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水轮发电机组常见故障及维护措施探讨

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：汤景红

[导读] 摘要：在水力发电中，水轮发电机组发挥着重要的作用，为了确保水轮发电机组正常运行，需要对水轮发电机组开展常见故障检修工作。

        广西桂冠电力股份有限公司检修分公司广西南宁 530023
        摘要：在水力发电中，水轮发电机组发挥着重要的作用，为了确保水轮发电机组正常运行，需要对水轮发电机组开展常见故障检修工作。与此同时也在很大程度上降低了电力企业发展对矿产能源的需求。在水力发电过程中，承担生产任务的是水轮发电机组，所以，本文针对其中的一些常见故障进行了分析，并说明了相应的维护对策，希望可以给相关管理与维修工作的开展提供一些参考。
        关键词：水轮发电机组；常见故障；处理与维护
        在水力发电厂中，最重要的组成设备是水轮发电机组，这也是水力发电厂的核心设备。水轮发电机组的组成是比较复杂的，它除了包括最起码的机械设备和电气设备，还包括油、气和水等多种辅助系统，由于组成系统较多，所以在运行的过程当中会受到更多外界因素和内部因素影响，会发生异常故障。水力发电厂的水轮机组的安全运行与否，将直接关系到整个水力发电厂的运行质量，对整个电力系统的稳定性有直接影响。如果及早发现解决水轮发电机组的故障，情节较轻将会影响到发电厂的经济效益，情节较重将会严重影响整个电力系统的安全运行状况。由此可见，水力发电厂要对水轮发电机组的结构特点予以明确，对各种存在的问题及时发现并解决尤为重要。
        一、检测水轮发电机组的意义
        1.确保水电厂正常运行
        随着科技的不断发展，电力已经进入自动化、高电压发展阶段，与火力发电相比，水电厂一方面需要提供电力资源，另一方面需要承担电网调峰、调频的功能。在水电厂内部，水轮发电机组作为一种重要的电能转换装置，不仅需要保障水轮发电机组的可靠性，同时需要保证水电厂正常运行。
        2.排除安全隐患
        我国作为一个人口大国，相应的也是一个能源消耗大国，为了满足日常生产生活的电力需求，需要对水轮发电机组进行扩容处理，有些是在转轮出力能够保证的前提下对定子进行增容改造，在这种情况下，对水轮发电机组的运行状态监测提出更高的要求，同时为确保水轮发电机组稳定运行，需要定期检测水轮发电机组的运行状态，第一时间内发现水轮发电机组存在的安全隐患，并对其进行日常维护消缺、定期检修，避免安全隐患给水电厂造成非停考核和经济损失。
        3.积累发电机组故障检修经验
        在我国，随着用电需求缺口的不断增大，为了满足市场和经济发展的用电需求，需要增加水轮发电机组的装机容量，进而增加了水轮发电机组的故障频率。因此，需要对水轮发电机组进行枯水期的定期检修，并对其进行日常维护，在检修、维护过程中，可以积累检修水轮发电机组的常见故障经验，为组织开展大容量、高负荷水轮发电机组研究工作提供实践经验。
        二、水轮发电机故障诊断
        水轮发电机故障诊断是其维修工作中非常重要的环节之一，也是影响维修成功与否的关键性环节。水轮发电机的故障诊断需要诊断人员具备较强的专业水平和丰富的维修经验。水轮发电机故障诊断的第一步是对设备运行状况进行检查，根据设备状况上的一些特点判断设备的使用情况和可能发生的问题，包括了解确定设备的型号、使用年限等信息，以进一步对设备故障进行判断和维修。对于不同的故障类型，设备会有不同的状况反映，有些状况反映比较明显，维修人员可以快速辨认故障类型并进行处理，而有些状况反映并不显眼，需要维修人员在充分了解各类故障的基础上进行进一步细节观察，保证对故障的观察判断更加清晰、准确，以便于后续维修工作的开展。水轮发电机故障诊断的第二步是要详细询问水力发电厂运行或维护工作人员，了解设备日常的工作情况以及设备在发生故障前后的操作情况、设备的具体故障状况等，了解设备日常的使用频率，水电站日常对该设备的管理方法、保养方法等。这些都有助于检修维修人员对设备的故障程度进行准确分析。

