論水電廠水輪發(fā)電機(jī)組常見故障及維護(hù)

陳劍波 張謙

【摘 ?要】水電廠的水輪發(fā)電機(jī)組故障的維修和保養(yǎng)對(duì)于水電廠的安全運(yùn)行至關(guān)重要，并且對(duì)于發(fā)電機(jī)的使用壽命也有一定的影響。管理部門每年都需要投入大量的人力、物力以及財(cái)力在水電廠的水輪發(fā)電機(jī)組的維修和保養(yǎng)上，以此來(lái)保證水電廠能夠安全運(yùn)行。水電廠的水輪發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成是十分復(fù)雜的，其中最主要的兩個(gè)部分就是電氣和機(jī)械，且還包括了水氣系統(tǒng)和油系統(tǒng)。水輪發(fā)電機(jī)在實(shí)際的運(yùn)行中會(huì)受到來(lái)自多方面因素的影響，發(fā)生故障的概率較高，最終影響水輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，不能使其正常供電。利用傳統(tǒng)的方法來(lái)進(jìn)行水輪發(fā)電機(jī)組起到的效果微乎其微，為了讓水輪發(fā)電機(jī)組能夠得到更好的維修，需要在傳統(tǒng)的維護(hù)上技術(shù)上進(jìn)行一定的完善。本文對(duì)水電廠的水輪發(fā)電機(jī)組常見故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的維護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】水電廠;水輪發(fā)電機(jī)組;常見故障;維護(hù)

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速提升，水電廠各個(gè)方面的建設(shè)也不斷加強(qiáng)，而水電廠的主要工作基本上都是由水輪發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，水電廠的水輪發(fā)電機(jī)組的故障維護(hù)直接關(guān)系到水電廠能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行和穩(wěn)定供電。水輪發(fā)電機(jī)組是一種長(zhǎng)期運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備，而處在長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)下就很容易出現(xiàn)故障，且很難避免，傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組的故障維修技術(shù)已經(jīng)不符合當(dāng)下快速發(fā)展的需求，所以，需要在原本的技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。水電廠的維修人員要時(shí)刻注意故障的發(fā)生，并總結(jié)出故障維修經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)自身的檢修能力，讓水電機(jī)組能夠正常的運(yùn)行。

一、水電廠水輪發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成和原理

水電廠水輪發(fā)電機(jī)組的主要構(gòu)成是轉(zhuǎn)子、定子以及勵(lì)磁裝置，其中的釘子包括了機(jī)座、定子鐵芯和隔振系統(tǒng)，而轉(zhuǎn)子主要包括主軸、輪臂、輪轂、風(fēng)扇以及制動(dòng)閥版等等。由于水輪發(fā)電機(jī)組的導(dǎo)水系統(tǒng)在關(guān)閉的時(shí)候要足夠的實(shí)現(xiàn)，為了防止在關(guān)閉時(shí)水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速提升，就需要保證水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具備足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子比較笨重，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，機(jī)組中的勵(lì)磁組需要經(jīng)過(guò)直流電形成一個(gè)磁場(chǎng)，以此來(lái)保證水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行要求。勵(lì)磁組中的系統(tǒng)包括勵(lì)磁電源、調(diào)節(jié)器等，這些設(shè)備可以稱之為勵(lì)磁裝置。水輪發(fā)電機(jī)中的水輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子，把勵(lì)磁電源和勵(lì)磁繞組提供到發(fā)電機(jī)中，讓定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，也就是所謂的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)被稱為水輪發(fā)電機(jī)組的主磁場(chǎng)，它會(huì)根據(jù)時(shí)間的正弦規(guī)律而發(fā)生變化，當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)的主磁場(chǎng)和定子繞組切割時(shí)，定子繞組就會(huì)出現(xiàn)正弦交流電動(dòng)勢(shì)，也是會(huì)隨著時(shí)間的變化而改變的，最終讓水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。

二、水電廠水輪發(fā)電機(jī)組常見的故障

水輪發(fā)電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中由于發(fā)電機(jī)的環(huán)境等因素，出現(xiàn)故障的概率較高，比如發(fā)電機(jī)工作過(guò)程中的某些參數(shù)發(fā)生變化，超過(guò)了正常的范圍等等，這些故障較為常見，雖然不會(huì)給水輪發(fā)電機(jī)帶來(lái)較大的損害，但是若是不及時(shí)處理，讓水輪發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間存在故障運(yùn)行，就很容易發(fā)生工作誤差，造成一系列難以處理的后果，嚴(yán)重的還會(huì)威脅到發(fā)電機(jī)的安全。

