柳星 袁曙斌 肖雪 吴正发 姚毅
湖南五凌电力工程有限公司 湖南省长沙市 410000
摘 要:在社会不断发展，现代化进程不断进步的背景之下，人民的生活质量也逐步提高，而电力资源作为保障人民群众正常生活的重要基础，通过各种发电途径满足供电需求是重中之重。水力发电也是目前应用比较广泛的发电方式，而在水力发电系统中，水轮发电机是核心设置，本文主要分析了水轮发电机组常见的故障并对其维护措施进行探究。
关键词:水电厂；水轮发电机；故障分析与维修
随着人类社会的不断发展，人们也逐渐意识到了化石等不可再生能源的使用局限性，并且将发展的目光投向水力、风力等方向，在用电发电领域也是如此。水力发电以其技术要求相对不高、开发难度不大、耗能少、资源可再生等的优势在当今社会被普遍应用。社会发展趋势推动了水力发电的地位不断提高，那么为了顺应发展要求不断提高水力发电的优势，就要保障水力发电机组的正常高效运行。
1 水电厂水轮机组概述
水轮机组是水力发电系统中最关键最核心的组成部分，了解水轮机组的主要构造，熟悉掌握其在运行过程中可能发生故障的原因特别是多年使用老化的机器，在维修保养方面需要付出一定的精力时间。那么要保障相关机组设备的正常运行首先要了解该设备的组成部分及各自功能。
1.1 基本组成
水轮机主要部分有定子、转子、励磁装置、机架、冷却器、轴承等部件。
（1）定子
定子由起支撑作用的基座、铁心和绕组等部件组成的核心结构组成。其中，铁芯是用多个硅钢片堆叠而成，其可按照使用的条件等做成不同的结构如分瓣的和整体的。
（2）转子
转子顾名思义，其所发挥的作用就是使机器转动，主要由起支撑作用的支架、有转动动力的转轴、磁极和集电装置等部分构成，支架决定了其具有不同的结构形式。对于不同的水轮发电机，转轴所要承担的负荷不同，常用的有一根轴和分段轴两种结构，一根轴的构造简单、使用方便；分段轴的通常有三部分组成便于进行锻造运输等工作，中低转速的大容量的水轮发电机所使用的比较多。
（3）励磁装置
励磁装置是发电装置中不可缺少的部分，其核心部分是励磁电源，根据使用的需求不同其构造也不完全相同，具有增磁、灭磁的功能。
1.2 分类
水轮发电机可以分为立式和卧式两类，一般是由机组的型号决定，较大型的机组一般是立式，小型的和贯流的是用卧式。其中立式的又可以分为悬式和伞式，相比而言，悬式的更稳定、损耗少、维护较简便、耗材量大；而伞式的在实际应用中具有较灵活的优点。根据目前我国所现存的水轮发电机按照一定的标准可以分为低速、高速、中速，或者分为微型、小型、中型、大型发电机[1]。
2 水轮发电机组常见故障分析
水轮发电机在运行过程中，由于自身磨损和外部环境的消损常会出现各种各样的问题，例如发电效率低、参数异常、温度失衡等，而为了不断的提高发电效率，从更长远的目光来讲，为了不断提高自身发电厂的竞争优势，受到更多大众的青睐，就要从机器的维护保养开始，保证发电顺畅，那么分析发电机组可能存在的故障并清楚故障的表现是非常必要的。
2.1 发电机系统的参数异常
由于长期的运转，机器内部各组分之间相互摩擦，周而复始出现机器老化磨损都是正常现象，在此过程中水轮发电机组工作参数会超出范围，那么参数异常就是故障的表现，就会影响发电机正常运行过程中对数据计算的准确程度。
2.2 温度异常
一方面发电机在运行过程中由于能量的转化本身会散热使机器的温度升高，另一方面由于发电机内部的构造如定子、转子、电源等在运行过程中会产生或大或小的电流，在相互作用中增加温度，尤其是在故障状态中，发电机的持续运行会使温度急剧增高。而温度过高时会对发电机内部的零件造成损伤，严重时会使机器直接损坏干扰正常的发电功能甚至带来一些人身伤害[2]。
