水电站水轮发电机组的常见故障与维护分析
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摘要：水轮发电机组是水電站运行的核心部分，确保水电站水轮发电机组的安全稳定运行对于电力行业的健康发展来说意义重大。同时，水轮发电机组还具有成本低，污染较小的优势，在促进社会的可持续发展方面亦发挥着至关重要的作用。本文主要分析了水电站水轮发电机组的常见故障，并对相应的检修技术与维护措施进行探讨，望能够为相关技术人员提供些许帮助。
关键词：水电站;水轮发电机组;常见故障;维护分析
水轮发电机组是水电系统的运行核心，只有在水轮发电机组良好运行的前提下，水电系统才能够高效运转，实现能源转化，实现及时供电，满足人们日益旺盛的用电需求。[1]水轮发电机组在运转的过程中，时常会产生一些设备故障，影响水电站的安全稳定运行，为进一步改善水轮发电机组的故障问题，保证其处于正常运行状态，技术人员必须不断改进维护技术，提高自身的专业能力，最大限度的避免和减少故障问题产生，推动水电系统的高效、高质运行，为人们提供更加优质的供电服务，从而提升水电站的综合效益。
1 水电站水轮发电机组的运行理论
1.1 运行模式
水电站水轮发电机组的运行模式主要是按需求带负荷，当然，其中还包括单机运行以及并网运行等等。除了这些常见的运行模式之外，部分水电站水轮发电机组在实际运行的过程中，还会根据具体情况，采用调速器的运行模式，这种运行模式又主要包括手动运行模式以及自动运行模式等等。
1.2 运行结构
水电站水轮发电机组是一个比较庞杂的运行系统，水轮发电机是由很多细小的零件部位共同构成的，包括机架、导轴承、推力轴承、制动器、冷却器等，而这些设备当中又包含了其他的零件设备，比如，定子又主要是由绕组、铁芯以及机座等共同构成的，在实践当中，技术人员还会根据实际制造条件和运行需求，对各个发电机的内部组成结构作出相应的调整。通常情况下，水电站水轮发电机组主要是采用密闭循环的运行方式，利用内部循环使得空间得到冷却，以确保水电机组的稳定运行。[2]
2 水电站水轮发电机组的常见故障分析
2.1 运行温度异常
水电站水轮发电机组在运行的过程当中，会随着时间的推移产生越来越多的热量，设备的温度也同样会逐渐上升，在长期运行状态下，影响设备的运转性能，这种不良影响在发电机组导轴承方面表现的更为明显，倘若技术人员没有定期做好设备的排热及检修工作，就极易导致水电站水轮发电机组产生运行故障，影响水轮的推动及电能转化，最终无法及时的进行供电。另外，除了设备长期运行会导致温度升高以外，各部的轴承在缺油的状态下，也会由于散热性的降低而导致温度异常升高，致使设备产生运行故障，影响水电系统的良好运转。
2.2 甩油故障
甩油故障也是水电站水轮发电机组在日常运行当中比较常见的一种故障。首先，水轮发电机组在运行当中，倘若油箱的油量超过了规定标准，就会引发甩油故障现象。其次，倘若水电站水轮发电机组在运行当中，转动幅度超过了规定范围，也会导致甩油故障的产生。再次，由于油箱的密度比较低，油箱顶部是否完全密封也是造成水电站水电机组产生甩油故障的重要原因。甩油故障的产生会很大程度上增加发电机组的设备消耗，影响水电机组的运行性能，严重的时候，甚至还会引发安全事故，给水电站造成不可挽回的损失。[3]
2.3 并网故障
水电站水轮发电机组在运行中，有时也会采用手动控制的方式对设备的运行状态进行控制，导致发电机组的电压和各项频率参数容易产生较大的偏差，使得两项实时数据不相匹配，倘若不及时的加以控制，就会致使水电及水轮发电机组产生运行故障，威胁水电站的稳定运行。
3 水电站水轮发电机组的常见故障维护与处理技术
3.1 落实日常维护工作
落实各项维护工作是解决水电站水轮发电机组常见故障产生的重要举措，也是确保水电系统得以稳定运行的基础。水电站在运行的过程中，要实行严格的设备定期维护制度，提高维护人员的工作责任意识，并督促维护人员落实各项维护措施。维护人员在对水轮发电机组进行设备维护的时候，要全面的、深入的了解水轮发电机组的实时运行情况及运行环境，定期对水轮发电机组进行清扫。在这个过程中，还要加强对水轮发电机组运行环境的检查，确保周围环境无积水现象产生，运行环境良好。[4]同时，做好定期检验工作，一旦发现水电站水轮发电机设备出现故障问题，需立即采取对应措施进行解决，及时更换磨损较大的零件设备，针对比较容易出现腐蚀生锈的零件如调速器等，定期进行保养，确保水轮发电机组的稳定运行，并合理控制其运行频率。此外，对于发现的设备运行异常情况，如联动传动异常、轴瓦损坏、地脚螺丝松动等，及时进行处理，以防止其影响水电站水轮发电机组的政策运转。
