如何做好水轮发电机组的检修及维护

黄治兵

摘要：水轮发电机组不仅是电能的转换机器，而且也是电力系统一个重要的组成部分，其运行的稳定性与可靠性尤为重要。本文就如何做好水轮发电机组的检修及维护工作进行了简单的分析。

关键词：水轮发电机组；检修；维护

一、水轮发电机组的故障成因和故障特点

（一）水轮发电机组的故障成因

水轮发电机组多发的故障有：水轮机故障、制动器故障、轴瓦损坏、定子线圈下沉、机组振动、阻尼绕组故障、转子引线故障等。

水轮机故障：一是水轮机的活动导叶因磨损，导叶间隙增大，出现机组停机后漏水增大现象，严重时会使机组惰性旋转起来。二是水轮机转轮在运行中的气蚀使转轮叶片出现蜂窝状，还有转轮在运行中受到强大水推力作用和在本身应力不均影响下，出现叶片裂纹或断裂。制动器故障：一是由于制动器本身油污过多，导致活塞会被卡住；制动块没有较好的耐磨性，荷载程度不均匀，这会缩短制动块的使用寿命；制动器上下腔因密封环的原因，可能出现上下腔串气。二是制动器行程开关和控制电磁阀电路回路等故障。轴瓦损坏是因为机组在运行中各轴瓦自身不同部分及各轴瓦之间的温差致使轴瓦变形磨损、烧蚀，形成温差的原因多是因为不均匀的瓦受力，冷却系统出现故障。定子线圈下沉是线圈松动了，其原因是垫条和线圈高温运行收缩，线圈受到重力影响下沉；易磨损主绝缘体，将造成线圈损坏，引发定子短路。机组振动原因主要有水力、机械、电气等三大方面的原因。阻尼绕组故障是连接板和阻尼环接触不良，其联接处发生了断裂反应；频繁在阻尼绕组中起动，出现了大电流，发生振动，出现了噪声。转子引线故障多是因为绝缘破裂、其表面较脏，在离心力的影响下，引线被甩出，焊锡面被腐蚀掉，这就导致转子出现失磁和接地的故障。

（二）水轮发电机组的故障特点

水轮发电机组出现故障，其最大特征就是复杂性。如果水轮发电机组某一处出现故障，但机器都在工作，强大的声响很难让人判别出振源的位置。振源无法寻找，主次关系也不好辨认。发生振动故障时，也会引发其余的故障振动。各部位发生振动，其种类繁多。即便是专业人员，也不能及时的分清。

同时，水轮发电机组振动故障有着多样的意义。故障不同，且特征也不同。故障和特征并不对应。除此之外，故障在特征方面有着更为广泛的反映意义。水轮发电机组的各部位超长振动，或者是故障的叠加反映。故障引发振动可能会反映在不同的部位上。分析故障由此带来了压力。检修水轮发电机组故障的技术，也因为这样的故障特点，发展创新速度缓慢。

二、检修水轮发电机组故障的方法

（一）模糊诊断法

模糊诊断法的原理是水轮发电机组故障检修时，检测出的特征之间存在隶属性质。模糊诊断法利用模糊性的逻辑来对故障现象和原因进行描述，以模糊方程式识别和解决故障问题。故障原因和现象往往会存在一些关联。某一种故障有多元化的原因，或者原因发生后的故障会引发多种现象。模糊诊断可以对不确定问题进行诊断，相比较普通监测法，耗资低、效率高。但实际操作过程中，检修工作者要学会每一种函数的获取方式，在检修中构建模型。信息要从诊断语言中获取。

（二）人工神经诊断法

人工神经诊断法以模拟的形式，对非线性函数进行熟悉，从而得到故障样本。应用ANN技术时，处理故障要有步骤要求，先组织学习样本，再依据样本和问题构造出神经网络，最终选择学习参数和算法。人工神经诊断也有局限性，第一便是获取学习样本难。倘若不恰当的选择样本，则会导致诊断失败。第二便是忽视了专家经验。诊断时专家有正确的判断，但人工神经网络构成单一，难以理解其知识表达方式。神經网络内的知识多在网络内。人们不容易进行理解，缺乏诊断的解释能力。