2.3 载油装置故障
如果机器维护人员工作不到位或者由于个人的疏忽造成机器的载油量过多至超过油箱的承载量，在机器的快速运转中可能会出现甩油漏油的现象，而出现甩油的情况，浪费资源的影响在小，引发未知的事故则会严重危害发电厂的财产安全或者人身安全。
2.4 机械故障
由于水轮发电机长期浸在水中，有的会暴露在室外，那么在诸多不确定的环境因素的影响下，机器部件可能会受到不同程度的侵蚀和消耗，如果没有定期的维护保养则会导致关键零件损坏而不能正常运行，从而使发电效率降低。
3 对水轮发电机常见故障的维护
3.1 提高工作人员的维修能力，建立完善的规章制度
由于发电厂系统长期都暴露在室外，其经过风吹雨打，部分设备会老化或者发生劳损。那么，定期对其进行检查、筛选出可能造成电力发电障碍的因素、及时整修处理非常关键。要做好机器设备的维护管理工作，首先，相关人员要重视对机器的故障管理和维护；再者，要提高维护人员的工作能力，该部门人员一方面要具备良好的工作态度和敬业精神，具有较高的思想觉悟，能认真对待每一项工作内容。另一方面，发电机组的维护管理工作要选择专业人员，其必须具有较高的故障识别能力，有充足的应对突发故障的经验；最后，要建立相关制度，将维护管理工作分工到人，督促工作人员不断提升自己的工作能力，保持积极的工作态度，使其致力于提高水电厂的性能。做好发电厂的管理工作，建立规章制度，完善相关要求是必要的，从员工管理准则、工作流程、培训活动规划到绩效考核都要有相应的制度保障[3]。尤其是评价制度，其通过奖惩两种方式将工作人员的工作效率与工资直接挂钩，能较大程度的提高工作人员的责任意识和维护工作的成效。
3.2 科学检测故障原因
在信息技术快速发展的时代，各行各业的工作中融入信息技术的元素是大势所趋，而对于发电机组的维护保养工作来说，采用高端技术进行分析，其工作的质量将会更高。另外也要把握好故障检测的重点对象，例如对于长期暴露在外界的机器来说，需要从机器是否完整无缺、性能是否正常、是否需要润滑等方面进行监测；而对于大型和发电任务艰苦的机器来说就要采用更精密的机器从线路绝缘层是否完好无损、各组装零件是否连接完好、温度是否正常、参数分析是否准确、油箱是否能正常使用等方面进行管理。最后在机器设备的探测基础下，同人工的经验鉴定工作相结合，具体分析设备是否存在故障和采用怎样的维护措施是必要的。
3.3 从日常维护着手
水轮发电机日常中最容易出现的故障问题如水域内有污染物堵塞转子、水轮积水、清洁性能低、零件生锈等。排除机器存在有较大的故障问题后要从这些基础方面着手进行日常管理。给零件组成部位注入润滑油等润滑剂、定时清理相关水域的污物保持发电机组周围水域干净整洁、保障通电线路畅通无阻、避免油箱注入过多油而造成喷洒浪费、在危险区域做出警示标语防止无关人员操作而干扰机器的正常运转。
4 结束语
上文分析了水轮发电机组在日常运转过程中可能出现的一系列问题并对如何进行维护工作做出了论述，相信只要通过不断的实践总结，在相关方面的工作水平一定能得到持续性的提升。
参考文献:
[1]巴桑.水电厂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,2019（12）:10-28.
[3]黄华.某水电厂水轮发电机组停机过程中制动风闸投入失败情况分析 [J].门窗,2017(03):208.