3.2 装机组维护技术
在装机组设备的检验工作中，务必要首先将发电机组与其他设备之间的连接线全部拔出，切断发电机接线盒的定子绕组，确保检验人员的工作安全，避免安全事故的发生。根据水电站水轮发电机组的实际运行电压，及高低状态，合理的选用摇表设备，若水电站水轮发电机组的运行电压达到规定标准即400V，则表明绝缘电阻摇测具备相应的合理性与准确性。[5]之后，再通过绝缘电阻摇测对水电站发电机组各个构成部件的具体绝缘参数进行标准化控制，使得始终处于规定范围之内，充分保障水电站水轮发电机组的稳定运行。
3.3 高温故障的处理技术
针对水电站水轮发电机组产生的温度异常现象，技术人员要针对实际情况，积极探寻产生问题的原因，以便于采取合适的对策进行处理。通常情况下，水电站水轮发电机组在长期运行中，都会产生相应的温度异常现象，主要表现为温度逐步升高，倘若这种现状得不到及时的处理，就会造成重大故障问题的产生，导致水轮发电机组运行受阻。因此，技术人员在对水电站水轮发电机组进行日常维护的时候，必须牢牢树立故障防范意识，明确工作职责，一旦发现水电站水轮发电机组产生有功负荷大于额定负荷值的现象，要引起高度重视，并及时对额定值做出适当的调整。此外，针对由于测温装置性能较差而引起的温度异常故障，要首先将测温装置从故障部位移除，之后立即通知专业操作人员对测温装置以及水轮发电机组的其他运行设备进行检查与维护，最大限度减轻温度异常故障带来的不良影响。而对于冷却水压性能问题造成的温度异常故障，则必须由技术人员对水泵进行全方位检查，同时，设置机组对备用水进行冷却，将水泵的水压有效控制在 规定范围之内，进一步降低水电站水轮发电机组高温故障的产生机率。
3.4 发电机冒烟的处理技术
水电站水轮发电机组在运行的过程中，会产生发电机冒烟的故障现象。针对此种现象，技术人员必须第一时间找准发电机冒烟的位置，并及时掌握导致发电机冒烟问题产生的主要原因。与此同时，立刻切断电源，停止水电站水轮发电机组的运行，并对各连接线路以及电源开关进行全方位检查与故障排除，确保连接线路的通电稳定以及电源开关的稳定工作状态。为此，还要加强对冒烟设备的检修与维护，及时更换损坏的零部件，并在设备检修完毕之后，对其进行运行测试，确保设备恢复正常运转之后，再将其投入发电机组继续使用，确保水轮发电机组的运行安全。
3.5 设备检修的工作要点
考虑到水轮发电机组在水电站运行当中的重要性与特殊性，技术人员必须明确自身的重大岗位职责，牢记各项工作要点，最大限度的避免和减少对水轮发电机组的拆卸与维修，防止由于拆卸重装导致水轮发电机组产生功能变化，影响发电机组的长期运行。此外，为进一步减少水电站损失，技术人员可以适当的借鉴之间的各项检修报告，对近期的检修事项进行合理的预测，在无重大故障问题影响机组运行的前提下，适当延缓检修时间。在正常情况下，不得随意修改原有的各项检修方案，以留由后续检修工作参考。
4 结语
水轮发电机组是水电站运行发展的核心，保障水轮发电机组的安全稳定运行是提升水电站经营效益的基本途径。发电机组相关技术人员要明确自身的工作职责，对于水轮发电机组产生的运行故障进行及时的分析与处理，不断提高自身的业务水平，尽量减少故障问题带来的损失，确保水電站水轮发电机组的运行效率及运行质量。
参考文献：
[1]周军和.水电站发电机组中的故障与解决措施[J].科技风，2017（21）：148.
[2]巴桑.水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析[J].中国新技术新产品，2018（11）：4849.
[3]朱文龙.水轮发电机组故障诊断及预测与状态评估方法研究[D].华中科技大学，2016.
[4]王瑶珉，施勇军.水电站水轮发电机组的常见故障与维护[J].科技风，2015（06）：26.
[5]李泉，阮凡，涂鸿焱，周小建，李斌.浅谈水轮发电机组常见故障的分析处理[J].水电与新能源，2017（11）：5456.
作者简介：陈海全（1981），男，汉族，广西藤县人，本科，工程师，中层管理人员，水电厂发电设备的管理。
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