水电厂水轮发电机组常见故障及处理措施

王锡鑫

贵州黔源电力股份有限公司引子渡分公司 贵州贵阳 561116

现如今，伴随科学技术的不断进步，水力发电行业也获得了不错的发展成就。水电厂建设并投入使用了不同类型的水轮发电机组，大大提升了水电厂工作效率，而水轮发电机组运行故障问题成为影响水轮发电机工作质量的主要问题，所以就要对这些常见的故障问题进行改善，以提升水轮发电机工作质量。下面就来重点分析一下水电厂水轮发电机常见的故障及处理措施。

1 水电厂水轮发电机组常见故障

水电厂水轮发电机组主要分为两个部分，分别是电气部分和机械部分。其中电气部分常见的故障有温度故障、超负荷运转等等。而机械部分常常存在震动幅度过大、空蚀等故障问题。下面就针对这些问题进行详细分析。

1.1 发电机组运行温度过高

水电厂水轮发电机组运行温度过高从而会引发温度故障，造成发电机组运行温度过高的主要原因是由于在水轮发电机组在正常运行过程中，因为存在涡流现象，进而使得水轮发电机组内部的转子、定子、铁芯等部件都会产生电流，在电流的作用下，水轮发电机组的这些部件的温度就会逐渐升高，使得整个发电机组处于高温运行状态。如果水轮发电机组运行温度过高，就会增加故障发生概率，如果发电机组长期处于高温运行状态，还会导致发电机组内部零件融化，从而发生安全事故，对水电厂水轮发电机的正常运转以及相关人员的生命安全带来威胁。

1.2 电网稳定性降低

随着人们的用电需求不断增加，水电厂水轮发电机组的运行压力也在进一步提升。就目前来看，水轮发电机的发电时间和检修次数不成正比，也因此导致水轮发电机故障频发，导致水电成电网稳定性无法得到保证。

1.3 水轮发电机运行超负荷

水轮发电机对于运行电流有着一定要求，如果运行中的定子电流超出额定电流标准，就会导致水轮发电机超负荷保护被打破，进而触发超负荷运行报警装置。这时就需要水电厂工作人员要来解决超负荷运行问题，使水轮发电机恢复到正常运行状态。如果水轮发电机组在运行过程中并没有出现问题，那么就需要通过控制无用功率和磁电流的方式来解决。当水轮发电机在运行过程中所处的功率过低的时候，就要通过控制发电机符合的方式确保其功率保持在正常范围内。通常情况下，在水轮发电机运行过程中，系统出现故障后，可以在短时间内保持超负荷运行，但是超负荷运行时间要进行严格控制，不能超出水电机组运行所规定的范围[1]。

1.4 水电机组发生空蚀现象

一旦水电厂水轮发电机组发生空蚀现象，那么就会对水轮发电机组的内部部件造成损坏，从而引发更为严重的故障问题，对水轮发电机的正常运转带来严重影响。空蚀现象的发生会大大缩减水轮发电机的使用寿命，增加安全隐患，一旦出现安全问题就会对水电厂工作人员的生命健康造成严重威胁，使水电厂勉励巨大的经济损失。

1.5 强烈的震动故障

导致水电厂水轮发电机出现强烈的震动故障主要有两点：其一是由于水轮发电机的转子一点接地；其二是转子回路的两点都接地。其中，转子回路两点均接地一般会在水轮发电机在运行过程出现回路，电流会经过故障点，转子一点接地则不会出现电流回路，因此也不会经过故障点。对于水轮发电机组而言，励磁系统可以在短时间内保持正常工作状态，然而水轮发电机出现一点接地后，就会影响到水轮发电机转子的正负极，从而引发转子两点接地的问题，最终导致水轮发电机组出现强烈的震动故障。

2 水电厂水轮发电机组故障诊断方法

在对水电厂水轮发电机组故障诊断时，诊断人员应当采取科学的诊断方法，并借助先进的仪器来完成故障诊断工作，这样才可以更快找到故障原因，并及时采取有效解决措施，将水轮发电机组故障而带来的损失降到最低。很多时候，水轮发电机组的故障无法通过简单诊断方法检测出来，这也是为什么要借助先进的故障检测仪器来诊断故障的主要原因。此外，还要对水电厂水轮发电机组实施监控管理，这样才可以及时发现水轮发电机的运行故障，可以方便水轮发电机故障检测人员根据监控来判断具体故障原因。水电厂水轮发电机组故障诊断方法主要如下[2]：

第一，对水轮发电机组轴瓦温度进行检测。通过在水轮发电机组的轴承上安装温度传感器，可以实现对轴承的轴瓦进行监测，避免水电机组在运行过程中导致轴瓦烧损。通常情况下，轴瓦温度值的标准都是经过严格计算，一旦水轮发电机组在运行过程中轴瓦温度超出标准，温度传感器就会触发自动报警装置。此外，为了避免轴承瓦被烧损，还会设置一些保护装置，但是保护装置对于突发性故障的保护效果甚微，并且突发性故障发生过程非常短暂，所以要加强水电机组轴瓦温度的检测。