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同时，检修维修人员需要在处理该设备问题以外，对该水电厂的工作人员，特别是设备的管理维护人员，补充关于设备的日常护理和保养知识，保证设备日常的使用和维护没有问题，防止多次产生设备故障，延长设备使用寿命。最后，设备故障检测需要借助一些专业仪器，专业的精密仪器可以有效、快速地对设备故障点进行分析，帮助维修人员提高维修效率，减少维修人员不必要的设备检查等工作，减轻检修维修人员的工作量。
        三、水轮发电机组维护策略
        1.提高设备维护管理工作人员的专业水平
        应当将水轮发电机组设备故障的预防工作落实到设备日常维护工作中，除了日常维护，水轮发电机组设备的管理和检修方法的合理性等都会对设备产生影响，进而对水电站的正常工作产生影响。在设备日常维护工作中，高技术水平的维护人员可以准确判断设备需要特别注意的地方，对设备故障敏感度较高，在维护工作中可以及时发现水轮发电机组的异常状况，并对异常状况进行及时处理，保证水轮发电机工作时可以正常运行。因此，水电站应有专业技术水平较高、理论知识扎实的人员。同时，水电站可以定期组织员工进行专业技术知识的学习，及时引进先进的技术，保证水电站的工程技术先进，员工技术不断进步，以此确保水电站可以长期、平稳运行。
        2.发电机超过负荷的解决措施
        为了避免发电机在运行的过程中出现负荷现象，发电机组在实际运行过程当中，需要对发电机在运行当中生成的各项实际运行参数，温度变化等多种详细数据进行严格监视，动态性检查水库上游方向的实际水位变化，及时准确地做好记录，最大程度地避免发电机单独带负荷。如果发电机必须要单独带负荷的时候，要时刻监督机组在变化过程中的参数，如果出现异常运行的现象，就要对发生故
        障的表现现象做出准确的判断，并且采取积极措施进行处理，以保证发电机的所有参数都在标准的运行范围之内。定期保养调速器也是一个很不错的方法。
        3.加强机组的日常维护
        对发电机组进行日常维护是确保发电机组正常运行的基础和重要保障。由于水轮发电机组正常运行过程中，一些杂物会随着水流进入发电机，这时需要对水轮发机组开展定期的清理工作，通过开展清理工作，清除杂物避免出现堵塞等问题，从而保证水轮发电机组的清洁性。另外，还需要及时清理水轮发电机周围的积水，避免积水引发的各种故障。对于水轮发电机组检修人员来说，在检修过程中发现水轮发电机组出现故障，需要及时找到故障点，并采取相应的故障解决措施，确保机组正常运行。
        4.定期进行设备检修
        定期的设备检修对于保证水轮发电机的正常运行非常重要。水轮发电机这类大型设备，往往在运行一段时间后，转轮的叶片操作机构卡阻，铜瓦磨损过大，叶片密封失效，某些零部件和水下部件、承压部件可能处于非正常运行状态，这些非正常运行状态短期内可能不会直接对水轮发电机工作产生较大影响，其工作效率短期内也不会明显降低，甚至设备的一些监测装置也可能没有及时检测到异常。但如果任由这些非正常状态持续进行，会危害水轮发电机组设备的使用寿命，最终导致故障的产生。而设备定期检修可以有效解决这一问题。
        结语
        水力发电厂的水轮发电机组出现运行故障，特别是大容量机组将会直接关系到整个电力运输系统的安全可靠性，所以，在水力发电中，作为水轮发电机组检修维护工作人员，需要按照检修标准对水轮机组进行日常检修，一方面要缩短检修周期，降低检修规模，另一方面要确保发电机组安全、稳定、高效运行，这是水力发电机组检修维护人员最高、唯一和不懈追求。
        参考文献：
        [1]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，2018-06-10.
        [2]陈志高.灯泡贯流式水轮发电机组常见故障和防治措施[J].广西电力，2012-10-28.