水電站水輪發電機組的常見故障與維護分析

摘要：水輪發電機組是水電站運行的核心部分，確保水電站水輪發電機組的安全穩定運行對于電力行業的健康發展來說意義重大。同時，水輪發電機組還具有成本低，污染較小的優勢，在促進社會的可持續發展方面亦發揮著至關重要的作用。本文主要分析了水電站水輪發電機組的常見故障，并對相應的檢修技術與維護措施進行探討，望能夠為相關技術人員提供些許幫助。

關鍵詞：水電站;水輪發電機組;常見故障;維護分析

水輪發電機組是水電系統的運行核心，只有在水輪發電機組良好運行的前提下，水電系統才能夠高效運轉，實現能源轉化，實現及時供電，滿足人們日益旺盛的用電需求。[1]水輪發電機組在運轉的過程中，時常會產生一些設備故障，影響水電站的安全穩定運行，為進一步改善水輪發電機組的故障問題，保證其處于正常運行狀態，技術人員必須不斷改進維護技術，提高自身的專業能力，最大限度的避免和減少故障問題產生，推動水電系統的高效、高質運行，為人們提供更加優質的供電服務，從而提升水電站的綜合效益。

1 水電站水輪發電機組的運行理論

1.1 運行模式

水電站水輪發電機組的運行模式主要是按需求帶負荷，當然，其中還包括單機運行以及并網運行等等。除了這些常見的運行模式之外，部分水電站水輪發電機組在實際運行的過程中，還會根據具體情況，采用調速器的運行模式，這種運行模式又主要包括手動運行模式以及自動運行模式等等。

1.2 運行結構

水電站水輪發電機組是一個比較龐雜的運行系統，水輪發電機是由很多細小的零件部位共同構成的，包括機架、導軸承、推力軸承、制動器、冷卻器等，而這些設備當中又包含了其他的零件設備，比如，定子又主要是由繞組、鐵芯以及機座等共同構成的，在實踐當中，技術人員還會根據實際制造條件和運行需求，對各個發電機的內部組成結構作出相應的調整。通常情況下，水電站水輪發電機組主要是采用密閉循環的運行方式，利用內部循環使得空間得到冷卻，以確保水電機組的穩定運行。[2]

2 水電站水輪發電機組的常見故障分析

2.1 運行溫度異常

水電站水輪發電機組在運行的過程當中，會隨著時間的推移產生越來越多的熱量，設備的溫度也同樣會逐漸上升，在長期運行狀態下，影響設備的運轉性能，這種不良影響在發電機組導軸承方面表現的更為明顯，倘若技術人員沒有定期做好設備的排熱及檢修工作，就極易導致水電站水輪發電機組產生運行故障，影響水輪的推動及電能轉化，最終無法及時的進行供電。另外，除了設備長期運行會導致溫度升高以外，各部的軸承在缺油的狀態下，也會由于散熱性的降低而導致溫度異常升高，致使設備產生運行故障，影響水電系統的良好運轉。

2.2 甩油故障

甩油故障也是水電站水輪發電機組在日常運行當中比較常見的一種故障。首先，水輪發電機組在運行當中，倘若油箱的油量超過了規定標準，就會引發甩油故障現象。其次，倘若水電站水輪發電機組在運行當中，轉動幅度超過了規定范圍，也會導致甩油故障的產生。再次，由于油箱的密度比較低，油箱頂部是否完全密封也是造成水電站水電機組產生甩油故障的重要原因。甩油故障的產生會很大程度上增加發電機組的設備消耗，影響水電機組的運行性能，嚴重的時候，甚至還會引發安全事故，給水電站造成不可挽回的損失。[3]

2.3 并網故障

水電站水輪發電機組在運行中，有時也會采用手動控制的方式對設備的運行狀態進行控制，導致發電機組的電壓和各項頻率參數容易產生較大的偏差，使得兩項實時數據不相匹配，倘若不及時的加以控制，就會致使水電及水輪發電機組產生運行故障，威脅水電站的穩定運行。

3 水電站水輪發電機組的常見故障維護與處理技術

3.1 落實日常維護工作

落實各項維護工作是解決水電站水輪發電機組常見故障產生的重要舉措，也是確保水電系統得以穩定運行的基礎。水電站在運行的過程中，要實行嚴格的設備定期維護制度，提高維護人員的工作責任意識，并督促維護人員落實各項維護措施。維護人員在對水輪發電機組進行設備維護的時候，要全面的、深入的了解水輪發電機組的實時運行情況及運行環境，定期對水輪發電機組進行清掃。在這個過程中，還要加強對水輪發電機組運行環境的檢查，確保周圍環境無積水現象產生，運行環境良好。[4]同時，做好定期檢驗工作，一旦發現水電站水輪發電機設備出現故障問題，需立即采取對應措施進行解決，及時更換磨損較大的零件設備，針對比較容易出現腐蝕生銹的零件如調速器等，定期進行保養，確保水輪發電機組的穩定運行，并合理控制其運行頻率。此外，對于發現的設備運行異常情況，如聯動傳動異常、軸瓦損壞、地腳螺絲松動等，及時進行處理，以防止其影響水電站水輪發電機組的政策運轉。

