淺談水輪發電機組的檢修與改造

摘 要：目前，為了提高利用率，減少水電機組停機檢修的時間，從而增加經濟效益，水輪發電機組的檢修已經由傳統的定期檢修向狀態檢修轉化。在此闡述了可運用定期檢修、狀態檢修或者二者結合的方式找出問題所在，及時做出相應的維護。同時，也論述了機組主要存在的問題及相應的技術改造。

關鍵詞：定期檢修；狀態檢修；技術改造

1 水輪發電機組的檢修

1.1 定期檢修

經過了常年以及大量的機組運行積累的資料，定期檢修是一種具科學性的檢修制度。與此同時，經過認真詳細的分析和總結，檢修周期則是根據機組運行發生故障的時間間隔來決定的。首先，水輪發電機組的檢修盡量安排在枯水季節進行，因為若在豐水期才發現這些缺陷再安排時間進行檢修，將增大發電損失。所以，一般小故障和缺陷都是在枯水季節機組定期檢修時處理的，而在豐水季節則是實現更大的經濟效益的好時期，這時候就盡量讓機組滿發多發電，少停機。其次，可以做到部分機組檢修，條件是對于電網而言，要有足夠的備用容量。定期檢修的好處是能夠對一些不易監測到的水輪發電機組缺陷進行及時處理，這是因為時間安排充足，能夠周全考慮各種情況。比如：氣蝕磨損程度、機械聯接螺栓斷裂情況、流道水工建筑物的損壞情況等。基于上述情況，定期檢修的優點是保持檢修管理工作有計劃有目標的進行，但缺點則是難以掌握運行的設備的損壞程度、檢修及更換周期。

1.2 狀態檢修

所謂水輪發電機組的狀態檢修（或叫診斷檢修），就是采用計算機監控專家系統對水輪發電機組的運行狀況及參數進行全面記錄、監視、檢測、分析和預測。在計算機監控的過程中，可以第一時間發現設備運行出現的異常情況，由此作出科學、合理的判斷或診斷，同時提供可靠的報告，這就成為了水輪發電機組檢修的依據。這時候就可以對水輪發電機組進行有針對性和目的性的檢修，確保機組安全穩定的運行。只要計算機的所有傳感元件可靠，所檢測到的數據是真實的，在重要部位配置雙重化的自動化傳感元件，即使某一自動化傳感元件出現故障，計算機監控專家系統也能進行準確的判斷處理，且不影響機組的安全運行。

實現對水輪發電機組狀態檢修的一個前提是需事先確定一個標準，當設備狀態的變化不在這個標準里或者接近標準的時候，就要確定對該設備進行檢修。判斷檢修與否所需要的標準，確切來說，要規定每個設備及每個設備的每項參數或指標。機械振動評價標準就是判斷機組振動水平和是否需要檢修的標準，一般來說判定的標準有兩點。第一是裝置的單項的要素，第二是全方位的要素。對于單項的，它是說狀態的前提，要合理的設置，如果其大于標準數的話，就要進行維護活動。對于第二種來講，它是說一個裝置中的很多個要素。然而在具體的活動中，何種指標可以判定其檢修活動呢，要結合實際的狀態來明確。

當明確了導致狀態改變的緣由，以及干擾要素等的前提之下，一般是使用自檢的措施來開展活動，也就是說由專家來分析體系是不是要開展檢修工作，不過如果用的是自動措施的話，就要有非常綜合化的專家體系，要不然的話，就得有工程人員結合信息等來明確是不是要開展檢修活動，明確檢修的要素和技術等，其是當前使用非常多的一項措施，也可根據狀態診斷方式的不同，開展分時期的活動，也就是說先開展人工的檢查活動，當多方面的工藝發展好之后，才可以進行自動模式的判別。

1.3 關于狀態檢測和定期檢測

不管是哪一種檢測措施，其意義是一樣的。均是為了確保設備的效率好。對于哪一種設備來開展狀態的檢測措施，現在只是一種知識層次上的論述，不存在一致的規定，所以，現在將定期的模式廢棄是很不合理的，對于所有的大規模的設備都開展狀態檢測法的話，很顯然是不可能的。現在很多的設備都配置了電腦監控體系，不過開展該項檢測活動要具有很多的要素，其運作的穩定性較差，特別是其傳感部件不是非常的好，其對于環境的適應水平不高，容易出現不利現象，而且死機之后，信息無法留存的現象經常性的會存在。這兩個措施在經濟技術方面有一定的差異，對于那些規模不是很大的設備來講，開展狀態模式的要較之于大規模的設備簡便很多，主要是由于其運行和閉合不會像是大的設備一樣對電網帶來不利現象，其事故的問題也很少。對于大的設備來講，其可以將兩個方法放到一起來分析。對于那些條件較好的單位還可以花費一些資金，使得設備實現狀態檢測的規定，進而開始測試活動，很多的問題要素還沒有明確的時候，還要對其開展兩者的結合，此時可適當的降低一些定期檢測的次數。

2 關于其技術的改造活動

水輪發電機組經過多年的運行，許多水電站都已積累了豐富的運行檢修方面的寶貴資料，卻因為很多客觀原因，導致大量圖紙殘缺不齊，有的機組上的標牌都已丟失。技術改造前原始資料的收集、分析等這些做好技術改造工作的前提要予以高度的重視。這也告訴我們必須認真總結，摸清問題所在。對于那些過去的時候就已存在的水電站來講，其在運作的時候面對一些不利現象。第一，其關鍵的性能數值和具體的運作數值不一致。第二，其性能不先進，技術落后，而且制造品質不高。很多設備的加工品質不高，存在很多的不利現象，多次修復也無法有效的運作，其安全性非常低。第三，對于那些泥土較多的區域，其磨損問題非常顯著，有的已經無法正常的運行了。第四，一些設備的運行時間非常久，其定子等早就出現了老化現象，進而使得運作現象面對非常多的不利問題。因為制作和安裝的品質不好，其可靠性不高，經常性的會出現燒瓦等問題。第五，無法和電氣裝置協調好。所以，在開展改造活動之前的時候，要分析存在的不利現象，只有明確了存在的不利現象，才可以對其開展積極的改造活動，進而獲取優秀的成就。

對現有水輪發電機組進行技術改造，必須堅持貫徹先進性、合理性、經濟性、特殊性的原則，針對實際情況，因地制宜，進行優化設計。對于水頭、流量與原設計變化不大，而水輪機設備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式；而對于水頭、流量比原設計減少了的水電站，宜采取減容改造方式。即根據實際運行水頭和流量，降低水輪機的額定水頭，減小額定輸出功率，選用合適的新型轉輪或重新設計轉輪，將水輪機調整到最優或較優工況區運行，以提高其運行效率，增加年發電量，反之對于水頭和流量比原設計大的宜采用增容改造方法；對于多泥沙水電站，應考慮泥沙磨損問題，采用與抗磨措施相結合的改造方法。

3 結束語

計算機技術的快速更新和飛速發展，促使水輪發電機組及輔助設備制造技術也跟著不斷進步，這其中，自動化元件制造技術的快速發展更是為今后水輪發電機組進行狀態檢修及制定相應的標準提供了科學的依據。由于當前技術還存在條件不完整和不完善的問題，當前可行的方法是一步步地實現狀態檢修。當然，電站可看自己的實際情況，優先選擇有條件的項目或設備狀態，先開始實施狀態診斷和狀態檢修。

參考文獻

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[2]王劍鐸，隆元林.水電廠的狀態檢修和故障診斷技術[J].四川電力技術.