张逸
江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司 江苏溧阳 213300
摘要：在社会不断发展与进步的背景下，我国的水电工程取得了突飞猛进的发展。水力发电厂在并网发电中占据着至关重要的位置，并且水能是一种清洁型的可再生能源，通过水能发电对环境保护也有着十分重要的意义。因此，我国逐渐加大了对水能的开发与利用，水力发电厂的建设数量也在不断增加，同时在并网发电中发挥着非常重要的作用。但水力发电中的水轮机在运行中的常见故障就是振动故障，严重影响了并网发电的整体质量。文章将对水力发电厂水轮机一场故障及处理进行详细的分析与探讨。
关键词：水力发电厂；水轮机；异常故障；处理方法
引言
近年来，水电站在给人们生活带来便利的同时也存在着一些问题，其中最主要且危害最大的就是水轮机组的振动异常。由此可见怎样今早发现振动原因并且做出及时的解决措施是让水力发电厂能够正常运行的重要因素，也是日前水力发电站安全保证的主要。由种种迹象表明，水轮机组的振动对水力发电厂的正常运转有着很大的影响。加大对水轮机振动问题及其解决措施的研究已经成为为我国水电工程发展的主要任务。随着水轮机不断的变大，水轮机组的零件相对硬度也逐渐变大，振动可能性也就变大。
1、简述水轮机运行
随着社会经济迅速发展，商业以及生活等用电需求量不断增长，使得我国供电紧张局面产生，并且传统的火力发电存在高污染和高成本等缺点，急需发展新能源来替代传统的发电形式。而水利发电是传统火力发电站之后最重要发电形式，水利发电成为缓解供电紧张和克服传统火力发电缺点的重要手段。然而水轮机主要由转轮、导叶、导水控制机构、尾水管和蜗壳等基本部件组成，在发电运行中，各个部件能否正常工作直接影响着整个水轮机组的运行稳定性，同时也在一定程度上影响水电站的发电任务。因此，研究水轮机运行检修问题，有助于水轮机科学合理的维护和保障水轮机高效安全的运作。
2、对水力发电厂水轮机中常见的故障处理技术进行分析
2.1水轮机振动
水轮机振动故障的产生主要由以下几方面原因导致：第一，特子质量问题，特子质量不平衡在惯心力的作用下，主轴会发生变形弯曲的现象，随着主轴变形程度的增大，水轮机的振动现象也就越严重。彻底消除这类水轮机振动需要在检修过程中拆卸水轮机部件再进行重新安装检测；第二，失衡质量的离心惯性导致的转动部件间隙变大，转动部件振幅增大，由于动力压力的作用，推动轴承处出现摆振现象，加剧了局部的摩擦，引起水轮机振动；第三，转动部件的重量不平衡，通常由于转轮补焊导致叶片重量不均，局部严重变形，需要拆卸水轮机转轮检查平衡和叶片形状修整，解决水轮机振动。
2.2泥沙对转轮的损耗
泥沙会造成转轮的非正常损耗。损耗程度取决于泥沙量的多少。通常来说，未经处理的水或多或少都含有一定量的泥沙，当含有泥沙的水流过水轮机时，会对管道造成相应的磨损，使管道出现变形、变薄等问题，严重的甚至会造成转轮叶损坏。水中所含有的泥沙，除了会造成转轮的非正常损耗外。还会进一步加剧气蚀对转轮的破坏。
2.3转轮运行过程中的故障
作为水轮机的重要组成部分，那么在操作过程中非常容易失败。在这个月中，跑步者的操作有两个主要缺点：气蚀和断裂。首先，气蚀失效的原因很多，因为它可以涉及许多方面，如其制造过程中的性能指标，以及在其制造过程中的热处理过程和其他方面质量有一定的影响，故障情况也比较复杂，一般转轮的耐腐蚀性与表面光滑程度和微观结构密切相关。通常表面越光滑，组织越细微，抗腐蚀性越好，但表面光滑度和微细结构的密度只能降低并且不能完全消失。
同时，由于设备频繁振动，会出现伴随气蚀现象的裂纹。
3、探讨水力发电厂水轮机异常故障的处理措施
3.1轴承瓦温度过高的处理方式
如果温度快速上升，同时伴有摆度与机组振动变化幅度较大的情况，应及时紧急停机，可以拆开轴承来检查瓦面与轴承瓦间隙有无毁坏问题，更要详细排查油水管路、轴承油位、冷却水系统与测温系统有无异常。除此之外，如果温度是循序渐进的缓慢上升，而且摆度与机组振动处于正常运转的状况下可以不用停机，首先要排查油位、测温系统、冷却水流量与压力有无异常，如果短时间内难以诊断出原因，在温度持续攀升的情况下可以立即停机检查。
3.2将水轮机内部的紫铜垫曲线
水轮机的内部零件出现故障容易引发在带负荷状态下出现振动故障的现象，此时就需要对转轮和螺钉等部件进行检查，对于出现脱落情况的叶片进行停机检修。如果水轮机的振动频率过高，还可以采用重新盘车的方式，在镜板和推力瓦之间进行绝缘板的安装。而且安装时应采用铲削的方式进行安装，将其内部的紫铜垫进行移除。而且在进行移除的过程中还应确保其他部件不会出现稳定性被破坏而加剧振动的现象，在振动故障处理完成之后，还要从整体视角上对其他设备的水平位置和角度进行调整，通过打磨等方式确保其位置和角度精确，有效预防振动故障的发生。
3.3维护调速器实际使用年限
为了有效提升水轮机调速系统的运行效率和管理水平，相关技术人员要对周围环境进行统筹监督和管理，有效提升调速器的实际使用寿命，积极落实系统化维护工作和管理路径，从根本上改善水轮机调速系统设备的实际使用环境，有效提高调速器的使用年限。
4、分析导致水轮机振动的水力原因
在没有设计图或者没有预估情况的前提下，水轮机的内外压差不同及水道内部的压力，是水轮机组在一定区域内产生振动，这是形成水轮机振动的主观原因。水压不同产生的振动区域即称为水轮机的振动。取个例子，在没有设计图的前提下，水道会因为压力在尾水管等多个地方产生漩涡带，从未引发机组剧烈振动，甚至在水电厂正常运行时，就会听见尾水管中有不连续的冲击的声音便是水轮机组在振动。在发生振动且没有找到振动区域的时候，所有工作人员均需在保证安全的前提下避免在振动区工作。其次，水力发电厂中，会因为特殊天气，特殊条件致使水轮机组的振动频率瞬间增大，但相对于长期固定的振荡问题来说并不是主要问题。
5、结束语
综上所述，在水利发电厂水轮机运行中，经常会出现振动异常故障问题，其中振动故障是比较常见的故障之一，如果振动时间过长或者振动频率较高，会缩短水轮机组及其零部件的使用寿命，甚至会影响整个发电系统的正常运行。降低其发电效率，造成资源浪费和巨大的经济损失等，所以在分析引起振动故障的原因之后，技术人员与管理人员需要制定完善的管控方案，科学分析故障因素，制定针对性的方案处理故障问题，提升系统的运行质量与运行水平，从而在一定程度上保证水电厂及工作人员的安全。
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