮发电机组运行故障的发生。因此，在水电站水轮发电机组运行维护和处理的过程中，一定要对该方面给予足够的重视，若是发现的水电站水轮发电机组的有功负荷大于额定值，或者定子电流高于额定值的话，那么一定要對额定值进行有效的调整。同时，温度异常若是因为测温装置性能较差所引发的话，应当将测温装置退出故障点，并且需要及时通知专业的工作人员，展开水电站水轮发电机组的维护工作，进而在最大程度上保证水电站水轮发电机组运行的稳定性。

另外，针对冷却水压性能较差所引发的温度异常，一定要对水泵进行全面的检查，并且设置机组冷却备用水，这样可以将其水压进行有效的控制，处于标准、合理的范围内，降低水电站水轮发电机组运行故障发生的系数。

2.4受潮维护技术

一些水电站水轮发电机组因为长时间未工作、未运转，其内部各个部件可能由于受潮而发生腐蚀变质等现象，这样其绝缘度必然下降，对此，则需要实施干燥处理，恢复其绝缘度。实际的干燥处理技术都包括：电炉干燥法、短路干燥法等。其中电炉干燥法较为常用，具体的操作流程为：将电炉（功率通常达到2000W）同发电机进风口连接，然后开启水轮机导叶，使发电机在额定转速状态下逐渐进入运转状态，这其中要特别关注的是，所连接的电炉，功率必须控制在合理范围，过大功率可能烧毁发电机，为了安全起见，保持发电机炉中温度在80度以下，通常的干燥时间为半天--2天，不可以毫无依据地延长干燥时间。

2.5发电机冒烟处理技术

冒烟是显示水电站水轮发电机组发生运行故障的一个重要表象，一旦发生该现象，需要判断发电机组冒烟的位置，分析该现象发生的原因。同时针对该情况，需要立即停止水电站水轮发电机组运行，对电源、开关等方面进行全面的检查，逐一排除故障点，保证电源、开关处于稳定的工作状态。另外，针对冒烟的设备需要进行整体性的维修工作，根据相关参数对设备零部件进行更换，并且在维修结束后需要进行运行测试，在没有任何问题以后，才能正式投入使用，进而保证水电站水轮发电机组运行的稳定性和安全性。

3、水力发电机组故障自动检测系统的应用 在水电站控制系统不断更新的条件下，机组故障诊断及其运行参数实时监测系统起着越来越重要的作用。通过诊断系统的安装可以在故障发生初期，电站工作人员即可以据此确定机组的主要部件和系统的故障，避免发生事故;而且通过及时确定故障，可以规划大修工作量和大修时间，由于实施了预先诊断故障，从而可以缩短维修工作的时间;还可以直观方便地监测表征机组状态的参数;同时记录监测的参数并将故障信息与排除的方式方法进行记录，积累丰富的诊断机组状态以及排除故障的实践经验。 水利发电系统自动检测系统可以全面建立或者补充现有运行水电站设备状态监测的信息系统。建立诸如有远程工作站的分散信息系统的监测和诊断系统，能够保证企业各下属机构获取机组的状态信息。它可以评价机组的实时运行状况，预防早期阶段缺陷的扩大，给操作人员发出出现问题的信号，并给操作人员和修理单位提出处理建议以及预测设备的状况。诊断程序的采用，确定了机组的某些故障，其中包括两台机组推力轴承镜板的摆动度增大、水轮机导轴承支承凸台磨损及其他故障，并提出了一些排除故障的相应建议。由诊断系统获得的信息主要用于安排当前维修的工作量，因为排除故障所需工作量比普通修复所需工作量大。目前，正在加强对发现故障的那些机组的监测力度，包括进行镜板摆动趋势和示波分析。这样也可以缩短查找仍在运行中的机组数据的时间。

4、结束语

综上所述，中小型水电站在电力系统中会占有越来越重要的地位，水轮发电机组的正常运行是保证中小型水电站生产的前提。通过实践调查，水轮发电机组异常是制约中小型水电站生产中经常遇到问题，因此必须加强中小型水电站水轮发电机组的检修工作，除了應用先进的检测仪器外，还要强化人员素质建设，从而保证各项检修工作全部落实，为中小型水电站的长远发展提供有力的条件。

参考文献：

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