摘 要：水电厂设备运行的首要前提是有电力提供动力，依靠发电机组实现电能和机械能之间的转换，并用于水电厂工作中，这也是水电厂能够良好运行的重要力量，但是作为发挥核心作用的水轮发电机一旦出现故障，那么对其它项目也会出现大大小小的影响，而随着社会需要的增多，水轮发电机组长时间处于高速、高效的运转中难免出现问题，这篇文章我们就来分析一下水轮发电机的常见故障，及其针对性解决措施。
关键词：水轮发电机；常见故障；维修措施
水电行业的发展在给我国带来社会效益的同时也带来了巨大的经济效益，与此同时，水电厂的规模、产能等都在不断扩大，所以对电机动力的要求也就越来越高，如何更加高效的发挥发电机组的实际效用，且降低电机故障给整体系统带来的影响值得深思。通过对输配电电网质量和电机结构的分析研究发现，水轮发电机组工作的影响因素和常见问题较多，这对于水电厂的长期发展是非常不利的，这不能够为城市化进程提供足够的力量，所以对水轮发电机组的故障分析与检修迫在眉睫。
1水轮发电机组的结构和原理分析
水电厂工作使用的电机多为三相异步电动机，这种电机以定子和转子构成了主要组成部分，这一部分中的定子和转子在做旋转运动时带动切割的磁感线，通过做功原理把电能转换为机械能。其中，定子和转子中都包括铁芯和绕组，但是相比较来说定子需要一个固定机座。三相异步电机工作时定子必须是三项交叉缠绕的线圈，当外界电流进入了定子绕组就会引发内部定子和转子的旋转磁场，然后做磁力线切割运动激发感应电动势，在连接外界电流的情况下即使转子回路闭合在转子导体中依旧有电流经过。一般情况下，如果出现了电能损耗和内部摩擦，电力的转子转速就会在一个范围内出现不稳定波动，但是如果转子转速保持与旋转磁场相同的速度，那么转子和定子之间的相对旋转运动则不成立，反之则循环做工，从而形成了水轮发电机组。
2实际应用中水轮发电机的常见故障
2.1电气部分的故障
2.1.1电机输入电源方面的原因
电机输入的电压并不是稳定的，正是因为电压输入的波动导致电机的分配电压不对等，如果在电机工作过程中某一部分的电压耐受值达到了极限，电力内部的某一部分绕组就可能会被烧毁。归根究底就是由于电机接受到的电压不稳定破坏了电机内部产生的三相电流的稳定性，同时旋转磁场的对称性也受到影响，发电机长时间这样运作就会出现发热的情况，机身也会振动不停同时发出嗡嗡的声音。所以，电机工作要注意电能引入后电压的稳定性。
2.1.2水轮发电机组超负荷工作
水轮发电机的使用要与它的工作环境、工作需求相联系，如果水轮发电机组的负载超过了电机本身设计的定值，或者是把不适用于现场工作情况的电机临时拉来应急，这些因素都会导致发电机组产生故障，一般情况下，定子电流数值如果超过标准数值一倍，那么发电机的超负荷保护装置就会被触发，唯一例外情况就是发电机组自身出现系统故障，可以接受在厂家规定的一定范围内短时间超负荷工作。现今，水轮发电机组的超负荷使用会严重影响电机的结构和性能，较小的影响不过是在电流、绕组温度和电机转速上发生变化，但是如果负荷影响的程度比较严重就会使电机骤停，突发性的电流在一瞬间增大，极大可能导致电机内部零件被烧毁。
2.1.3转子、定子接地及温度问题
水轮发电机的转子一点接地的时候说明发电机出现故障且有电路回流，但是电路回流并不会经过故障的位置，但是长时间的一点接地会使发电机组的正负极发生变化，从而引发转子回路两点接地；两点接地的时候回流电是经过故障位置的，使转子在运转中慢慢升温然后引发相关问题。定子接地故障是因为定子绕组发生回路，但是由于接地时间的不同，定子接地故障也被划分为瞬时、断续和永久的接地。最后就是水轮发电机组的温度问题，在电机运作过程中定子、转子、铁芯都会出现不同程度的升温，温度到达一定界限后就会影响电机的整体运行。
