水力發電機的維護和保養

□張占寧(河南省信陽市鲇魚山水庫管理局)

水電站的設備正常維護與檢修是提高設備健康水平,保證水電站滿發、多發、安全、經濟運行的重要措施。根據電力工業特點,要掌握設備運行規律,做好設備的日常維護,堅持以預防為主的計劃檢修和“質量第一”的檢修方針，切實做到應修必修,修必修好,使全廠設備經常處于良好狀態。水輪發電機組是水電站的重要設備,對提高水電站的生產指標和安全運營都有著非常重要的作用,因此必須做好對操作員工關于水輪發電機組的科學使用培訓,增強操作員工的理論知識和實際經驗,對水輪機電阻做好日常維護工作,在保障安全生產的前提下盡可能的為水電站創造更大的效益。

1.發電機運行中的監視和檢查維護

第1，所有安裝在發電機儀表盤上的電氣指示儀表，發電機定子繞組、定子鐵芯、進出風，發電機各部軸承的溫度及潤滑系統、冷卻系統的油位、油壓、水壓等的檢查、記錄間隔時間應根據設備運行狀況、機組運行年限、記錄儀表和計算機配置等具體情況在現場運行規程中明確。監視勵磁回路絕緣的電壓表，應定期測量，在現場運行規程中規定。

第2，發電機及其附屬設備，應按現場運行規程的規定，進行定期巡視和檢查。此外，在發生外部短路后，也應對發電機進行外部檢查。

第3，潤滑油和軸承的允許溫度及油壓、進出風溫度和冷卻水水壓均應在現場運行規程中規定。

第4，發電機潤滑、軸承、冷卻水系統的定期試驗、切換、清掃、排污等維護工作應在現場運行規程中明確工作項目和周期。

第5，發電機的運行管理與監督，應根據發電廠管理體制、值班方式的具體情況，指定專門單位的專人擔任，其職責分工，應在現場運行規程中明確規定。

第6，“無人值班”(少人值守)電廠的發電機及其電氣機械儀表的巡視檢查和表計記錄應在現場運行規程中明確規定。

2.滑環和勵磁機整流子電刷的檢查和維護

一定期檢查整流子和滑環時，應檢查下列各點：第一,整流子和滑環上電刷的冒火情況；第二,電刷在刷框內應能自由上下活動(一般間隙0.1～0.2mm)，并檢查電刷有無搖動、跳動或卡住的情形，電刷是否過熱，同一電刷應與相應整流子片對正；第三,電刷連接軟線是否完整、接觸是否緊密良好、彈簧壓力是否正常、有無發熱、有無碰機殼的情況；第四,電刷與整流子接觸面不應小于電刷截面的75%；第五,電刷的磨損程度(允許程度訂入現場運行規程中)；第六,刷框和刷架上有無灰塵積垢；第七,整流子或滑環表面應無變色、過熱現象，其溫度應≤120℃。

二檢查電刷時，可順序將其由刷框內抽出。如需更換電刷時，在同一時間內，每個刷架上只許換一個電刷。換上的電刷必須研磨良好并與整流子、滑環表面吻合，且新舊牌號必須一致。

三根據現場運行規程所規定的時間和次數，對滑環和勵磁機整流子進行維護。工作中，應采取防止短路及接地的安全措施。使用壓縮空氣吹掃時，壓力不應超過0.3MPa，壓縮空氣應無水分和油(可用手試)。

四機組運行中，由于滑環、整流子或電刷表面不清潔造成電刷冒火時，可用擦拭方法進行處理。現場運行規程應明確規定處理方法與注意事項。

3.勵磁裝置的檢查和維護

一現場運行規程應明確規定勵磁設備的巡視檢查周期和具體項目。主要檢查項目有：第一,各表計指示是否正常，信號顯示是否與實際工況相符；第二,各有關勵磁設備元器件，應在運行對應位置；第三,檢查各整流功率柜運行狀況及均流情況；第四,各電磁部件無異聲及過熱現象；第五,各通流部件的接點、導線及元器件無過熱現象，各熔斷器是否異常；第六,各機械部件位置正確，接觸點接觸良好，無過熱現象，掛鉤掛好，各部螺栓、銷釘連接良好；第七,通風用元器件、冷卻系統工作是否正常；第八,靜止勵磁裝置的工作電源、備用電源、起勵電源、操作電源等應正常可靠，并能按規定要求投入或自動切換。

二整流勵磁裝置功率柜的維護工作，應在該功率柜停運情況下進行。晶閘管整流器的散熱器應定期清掃，風扇應定期切換運行。勵磁裝置工作在手動狀態時，注意無功功率的變化。

4.水電站水輪機額定情況下的運行方式

一水電站水輪發電機按照制造廠銘牌規定數據運行的方式稱為額定運行方式，水電站水輪發電機可在這種方式下長期連續運行。

二轉子電流的額定值，應采用在額定功率因數和電壓波動在額定值的±5%、頻率變化在±1%范圍，能保證發電機額定出力時的電流值。

三水電站水輪發電機投入運行后，未做溫升試驗前，如無異常現象按照發電機的銘牌數據帶負荷。在未進行溫升試驗以前，水電站水輪發電機不允許超過銘牌的額定數值運行，同時也不允許無根據地限制容量。如果經過溫升試驗，證明水電站發電機在溫升方面確有較大裕度，對水電站發電機的結構所進行的分析亦說明確能超過額定數值運行時，應將所做的試驗記錄連同結構分析(國內產品應附制造廠的意見)報送上級主管部門批準后可以超過額定數值按新的數據運行。

四經過改進后提高出力的發電機需通過溫升試驗和其他必要的試驗，以及進行技術分析鑒定，來確定提高出力后的運行數據。按提高出力數據運行的方式經上級主管部門批準后，可以作為水電站發電機正常運行方式。水電站水輪發電機超出力運行必須考慮原動機(水輪機)、水電站發電機勵磁系統、有關電氣(一、二次)設備及機械附屬設備的銘牌容量能否適應。

五轉子繞組、定子繞組及定子鐵芯的最大溫度，為水電站水輪發電機在額定進風溫度及額定功率因數下，帶額定負荷連續運行時所發生的溫度，這些溫度根據溫升試驗的結果來確定，其值應在絕緣等級和制造廠所允許的限度以內。

六當水電站水輪發電機組銘牌設置最大容量時，水電站水輪應允許在最大負荷下連續安全運行。最大負荷時的功率因數、定子和轉子最大工作電流以及發電機各部溫度，應按制造廠的規定在現場運行規程中寫明。

[1]吳君平.《水力發電機的維護和保養手冊》[M].北京：電力工業出版社，1956.

[2]水力發電機的操作規程.水利電力部西安電力設計院[M].北京水利電力出版社，1958.