水轮机故障的诊断和维修分析

张霖炫

摘要：当前水力发电的需求量在不断增加，水力发电的规模也越来越大。但是从水力发电的实际情况来看，水轮机还存在一定的故障问题。本文主要从水轮机故障诊断和维修的意义及目的出发，分析了当前水电站故障的实况及状态，并提出了几点故障诊断和维修的方法。

关键词：水轮机;故障;诊断和维修

在现阶段，水力发电站基本上已经实现了无人化，但设备的维修和保养还需要进行定期的维护。故障维修和保养中一般依靠检修人员的技术和经验，但是随着维修人员数量的减少，故障维修和诊断还存在一定的问题，由于信息技术的广泛性，在水电站设备中也逐渐应用信息技术来进行日常的诊断和维修。

1水轮机故障诊断和维修的意义和目的

通常情况下，设备故障的诊断和维修分为三个阶段，分别是预知维修、预防维修和事后维修，预知维修需要根据诊断数据来进行故障的预测，预防维修是对设备进行日常的检查，及时发现设备中存在的问题。从广义上来说，水轮机的诊断和维修还需要包括故障的预防、以及故障发生的原因和采取的相应措施。

水轮机故障診断和维修的目的主要体现在以下几个方面：一是做好故障的诊断和维修可以确保运行的质量，防止事故的发生，提升设备的安全可靠性。二是提升经济性，做好故障的诊断和维修，可以提升设备的防范能力，使事故防患于未然，设备在运行过程中一旦发生安全事故，可以因及早诊断，从而缩短设备的停机时间，使设备尽快投入到运行状态。同时，及早诊断可以减少多余的修理，最大程度的降低维修费用。由于水力发电基本上已经实现了无人化，设备维修人员也在不断减少，水轮机的诊断和故障分析可以将维修人员的技术集中起来，进一步提升了维修技术水平。

2水电站故障的实况及状态量

根据不完全统计，水轮机发生故障的部位通常情况下都是在排水装置、水轮机本体、压油装置，这些部位发生故障的机率是非常高的，基本上每两年多就可能发生一次。此外，从这些部分发生故障的情况来看，给排水装置中的管道阀门、水轮机的导叶、压油装置中的供油设备等零部件发生故障的频率较高。从发生故障的原因来分析，大部分故障都是由于零部件的劣化导致的，也有部分是由于保养不当造成的。水轮机在发生故障时，某些状态量也会发生相应的变化。

3水轮机故障诊断和维修方法

水轮机的故障诊断和维修可以采用监视的形式，通过监测水轮机的温度、振动等情况，及时对水轮机进行故障诊断并采用相关的措施。

3.1加强对水轮机轴承温度的控制

水轮机在发生故障时，水轮机轴承温度将会发生相应的变化。水轮机轴承温度将会随着水轮机轴承零部件、水温、油温、室温等情况而发生相关的变化，从对水轮机轴承维护角度来说，想要将轴承温度、室温、油温等各种外在因素，在相同条件下进行监视是很难实现的。水轮机在起动过程中热量将会产生一定的变化，机组在起动中，轴承的温度变化将会受到运行条件的影响，而一旦发生故障问题，水轮机轴承温度将会发生明显变化，相关人员通过轴承温度的变化情况可以及时对水轮机进行故障诊断。

3.2监视水轮机的振动情况

通过对水轮机振动情况的变化也可以对水轮故障进行诊断和维修，对水轮机的振动情况进行监视，可以在水轮机底座设置振动计，通过振动计来观察振动的幅度和频率，利用频率分析法对振动情况进行监视，水轮机在故障时，将会出现微小的异常征候，根据数据变化情况来分析故障发生的原因，这对设备的维修管理有很大促进作用。水轮机的振动除了在设备发生故障时会发生，还会因水轮机的运行而发生相应的变化，对于这种情况，相关工作人员也需要做好监视工作。

3.3对水轮机室内噪音进行监听

对水轮机的室内噪音进行监听，可以及早发现设备故障，并采取相应的措施。水轮机的噪音频率和振动频率基本成分相同。采用这种诊断方式，可以在水轮机内部按照噪音计，通过噪音的明显变化来进行故障的诊断。水轮机在发生故障时，故障的幅度并不确定，但其声调却会发生相应的变化，根据噪音计中声调的变化，来判断故障发生的位置及原因。从当前对噪音的监听情况来看，利用噪音来判断水轮机的故障问题还存在一定的困难，噪音的监听受白噪音以及优势频率的影响较大。

3.4加强对压油装置以及漏油情况的观察

在水轮机的起动和发生故障时，压油装置将会出现明显的变化。每次加载、卸载油压都会随着主机的运行而发生明显的变化。因此，可以通过对压油装置和漏油的观察来判断故障问题。对压油装置的总油量进行实时监控，并且将其和初期油量相比，以此来判断漏油量的多少，在正常状态下，漏油量应保持一致，而一旦水轮机发生故障，漏油量将会发生明显的变化，利用这一方法来判断水轮机的故障具有一定的可行性。在使用这一方法时应注意对总油量的测定是指观察油槽内的总油量，而系统中油不再这一范围内。

3.5空气压缩装置漏气

对空气压缩装置漏气观察可以在一定程度上诊断出水轮机的故障问题，空气装置中如果漏气量的增加，这样在单位时间内压力下降值也将会发生明显的改变，但空气压缩机在关闭阀门时也将会产生一定的变化，为此，根据空气压缩装置漏气来判断水轮机故障时，首先要排除空气压缩机关闭阀门这一影响。

4结语

随着水力发电无人化程度的提升，信息技术的应用也越来越广，在水轮机诊断和维修中要善于利用信息的技术的方法，通过温度、水轮机振动以及压油装置等相关部位的检测，可以及早发现水轮机故障问题，并及时采取相应的解决措施，从而提升水轮诊断和维修的水平。