水電站水輪發(fā)電機組的常見故障與處理技術分析

王曉哲

國網(wǎng)新源控股有限公司檢修分公司 吉林 吉林 132000

引言

水利發(fā)電是重要的國家戰(zhàn)略資源，因此水輪發(fā)電機的運作正常是保證該資源的重要指標。由于水電站水輪機組的組織結構極其復雜，葉片和油潤系統(tǒng)共同組裝構成了該組件，但水輪機組主要還是靠沖水運轉，因此使用過程中交互運轉總會出現(xiàn)各種復雜的問題，造成機組發(fā)電計劃無法按時完成。基于此，發(fā)電機組運作中要制定詳細的預案，提出常見故障的維護保養(yǎng)途徑和對策，找出常見故障的深層原因。

1 電站水輪發(fā)電機組的結構與工作原理

水輪發(fā)電機組的主要組成部分就是定子、轉子與勵磁裝置，定子主要有隔震系統(tǒng)、機座、鐵芯，轉子則主要包含了主軸、輪臂、輪轂、風扇、磁極、制動閥板等部件。水輪發(fā)電機組中的導水機構在關閉的過程中需要一定的時間，為了避免在關閉的過程中所造成的電網(wǎng)解列時的轉速上升過快、過高的情況，就需要給水輪發(fā)電機的轉子以更大的轉動慣量。這是造成當前轉子質量過重的主要原因。發(fā)電機同步運行的過程中，水輪發(fā)電機組內(nèi)的勵磁繞組會通過直流電流，直接形成正常運行的磁場，此時就需要借助勵磁電源、勵磁調節(jié)器、勵磁繞組以及其他的組成設備才能獲取給直流電流，如果直接給發(fā)電機提供勵磁繞組與勵磁電源，會使得水輪發(fā)電機組的定子與轉子結構部分存在一定的氣隙，而該氣隙也會導致出現(xiàn)旋轉磁場，這就稱之為水輪發(fā)電機組的主磁場。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，該磁場的變化呈現(xiàn)出正弦變化規(guī)律，在水輪發(fā)電機組主磁場與定子繞組實現(xiàn)切割時，定子繞組會伴隨著時間的變化而產(chǎn)生正弦交流電動勢，這樣就能夠達到發(fā)電的目的，這也是水輪發(fā)電機的工作原理。

2 水電站水輪發(fā)電機組的常見故障

2.1 溫度故障 水電站水輪發(fā)電機組在長期、無間斷運行的過程中，會產(chǎn)生較高的熱量，機身的溫度較高，在一定程度上會拖慢設備的運行，尤其是對發(fā)電機導軸承運行的速度影響很大。如果機組不能及時散熱或者缺乏散熱設備，將威脅機組的正常運行，拖慢運行設備，降低發(fā)電效率，降低電能供應率，從而影響發(fā)電站的整體效益。此外，溫度過高還會使機組運行必要的油料燃燒，造成事故。

2.2 水輪發(fā)電機組的油箱發(fā)生甩油故障 水輪發(fā)電機組要想運轉，一定要確保其連接的油箱中有足夠的油。但這個油箱中的油如果太滿了，就會出現(xiàn)甩油故障。除此以外，水輪發(fā)電機組轉的太快了，在高速離心的作用下，自然也會發(fā)生甩油故障。而甩油故障一旦發(fā)生，可能引發(fā)嚴重的事故。如此看來，可謂是得不償失啊。所以工作人員一定要十分的謹慎，一定要仔細檢查油箱的蓋子是否已經(jīng)蓋好了。以此盡量減少事故的發(fā)生，維護他人和自己的生命安全。

3 水電站水輪發(fā)電機故障維護和處理的主要技術

3.1 高溫處理技術 溫度異常主要是表現(xiàn)為水電站水輪發(fā)電機組的相關設備，運行溫度相對較高，若是處理的不及時，就會導致水電站水輪發(fā)電機組運行故障的發(fā)生。因此，在水電站水輪發(fā)電機組運行維護和處理的過程中，一定要對該方面給予足夠的重視，若是發(fā)現(xiàn)的水電站水輪發(fā)電機組的有功負荷大于額定值，或者定子電流高于額定值的話，那么一定要對額定值進行有效的調整。同時，溫度異常若是因為測溫裝置性能較差所引發(fā)的話，應當將測溫裝置退出故障點，并且需要及時通知專業(yè)的工作人員，展開水電站水輪發(fā)電機組的維護工作，進而在最大程度上保證水電站水輪發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性。另外，針對冷卻水壓性能較差所引發(fā)的溫度異常，一定要對水泵進行全面的檢查，并且設置機組冷卻備用水，這樣可以將其水壓進行有效的控制，處于標準、合理的范圍內(nèi)，降低水電站水輪發(fā)電機組運行故障發(fā)生的系數(shù)。

3.2 對水電站水輪發(fā)電機組的檢查 水輪發(fā)電機組的日常檢查應該仔細，要保證其外殼的完整性，不存在任何裂縫等損壞問題；確定連接螺栓緊固、無松動；檢查發(fā)電機調速器部件，要保證其轉動靈活；檢查聯(lián)軸器是否處于正常工作狀態(tài)下；傳動帶是否可以正常運行，接頭部分是否穩(wěn)定牢固。詳細地檢查發(fā)電機各個閥門部件是否正常工作，各個軸承部件是否潤滑良好；檢查各個轉動部件的油質、油量等是否達標。

3.3 裝機組維護技術 在裝機組設備的檢驗工作中，務必要首先將發(fā)電機組與其他設備之間的連接線全部拔出，切斷發(fā)電機接線盒的定子繞組，確保檢驗人員的工作安全，避免安全事故的發(fā)生。根據(jù)水電站水輪發(fā)電機組的實際運行電壓，及高低狀態(tài)，合理的選用搖表設備，若水電站水輪發(fā)電機組的運行電壓達到規(guī)定標準即400V，則表明絕緣電阻搖測具備相應的合理性與準確性。之后，再通過絕緣電阻搖測對水電站發(fā)電機組各個構成部件的具體絕緣參數(shù)進行標準化控制，使得始終處于規(guī)定范圍之內(nèi)，充分保障水電站水輪發(fā)電機組的穩(wěn)定運行。

結語

水輪發(fā)電機組的安全是水電站得以發(fā)電的基礎。本文重點討論水電站水輪發(fā)電機組所呈現(xiàn)的發(fā)電機溫度過高，水輪發(fā)電機組出現(xiàn)甩油故障及并網(wǎng)故障問題，從而找到相應的應對措施。這在極大程度上減少了故障的發(fā)生。其實我覺得這一切的工作核心問題就是，工作人員要有嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。任何人從事任何工作，都要有嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，因為這不僅是對自己的工作負責，更是對自己對他人的安全負責。試問一個，有哪個領導會對做事馬馬虎虎的人委以重任呢?由此觀之，這種做事嚴謹負責的態(tài)度，也為自己贏得了機遇。而水輪發(fā)電機組，它身負重任。所以工作人員需要認真仔細地檢查水輪發(fā)電機組的故障，及時進行處理，確保水電站水輪發(fā)電機組是安全的。