2.2水轮发电机组的自身故障
水轮发电机组的自身故障主要分为三类：发电机强震、电网稳定性不高、水轮发电机有空蚀。首先，水轮机强震故障虽然比较常见，但是并没有明显的故障表现，但是对机组整体的影响却是不可忽视的；其次，电网和水轮发电机的结合虽然在不断的进行技术创新，但是因为检修的不及时和任务量的加剧，电网的稳定性受到冲击，由于工作人员检修忽视的原因使电网出现波动导致水轮发电机组停机；最后，水轮发电机工作的媒介属液体，在运行过程中由于不断的高压蒸发产生液体气泡，并对顺轮机组进行高频率、长时间的冲击，以至于水轮发电机金属面出现严重损坏，这就是最常见的空蚀故障。
3水轮发电机组的故障维修措施
3.1科学的检查水轮发电机组
要想降低故障对水轮发电机组工作效率的影响，首先要保证水轮发电机组在可控范围内的故障发生率降低，即按时对水轮发电机组进行检修。相关单位可以建立起专门的管理部门，针对水轮发电机组进行每日检查和维修，主要工作内容如下：水轮发电机组的整体面部是否完整，机组身是否有裂缝或铁锈等腐蚀现象，发电机组各部分之间的连接是否紧密；检查调速器、联轴器、传动装置等是否在相应的位置，是否能够有效发挥自身功效，要确保全部的开关处于正常状态，需要润滑的部分要采用特殊的润滑剂；检查发电机组的绝缘效用是否正常，各线路之间的连接是否符合要求；检查过程中还可以打开发电机，启动机器检查转子运作中是否有异物碰撞的声音，检查后要保证发电机组处于空载状态。
3.2对水轮发电机组进行及时的停转检修
水轮发电机组负荷超过机器本身会导致内部转子卡停，电机转子不转就无法继续做功，基本结构无法支撑电机继续运转，电机堵转的情况随之出现，并且堵转电流是电机额定电流的5倍，这种高强度电流完全可以在几秒钟内损毁电机。所以，如果想要排除电机停转的故障危害要良好应用综合保护器，保持在可控的范围内，不让电机因为停转而整体损坏。电机停转的故障诊断结果是：由于电机启动的瞬时电流过大超出电机额定电流过多。这也告诉我们不能仅仅通过监察电流变化的波动判断电机停转现象是否出现，一般这种故障诊断推荐在电机不工作的时间内进行。如果确定了电机故障停转的原因是电机内部结构出现了问题，需要对电机的定子、转子的平衡度分别进行检测，只有找出了具体的原因才能消除障碍。
3.3强化对水轮发电机组的维护
水轮发电机组的运行是一种良性的循环状态，但是由于实际工作中环境的影响，以至于各种杂质和积水对水轮发电机形成外部侵蚀，所以工作人员需要定时进行清理维护，由内到外的养护，以保证水轮发电机组工作寿命的延长。再对水轮发电机组维护的时候要检查压油装置，油泵不能长期使用否则会出现潮化；其次是对调速器杠杆的养护，杠杆与机器连接的部位需要用针对性的润滑油润滑，以保证调速器对发电机组工作速度的灵活控制，最重要的是能够有效的防止调速器杠杆腐蚀；接着是对汽水分离器的检查与养护，在该方面不需要多高的技术表现，只要清理好周边杂物即可；最后就是对水轮发电机组中轴承、转轮及导叶的检查，这三个部位在工作中最易发生磨损，强化养护程度的重要性可见一斑。
4结束语
综上所述，笔者针对水轮发电机组的故障与措施进行分析探究，但是因为有些故障是无法通过人力解决的，只能说尽最大努力避免因为发电机故障而给系统整体带来更大的危害，所以在我看来，加强技术方面的故障预防当然重要，但是定期检查与养护更是必要措施，唯此才能保证水轮发电机组的健康有效运作。
参考文献：
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