（三）模糊神经诊断法

此法是模糊诊断和人工神经诊断结合的方法。在神经网络中引入知识。网络权值有意义时，保存了神经网络学习机制。模糊神经诊断法能将学习、识别、联想、自适融为一体，保证了定性知识，也有很强的数据处理和学习能力。

三、水轮发电机组的维护策略

（一）积极转变水轮发电机组的维护理念，明确维护目标

水轮发电机组的维护与电厂的安全运行密切相关，所以不论是电厂的管理层还是基层的普通职工，都应积极转变观念，树立全员参与、全过程管理的现代维护理念。

同时，明确水轮发电机组维护的目标，针对维护目标建立有效的维护计划，并以科学的管理目标作为指导，结合水力发电厂发电设备的具体情况、员工的工作需求、投入维护的资金量，做好水轮发电机组的维护工作。

（二）落实岗位问责制度和奖惩制度

水力发电厂在水轮发电机组的维护中，应当按照岗位责任制的原则，明确划分各工作的具体职责，建立并落实岗位问责制度和奖惩制度，这样既能在一定程度上提高工作人员对水轮发电机组工作的重视程度，提高日常维护工作的效率，其最终目的是确保水轮发电机组正常运行。

（三）水力发电站水轮发电机组的维护要点

第一，水轮发电机组应保持各固件都处于紧固状态，并确保部件能够灵活转动。所以，水轮发电机组在运行中应定期检查各轴承油位；运行2500至3000小时，应检查连轴器；定期检查水封和挡水板；每5年大修一次，大修期间应更换联轴器销、轴承等部件。

第二，发动机组运行时，要确保调速器油压表的指示和压油罐油压表的指示不能相差过大；导水叶的开度限制应为发动机的最大出力限制；定期切换油泵和导轴承油泵；定期清洁轴承润滑水的过滤器；定期给调速器的各杠杆的连接处注油。

第三，在水轮发电机组的停机过程中，尽量缩短低速运行的时间。当转速下降到额定转速的30%至25%，即可制动机组。

四、水轮发电机组检修和维护需要注意的几个问题

第一，水轮发电机组的检修和维护工作要从客观实际出发，有计划、有步骤地完成。各水力发电厂要根据自身的设备状态、人员素质、管理水平、资金投入等因素，先选择试点开展，再逐步推广到全厂。

第二，树立明确的检修和维护目标，即利用最低的检修、维护成本，确保水轮发电机组具有最大的运行可靠性。在积极探索状态检修的同时，还有预防因盲目延迟检修，造成水轮发电机组的失修。

第三，水力发电是一项较复杂、系统化的工作，所以，要做好水轮发电机组的检修和维护工作，就必须从水力发电厂的整体出发去考虑。

第四，制定相应的技术标准和优化水轮发电厂的管理制度。建立或健全水力发电厂水轮发电机组的检修和维护规程后，检修和维护工作就会变得有章可循、有法可依，最大限度地确保机组的正常运行，防止诸如盲目停机检修等情况的发生。

第五，充分利用计算机监控系统。尤其在水轮发电机组的检修诊断过程中，计算机控制系统的利用可以起到避免布线、节省投资等作用。

第六，重视对技术人员的培训，提高水轮发电机组检修和维护工作的规范程度。做好技术资料、检修维护记录的整理工作，为水轮发电机组的检修和维护工作做好准备。

第七，科学技术是第一生产力，也是做好水轮发电机组的检修和维护的基础和保障。因此，水力发电厂应加大都新技术、新设备的投资力度，引进先进的技术和设备，做好技术改革和设备更新工作。

结束语

近年来，随着水力发电的快速发展，我国的水电事业取得了丰硕的成果，水轮发电机组检修和维护的要求也不断提高。大力推广状态维修，认真做好水轮发电机组的维护工作，把可能出现的故障和事故消灭在萌芽状态，确保水轮发电机组的安全平稳运行。

参考文献

[1]姜春宝，王璐.论水力发电与其他发电方式的比较优势[J].科技与企业，2012（20）

[2]孙鑫，杜巍.试论强化水电站水轮发电机组运行与维护的必要性[J].民营科技，2012（10）