水力发电机的维护和保养

□张占宁(河南省信阳市鲇鱼山水库管理局)

水电站的设备正常维护与检修是提高设备健康水平,保证水电站满发、多发、安全、经济运行的重要措施。根据电力工业特点,要掌握设备运行规律,做好设备的日常维护,坚持以预防为主的计划检修和“质量第一”的检修方针，切实做到应修必修,修必修好,使全厂设备经常处于良好状态。水轮发电机组是水电站的重要设备,对提高水电站的生产指标和安全运营都有着非常重要的作用,因此必须做好对操作员工关于水轮发电机组的科学使用培训,增强操作员工的理论知识和实际经验,对水轮机电阻做好日常维护工作,在保障安全生产的前提下尽可能的为水电站创造更大的效益。

1.发电机运行中的监视和检查维护

第1，所有安装在发电机仪表盘上的电气指示仪表，发电机定子绕组、定子铁芯、进出风，发电机各部轴承的温度及润滑系统、冷却系统的油位、油压、水压等的检查、记录间隔时间应根据设备运行状况、机组运行年限、记录仪表和计算机配置等具体情况在现场运行规程中明确。监视励磁回路绝缘的电压表，应定期测量，在现场运行规程中规定。

第2，发电机及其附属设备，应按现场运行规程的规定，进行定期巡视和检查。此外，在发生外部短路后，也应对发电机进行外部检查。

第3，润滑油和轴承的允许温度及油压、进出风温度和冷却水水压均应在现场运行规程中规定。

第4，发电机润滑、轴承、冷却水系统的定期试验、切换、清扫、排污等维护工作应在现场运行规程中明确工作项目和周期。

第5，发电机的运行管理与监督，应根据发电厂管理体制、值班方式的具体情况，指定专门单位的专人担任，其职责分工，应在现场运行规程中明确规定。

第6，“无人值班”(少人值守)电厂的发电机及其电气机械仪表的巡视检查和表计记录应在现场运行规程中明确规定。

2.滑环和励磁机整流子电刷的检查和维护

一定期检查整流子和滑环时，应检查下列各点：第一,整流子和滑环上电刷的冒火情况；第二,电刷在刷框内应能自由上下活动(一般间隙0.1～0.2mm)，并检查电刷有无摇动、跳动或卡住的情形，电刷是否过热，同一电刷应与相应整流子片对正；第三,电刷连接软线是否完整、接触是否紧密良好、弹簧压力是否正常、有无发热、有无碰机壳的情况；第四,电刷与整流子接触面不应小于电刷截面的75%；第五,电刷的磨损程度(允许程度订入现场运行规程中)；第六,刷框和刷架上有无灰尘积垢；第七,整流子或滑环表面应无变色、过热现象，其温度应≤120℃。

二检查电刷时，可顺序将其由刷框内抽出。如需更换电刷时，在同一时间内，每个刷架上只许换一个电刷。换上的电刷必须研磨良好并与整流子、滑环表面吻合，且新旧牌号必须一致。

三根据现场运行规程所规定的时间和次数，对滑环和励磁机整流子进行维护。工作中，应采取防止短路及接地的安全措施。使用压缩空气吹扫时，压力不应超过0.3MPa，压缩空气应无水分和油(可用手试)。

四机组运行中，由于滑环、整流子或电刷表面不清洁造成电刷冒火时，可用擦拭方法进行处理。现场运行规程应明确规定处理方法与注意事项。

3.励磁装置的检查和维护

一现场运行规程应明确规定励磁设备的巡视检查周期和具体项目。主要检查项目有：第一,各表计指示是否正常，信号显示是否与实际工况相符；第二,各有关励磁设备元器件，应在运行对应位置；第三,检查各整流功率柜运行状况及均流情况；第四,各电磁部件无异声及过热现象；第五,各通流部件的接点、导线及元器件无过热现象，各熔断器是否异常；第六,各机械部件位置正确，接触点接触良好，无过热现象，挂钩挂好，各部螺栓、销钉连接良好；第七,通风用元器件、冷却系统工作是否正常；第八,静止励磁装置的工作电源、备用电源、起励电源、操作电源等应正常可靠，并能按规定要求投入或自动切换。

二整流励磁装置功率柜的维护工作，应在该功率柜停运情况下进行。晶闸管整流器的散热器应定期清扫，风扇应定期切换运行。励磁装置工作在手动状态时，注意无功功率的变化。

4.水电站水轮机额定情况下的运行方式

一水电站水轮发电机按照制造厂铭牌规定数据运行的方式称为额定运行方式，水电站水轮发电机可在这种方式下长期连续运行。

二转子电流的额定值，应采用在额定功率因数和电压波动在额定值的±5%、频率变化在±1%范围，能保证发电机额定出力时的电流值。

三水电站水轮发电机投入运行后，未做温升试验前，如无异常现象按照发电机的铭牌数据带负荷。在未进行温升试验以前，水电站水轮发电机不允许超过铭牌的额定数值运行，同时也不允许无根据地限制容量。如果经过温升试验，证明水电站发电机在温升方面确有较大裕度，对水电站发电机的结构所进行的分析亦说明确能超过额定数值运行时，应将所做的试验记录连同结构分析(国内产品应附制造厂的意见)报送上级主管部门批准后可以超过额定数值按新的数据运行。

四经过改进后提高出力的发电机需通过温升试验和其他必要的试验，以及进行技术分析鉴定，来确定提高出力后的运行数据。按提高出力数据运行的方式经上级主管部门批准后，可以作为水电站发电机正常运行方式。水电站水轮发电机超出力运行必须考虑原动机(水轮机)、水电站发电机励磁系统、有关电气(一、二次)设备及机械附属设备的铭牌容量能否适应。

五转子绕组、定子绕组及定子铁芯的最大温度，为水电站水轮发电机在额定进风温度及额定功率因数下，带额定负荷连续运行时所发生的温度，这些温度根据温升试验的结果来确定，其值应在绝缘等级和制造厂所允许的限度以内。

六当水电站水轮发电机组铭牌设置最大容量时，水电站水轮应允许在最大负荷下连续安全运行。最大负荷时的功率因数、定子和转子最大工作电流以及发电机各部温度，应按制造厂的规定在现场运行规程中写明。

[1]吴君平.《水力发电机的维护和保养手册》[M].北京：电力工业出版社，1956.

[2]水力发电机的操作规程.水利电力部西安电力设计院[M].北京水利电力出版社，1958.