3.2 裝機組維護技術

在裝機組設備的檢驗工作中，務必要首先將發電機組與其他設備之間的連接線全部拔出，切斷發電機接線盒的定子繞組，確保檢驗人員的工作安全，避免安全事故的發生。根據水電站水輪發電機組的實際運行電壓，及高低狀態，合理的選用搖表設備，若水電站水輪發電機組的運行電壓達到規定標準即400V，則表明絕緣電阻搖測具備相應的合理性與準確性。[5]之后，再通過絕緣電阻搖測對水電站發電機組各個構成部件的具體絕緣參數進行標準化控制，使得始終處于規定范圍之內，充分保障水電站水輪發電機組的穩定運行。

3.3 高溫故障的處理技術

針對水電站水輪發電機組產生的溫度異常現象，技術人員要針對實際情況，積極探尋產生問題的原因，以便于采取合適的對策進行處理。通常情況下，水電站水輪發電機組在長期運行中，都會產生相應的溫度異常現象，主要表現為溫度逐步升高，倘若這種現狀得不到及時的處理，就會造成重大故障問題的產生，導致水輪發電機組運行受阻。因此，技術人員在對水電站水輪發電機組進行日常維護的時候，必須牢牢樹立故障防范意識，明確工作職責，一旦發現水電站水輪發電機組產生有功負荷大于額定負荷值的現象，要引起高度重視，并及時對額定值做出適當的調整。此外，針對由于測溫裝置性能較差而引起的溫度異常故障，要首先將測溫裝置從故障部位移除，之后立即通知專業操作人員對測溫裝置以及水輪發電機組的其他運行設備進行檢查與維護，最大限度減輕溫度異常故障帶來的不良影響。而對于冷卻水壓性能問題造成的溫度異常故障，則必須由技術人員對水泵進行全方位檢查，同時，設置機組對備用水進行冷卻，將水泵的水壓有效控制在

規定范圍之內，進一步降低水電站水輪發電機組高溫故障的產生機率。

3.4 發電機冒煙的處理技術

水電站水輪發電機組在運行的過程中，會產生發電機冒煙的故障現象。針對此種現象，技術人員必須第一時間找準發電機冒煙的位置，并及時掌握導致發電機冒煙問題產生的主要原因。與此同時，立刻切斷電源，停止水電站水輪發電機組的運行，并對各連接線路以及電源開關進行全方位檢查與故障排除，確保連接線路的通電穩定以及電源開關的穩定工作狀態。為此，還要加強對冒煙設備的檢修與維護，及時更換損壞的零部件，并在設備檢修完畢之后，對其進行運行測試，確保設備恢復正常運轉之后，再將其投入發電機組繼續使用，確保水輪發電機組的運行安全。

3.5 設備檢修的工作要點

考慮到水輪發電機組在水電站運行當中的重要性與特殊性，技術人員必須明確自身的重大崗位職責，牢記各項工作要點，最大限度的避免和減少對水輪發電機組的拆卸與維修，防止由于拆卸重裝導致水輪發電機組產生功能變化，影響發電機組的長期運行。此外，為進一步減少水電站損失，技術人員可以適當的借鑒之間的各項檢修報告，對近期的檢修事項進行合理的預測，在無重大故障問題影響機組運行的前提下，適當延緩檢修時間。在正常情況下，不得隨意修改原有的各項檢修方案，以留由后續檢修工作參考。

4 結語

水輪發電機組是水電站運行發展的核心，保障水輪發電機組的安全穩定運行是提升水電站經營效益的基本途徑。發電機組相關技術人員要明確自身的工作職責，對于水輪發電機組產生的運行故障進行及時的分析與處理，不斷提高自身的業務水平，盡量減少故障問題帶來的損失，確保水電站水輪發電機組的運行效率及運行質量。

參考文獻：

[1]周軍和.水電站發電機組中的故障與解決措施[J].科技風，2017（21）：148.

[2]巴桑.水電站水輪發電機組的常見故障與處理技術分析[J].中國新技術新產品，2018（11）：4849.

[3]朱文龍.水輪發電機組故障診斷及預測與狀態評估方法研究[D].華中科技大學，2016.

[4]王瑤珉，施勇軍.水電站水輪發電機組的常見故障與維護[J].科技風，2015（06）：26.

[5]李泉，阮凡，涂鴻焱，周小建，李斌.淺談水輪發電機組常見故障的分析處理[J].水電與新能源，2017（11）：5456.

作者簡介：陳海全（1981），男，漢族，廣西藤縣人，本科，工程師，中層管理人員，水電廠發電設備的管理。