对水电站发电机组维护工作的探讨

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　　 【摘要】 我国经济的快速发展加快了我国对于电力的需求,近年来水力发电站的修建极大的促进了我国可持续发展路线的实施。随之而来的是水力发电机组常见故障及其排出成为了电站维修人员目前较多接触的工作。为了水力发电站维修人员更好的对发电机组水轮机故障原理及其排除进行理解,首先要对水力发电机组中常见故障类型进行详细的论述。
　　【关键词】水力发电机组;故障;排除
　　
　　1.水力发电机组常见故障分析
　　
　　要分析水力发电机组的常见故障,首先要明确水力发电机组的组成。然后根据各部分进行故障分析。水力发电枢纽的主要组成由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞,包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。一般常见故障主要几种的电站厂房内部的发电机组中。较为常见的故障有水轮机祖故障、发电机组处理下降、机组出现强烈振动、机组出现较大噪音且三相电不稳定等。下面就这些常见的故障进行分析。
　　
　　2.水力发电常见故障分析
　　
　　2.1水轮机常见故障分析及其排除
　　水轮机故障是指水轮机完全或部分丧失工作能力,也就是丧失了基本工作参数所确定的全部或部分技术能力的工作状态。一般情况下水轮机故障分为渐变性故障和突发性故障两类,渐变故障多由零件磨损和疲劳现象的累积结果而产生。渐变性故障多是由于水轮机中某些转动部件及磨损较为严重的部件由于磨损导致零件老化,或者由于介质侵蚀作用或相邻零件相互摩擦作用的结果。例如气蚀、泥砂磨损、相邻运动零件间的磨损、橡胶密封件的老化等。也有的是由于交变荷载长期作用,使零件产生疲劳破坏,例如转轮叶片裂纹等。突发性故障多数是由于突变荷载作用超过材料允许应力而使零件折断或产生不允许的变形,例如剪断销被剪断等。或者是由于制造质量隐患,导致某些部件突发断裂。再有就是由于安装、检修、运行人员的错误处理。导致水轮机组由于错误安装、操作出现的故障。针对上述情况的问题排除,首先要明确水轮机组磨损较大的部件,例如轮叶轴承等。然后通过日常更换频率检查磨损较大部件,找出故障原因。
　　2.2水导温度过高原因分析
　　水利发电设备经常出现水导瓦温度存在较大差异的情况。具体表现在满负荷情况下,各机组水温导瓦温度差异较大。且有的机组运行一段时间后水温导瓦温度趋于稳定,而有的机组水温导瓦温度仍然居高不下。而且,不同时段短波动较大,个别时段温度趋于70℃。分析这种情况其主要原因可以分为三个方面。首先应考虑设备问题。即水导瓦面的铸造和水轮机主轴的车削、刨光问题。核对机组大修记录,查看大轴、水导瓦巴氏合金面。确认无故障后检查油盆是否少油。由于该水导瓦温属油循环冷却,一旦水导油盆缺油,水导瓦因摩檫产生的热量不能被散失掉,瓦温就会升高,导致故障、事故,甚至设备损坏。确认不存在缺油问题后可以检查该机瓦面和油槽处理。瓦面为巴氏合金,挂瓦上车床车削加工,后经本站检修人员刮磨,一般不有大的问题;油槽有两种,一种为水平环型油槽一种为瓦面斜型油槽。水平环型油槽和瓦面斜型槽必须有足够的断面尺寸,一般为6mm左右,如断面过小,就会导致过油量不足。既影响瓦面润滑又影响瓦面摩檫产生的热量不能被循环油带走响润滑,使摩察加剧,产热量加大;油循环不畅加剧了瓦温的升高。同时还要检查安装间隙,水导瓦间隙一般应小于0.15m安装时一般应根据盘车情况合理确定。确认间隙符合要求范围之内。通过上述几个方面的检查基本可以确定出现问题的故障所在。
　　2.3机组强烈振动的故障分析与排除
　　机组产生强烈震动也是一种安全隐患,应立即排除。它可分为电气震动和机械震动两种情况。电气震动的主要原因是三相负荷不平衡或长时间过电流,检查测量仪表电流表A的读数,显示为三相电流不平衡,及时调整或减少负荷使之平衡,机组震动可减轻或消失。电气原因引起机组震动时间过长会造成励磁机和可控硅烧毁和击穿,严重时控制电路跳闸,若无保护装置会引起飞车造成严重事故。产生机械震动的原因是水轮机气蚀,水轮机和发电机联动传动部分不同心、机组地脚螺丝松动,尾水管堵塞和轴承、轴瓦损坏。这时应仔细检查、校正和修复。
　　2.4发电机噪音大且三相电压不平衡
　　产生这种故障的主要原因是硅管击穿,励磁附加绕组断路,轴承磨损引起发电机气隙值不平衡或过大造成。这时应停机检修。将万用表拨向电阻1k挡,检查硅管的工作状况,找出已坏的予以更换,看励磁磁场变阻器是否断路,再检查附加绕组。将星形接法的附绕组尾部分开,用万用表检查每相是否断路,三相址否短路和接地,最明显的是烧焦处便是故障所在。还要注意检修装配时的人为机械损伤。"以上只是常见故障情况,供同行朋友们参考。它适应于各种型号的同步水轮发电机组。
　　
　　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图分析。这样也可以缩短查找仍在运行中的机组数据的时间。
　　
　　结论
　　
　　综上所述,水力发电机组的常见故障分析、原因查找以及故障排除一方面要依靠设备检修记录来查找易耗部件的磨损情况,另一方面也需要维修人员不断积累经验,针对不同故障表现,找出适宜的检查方向,最终确定故障原因。加上自诊断系统的广泛应用,相信水力发电机组常见故障原因分析与故障排除的方法将会越来越多,同时新技术的不断应用也将使得
　　这一问题的解决更加简易。
　　
　　【参考文献】
　　[1]陈昌宏.日古利电站水轮发电机组诊断系统[J].水利建设,2007,12.
　　[2]张朝阳.水利发电机组常见故障分析[J].电力科技,2008,4.

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