第二，水电机组震动诊断。水电机组的运行状况是否良好一般可以通过称重机架、水轮机顶盖、发电机定子、各部分轴承以及转动部分震动参数展现出来。通常情况下，出现故障的零部件在水电机组运行过程中会出现径向震动，一般都会在水路机组轴连接法兰柱上面进行检测，轴向震动通常会在承重机架的轴向上面实施监测。在监测过程中，如果监测出来的振动数值超出标准，那么就证明水电机组振动异常，应当进行故障检查。在振动诊断时，一般常用到低频振动仪，水电机组振动是有谐波构成，所以在诊断激振源时，可以结合镇定信号和频域变化来进行诊断分析[3]。

第三，对水轮发电机外观进行观察。在对水电厂水轮发电机故障进行诊断时，还要主要对其外观情况进行观察，可以结合水轮发电机外观情况和各个组件的说明书，对水轮发电机使用情况、故障的主要表现、水电机主要类型等多方面的信息进行掌握。如果负责水电厂水轮发电机组故障诊断的人员具有丰富的故障维修经验，常常可以通过直接观察水电机组外观来判断大致故障点[4]。

3 水电厂水轮发电机组常见故障处理措施

3.1 合理、正确对水轮发电机组进行检查

要想使水电厂水轮发电机的运行故障控制到最小几率，既要能够合理、正确对水轮发电机组进行检查，检查内容主要有：第一，要确认水轮发电机组的外壳是否存在开裂情况，螺栓是否得到牢固连接；第二，水轮发电机的调速器和转动装置是否运行正常，是否与联轴器正常连接，还要查看其传动带的接头是否连接牢固；第三，要对水轮发电机所有的阀门和导叶的开关状态进行检查；第四，要保证水轮发电机内部轴承保持一定润滑度；第五，要检查水轮发电机的控制屏连接线是否完好和正常，发电机的转子在转动是否后存在异常情况；第六，对水轮发电机的电刷和转向器连接情况进行检查，确保两者保持正常连接，并确认电刷保持正常的压力，刷握的各个开关均处于正常使用状态；第七，要确保水轮发电机控制屏的开关处于正确位置；第八，发电机处于空载状态。

3.2 做好水轮发电机的养护工作

定时对水电厂水轮发电机进行养护工作，可以保障水轮发电机的正常运转，保障水电厂发电效率和质量。为此，负责水轮发电机养护的工作人员在养护工作当中，要做好水轮发电机的清理工作，只有保障水轮发电机处于干净、整洁的状态，才可以避免故障的发生。在清理过程中，如果发现水轮发电机出现积水的情况，要及时排除积水，保持水轮发电机组干燥，这样才可以避免其受潮。水轮发电机的油泵很容易受潮，所以养护工作人员还要定期查看油泵情况，及时对油泵进行切换处理，将油泵的受潮情况进行控制。水轮发电机的调速器杠杆连接处很容易生锈，所以养护工作人员应当定期通过注油的方式来避免杠杆连接处生锈。堵塞问题常常发生在水轮发电机的气水分离器部分，如果这一部分出现堵塞情况，就会导致水轮发电机无法运行，因此养护工作人员还要做好气水分离器的清理工作，以避免其堵塞。除了做好上述养护工作外，水电厂还要做好水轮发电机养护工作计划，做好养护工作的详细记录，并保存好每个水轮发电机的养护档案，这样可以为今后故障处理工作提供参考。此外，为了确保养护工作的有效落实，水电厂还要明确水轮发电机的养护责任人，进而可以避免由于不规范养护而引发的水轮发电机故障问题，在发生问题后还可以第一时间明确责任人。

3.3 提升相关技术和管理人员的专业素养

当水电厂水轮发电机组出现故障时，要想第一时间找出引发故障法根源，并及时采取有效处理措施，就需要专业的技术人员和水轮发电机管理人员，只有水轮发电机相关技术和管理人员的专业素养得到保障，才可以在水轮发电机出现故障后将故障对水电厂带来的损失控制到最低，并通过有效的管理减少故障发生概率。为此，水电厂在招聘过程中应当提升相关技术人员和管理人员的招聘门槛，并对在职技术人员和管理人员进行定期培训，丰富他们的水轮发电机组相关知识，帮助他们掌握更多水轮发电机组养护、维修、使用相关知识，这样才可以正确使用和管理水轮发电机，并在其出现故障后可以第一时间、准确找到水轮发电机组故障点，对故障因素进行合理分析。除此之外，水电厂还应当注重他们的外出学习教育，帮助他们认识更多现代化水电厂水轮发动机产品和相关技术，并将其运用于实际工作当中，为水电厂水轮发电机的正常运转提供保障。

4 结语

总的来说，水轮发电机作为水电厂的重要一部分，是保障水电厂可以为人民提供稳定发电服务的关键，所以做好水轮发电机的故障处理工作，保障其正常运行尤为重要。作为水电厂，要做对水轮发电机组进行合理、正确的检查，并做好水轮发电机养护工作，制定养护计划，并将养护情况详细记录在案，明确养护责任人。同时，还要提升相关技术和管理人员的专业素养，这样才可以保障水电厂的工作效率，使其可以为人民的工作生活提供稳定用电。