1. 電氣方面的故障。當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果定子電流超過(guò)額定電流的1.1倍，就會(huì)讓水輪發(fā)電機(jī)的超負(fù)荷保護(hù)裝置，然后出現(xiàn)報(bào)警提示。這就需要維護(hù)人員時(shí)刻注發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)報(bào)警，就要立即對(duì)其進(jìn)行處理，避免事故再度擴(kuò)大，直到水電機(jī)回到正常狀況為止。如果水輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程沒有出現(xiàn)問(wèn)題，則需要減少發(fā)電機(jī)發(fā)出的勵(lì)磁電流和無(wú)用功率，當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)的適用功率比較低時(shí)，又要需要發(fā)電機(jī)的功率因素處在正常范圍以內(nèi)，那么就要降低發(fā)電機(jī)的功負(fù)荷，降低發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流還是不能將定子電流的值降到適當(dāng)范圍內(nèi)的話，依舊可以采用上述方法。水輪發(fā)電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題可以在短時(shí)間內(nèi)超負(fù)荷運(yùn)行，但是不能讓負(fù)荷超出的范圍在廠家規(guī)定范圍外。其次就是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地，水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子發(fā)生的故障主要有兩個(gè)：轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地以及轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地。轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地是發(fā)電機(jī)在工作時(shí)出現(xiàn)回路，然后電流經(jīng)過(guò)故障點(diǎn)。一點(diǎn)接地的轉(zhuǎn)子是在發(fā)電機(jī)工作時(shí)沒有出現(xiàn)回路，水輪發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)還是能夠正常運(yùn)行。然后就是水輪發(fā)電機(jī)的溫度超常，在水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)組中的定子、轉(zhuǎn)子以及鐵芯都會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)高的現(xiàn)象，這就會(huì)讓發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，最終出現(xiàn)故障。

2. 機(jī)械故障。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)械故障是十分常見的，而發(fā)生這種故障主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)異常強(qiáng)烈的震動(dòng)，水輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)震蕩很常見，但是在出現(xiàn)何種情況時(shí)，沒有很明顯的特點(diǎn)，這就使得技術(shù)人員不易察覺，所以在排除故障的過(guò)程中難度較大，若是這種震動(dòng)沒有及時(shí)解決，對(duì)機(jī)械的零件使用都會(huì)有很大影響。另外就是水輪發(fā)電機(jī)的電網(wǎng)不穩(wěn)定，我國(guó)當(dāng)前的發(fā)電量逐年增加，但是維護(hù)次數(shù)卻在減少，如果水輪發(fā)電機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)給發(fā)電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

三、水電廠水輪發(fā)電機(jī)組常見故障的維護(hù)措施

1. 完善相應(yīng)的制度。為保證水輪發(fā)電機(jī)維修部門的管理更加科學(xué)和規(guī)范，需要將發(fā)電機(jī)維護(hù)的責(zé)任到每一位工作人員。水輪發(fā)電機(jī)的維修部門首先要按照相關(guān)的法律規(guī)章制度建立安全的、標(biāo)準(zhǔn)責(zé)任管理制度，并且要在此基礎(chǔ)上加大管理力度，明確管理主體，明確每一位水輪發(fā)電機(jī)維修人員的職責(zé)。根據(jù)上述的常見的故障總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)，建立出完整的維修制度。另外，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的維修中那些偷懶耍滑、鉆空子的行為要嚴(yán)厲打擊，并在此基礎(chǔ)上要加強(qiáng)維修制度的落實(shí)力度，建立出明確的責(zé)任制。這種方法在很大程度上克服了大伙一起上、走過(guò)場(chǎng)、搞不清自己的職責(zé)的局面，很好的提升了水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)的工作效率。

2. 培養(yǎng)專業(yè)的水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)人員，建立獎(jiǎng)罰制度，提升工作人員的工作積極性。良好的職業(yè)道德素養(yǎng)是每個(gè)水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)人員都應(yīng)該具備的，由于保養(yǎng)人員的個(gè)人素質(zhì)原因，讓發(fā)電機(jī)維修工作變得難以順利開展。所以，這就需要機(jī)械維修部門按照實(shí)際對(duì)每一位工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，用培訓(xùn)或者考核的方式，來(lái)提升維修工作人員的專業(yè)知識(shí)和綜合職業(yè)素質(zhì)，要保證每一位維修保養(yǎng)人員都通過(guò)考核。與此同時(shí)，還要及時(shí)更新維修技術(shù)和理念、及時(shí)更新退休人員，引進(jìn)新的素質(zhì)高的專業(yè)型維修人才，以此來(lái)提升水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)的整體工作水平。另外，開展相應(yīng)的交流會(huì)議也能夠很大程度上提升工作人員的維修經(jīng)驗(yàn)，閘水輪發(fā)電機(jī)維修部門可以將各個(gè)工作人員召集到一起，然后針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行全面討論，相互交流經(jīng)驗(yàn)，共同研究出一套完整的維修技術(shù)。另外，上級(jí)部門還要重視對(duì)維護(hù)工具的配置和專業(yè)人才的培養(yǎng)，構(gòu)建出一支高水平的水輪發(fā)電機(jī)維修隊(duì)伍。最后，員工工作的態(tài)度要和工資直接掛鉤，只有這樣，才能提升員工的積極性，保證水輪發(fā)電機(jī)維修工作的高效進(jìn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行直接關(guān)系到水電廠的正常運(yùn)行，通過(guò)上述幾種對(duì)于維護(hù)制度和方法的改進(jìn)，大大的提升了維護(hù)工作的開展效率以及員工的積極性，特別是在維修方面取得成就頗為顯著。水電廠的水輪發(fā)電機(jī)維護(hù)人員只有全面了解發(fā)電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，才能總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)找出故障點(diǎn)，順利開展維護(hù)工作，讓水輪發(fā)電機(jī)一直處在安全穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳建東.淺談水電廠水輪發(fā)電機(jī)組常見故障與維護(hù)[J].電子元器件與信息技術(shù)，2018（12）：63-65+78.

（作者單位：湖南省電力公司水電分公司柘溪檢修部）