關于水電廠水輪發電機組的常見故障與維護

趙丹東

摘要：水輪發電機是整個水力發電關鍵，需要確保發電機組正常運行，才能有效維護電網的運行效果。但是水輪發電機組十分復雜，包括水、電、油、風等多種系統。在實際使用中不可避免地會產生各種問題和故障，最終影響發電機組的運行效果。為了增強水輪發電機組正常運行的效果，需要積極加強對水輪發電機故障的修復與處理。通過對水電廠水輪發電機組的常見故障維護進行詳細分析，總結水力機組的主要故障，提出相應的措施，保證水輪發電機組正常穩定運行。

關鍵詞：水電廠;水輪發電機組;常見故障;維護

在我國城市化進程高速發展的背景下，對于電力資源需求量顯著增加。目前除了傳統燃煤提供電力資源之外，太陽能、風能、水力發電層出不窮，能夠確保電力資源供應更加充足。水輪發電機作為主要的能量轉換裝置，在水力發電中起到至關重要的作用，所以必須要及時分析水輪發電機組的常見故障類型，采取科學高效的方法進行處理，維修人員要不斷增強自身的能力和素質，對潛在的故障問題進行及時分析，確保水輪發電機組更加安全可靠運行。

一、水輪發電機組的常見故障

（一）電氣部分

由于受到發電機本身和環境因素的影響，在水輪發電機組高速運轉中很容易出現各種故障，例如在發電機正常工作時，參數會發生顯著變化，而且超出正常的工作范圍，盡管這些狀況不會導致發電機受到嚴重影響，但如果長時間的運行必然會引起操作失誤，造成不良的后果，會直接威脅電機的安全[1]。當水輪發電機過載時，如果定子電流大于額定值的1.1倍，則發電機過載保護失靈，還會出現明顯的報警信號。工作人員需要及時處理，確保發電機運行恢復最佳狀態。如果水輪發電機功率較低，需要確保發電機的功率因數在正常范圍內，并且降低發電機的功率負荷，減少發電機勵磁電流。

（二）機械部分

如果出現發電機強震動的情況，會導致明顯的故障，嚴重影響機械以及零部件的使用壽命，而且隨著科學技術水平的高速發展電網，中水電廠的水輪發電機數量也在顯著增加，水輪發電機年平均發電時間不斷延長，但是維護時間和頻率逐漸下降，水輪發電機組出現問題后也會造成停機引發巨大的經濟損失。當水輪發電機空化腐蝕后，會造成機組內部的部件明顯腐蝕，造成水輪發電機受到諸多問題的影響，直接影響水輪發電機的整體維修效果[2]。

二、水輪發電機組維護的主要策略

（一）提高人員的素質水平

在科技高速發展的背景下，水輪發電機能夠提供社會發展所需的電力資源，也需要承擔電網峰值和頻率調節等功能。在水力發電廠中，水輪發電機組是非常重要的動力轉換裝置，需要保障水輪發電機組的可靠性和安全性，還要保障水力發電機組的穩定運行。因此必須及時針對水輪發電機存在的故障問題進行及時處置，對水輪發電機組常見故障進行綜合判斷。要想增強基礎的整體維修質量必須要全面提高技術人員和管理人員的綜合素質，加強人員考核，定期舉辦員工維護修理和機組故障診斷培訓，確保員工能夠及時準確尋找故障點并快速進行處理，提高操作質量[3]。

（二）加強維護工作

在水輪發電機長時間運行中，需要進一步加強水輪發電機組的清理與維護，確保發電機組衛生整潔，避免周圍存在大量水，如果水力發電機組出現故障時，要快速對故障點進行準確定位，并制定完善的應急解決方案，通過定期切換壓軸裝置，避免產生潮濕情況，在調速器杠桿連接處還要定期注油，從而提高表面光滑和抗腐蝕效果，還要定期處理清潔氣水分離器，以免堵塞。

（三）定期檢查

加大對發電機和控制屏之間連接的安全性處理，保證各種裝置靈活，符合規范化安裝的標準。同時還應該對水輪發電機外殼全面檢查，判斷螺栓連接是否牢固，通過一系列的檢查處理來保證水輪發電機組的穩定運行，有效降低水輪發電機組安全隱患，提高水輪發電機組的整體運行質量[4]。水輪發電機的油環時，需要檢查水輪發電機的油導向部，油過多時需要注入多余的油。按照指定值設定的水力渦輪發電機分配與零線平行，以及渦輪機組工作時不要超過基準線的最大比例。發現渦輪異常擺動時，必須立即停止渦輪發電機因此，相關人員需要重視水輪發電機的異常運轉問題，在最短時間內迅速發現發電機的漏油部分，進行針對性處理的同時，加強預防工作并加以避免。在水力渦輪發電機組的大修中，需要密切注意軸承襯套和曲軸之間的間隙接頭，在適當的范圍內檢查燃料箱的內部完整性，確定特定的油位和密封件。在渦輪發電機運行中，需要監視渦輪噴射的油。如果渦輪噴射的油發生異常，則需要立即停止機組。在異常故障檢修時，要判斷循環管道是否正確安裝，就必須及時采取有效措施，控制機組振動異常，調速器接力器抽動故障處理中可以對系統的電氣調節器進行重新調試或者進行無水試驗，重新設置接力器和主配，分析其穩定性對接力器進行補償。

結束語：

水輪發電機組是水電廠發電的核心，對整個電力系統具有直接影響，在水輪發電機組長時間運行中如果無法進行有效管理，必然會給水電廠造成無法挽回的損失，所以要高度重視對發電廠正常管理，促進水力發電事業發展。

參考文獻：

[1]周烺，劉建政，張琦雪，鐘波，桂林.大型水輪發電機消弧線圈接地方式下的注入式定子接地保護新方案[J/OL].中國電力：1-11[2021-05-31].

[2]王皓，李嘉琪，秦光宇，金波，孫凱.豐滿電站水輪發電機通風冷卻系統的工程應用研究[J].水利水電技術（中英文），2021，52（S1）：83-91.

[3]周立成，張堃，艾遠高，金笑笑，李翰夫.巨型水輪發電機組高可靠性電源冗余控制技術應用與研究[J].水電與抽水蓄能，2021，7（01）：44-48.

[4]李帥軒，劉玉明，陳俊，王洪林，李楊松，王坤杰，郝亮亮.多對極發電機勵磁繞組匝間短路故障在線定位理論研究[J].水電與抽水蓄能，2021，7（02）：54-60.

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