水電站水輪發電機的運行與維護

韋世奇

【摘 要】水輪發電機是水電站實現水力發電的重要設施，水輪發電機維護工作的開展是為提升發電機運行的安全性與穩定性，對水利發電的電能質量的提升有利。本文從保障水電站安全運行的實際出發，探討水電站水輪發電機的運行與維護，旨在為水電站水輪發電機組的管理予以參考。

【關鍵詞】水電站；水輪發電機；運行；維護

社會經濟的快速發展以及生活水平的提高，促使電能成為日常生產與生活中不可缺少的一種資源，電能需求量不斷提升，水力發電是我國主要的發電形式之一，與其它發電形式相比，水力發電具有成本低與恢復性高等優勢。水輪發電機是水力發電所需的一種設施，是指以水輪機為原動機將水能轉化為電能的發電機。考慮到水輪發電機運行故障對水電站生產電能的不利影響，針對水輪發電機的結構特點，加強對水輪發電機運行與維護的管理，落實預防為主的方針，以保證水電站水輪發電機運行的可靠性。

一、水電站水輪發電機的運行

（一）對周期冷凝水品質的需求

從當前大多數水電站的設施情況來看，燈泡貫流式水輪發電機在水電站的應用較為廣泛。燈泡貫流式水輪發電機是指在類似燈泡的密封殼體內布置發電機與軸承等相關設備的水輪發電機，具有結構緊湊與防漏防潮等特點。水輪發電機的運行對周期冷凝水品質的要求較高，考慮到水電站水輪發電機安全與穩定運行的實際需求，以及燈泡貫流式水輪發電機的維護難度高的問題，在水電站運行中過濾后的純水與純凈水等高品質的水作為水輪發電機的周期冷凝水，避免因冷凝水的水質達不到要求而造成氣體在冷凝狀態下出現積垢，影響到水輪發電機的正常安全運行。

（二）水頭對機組運行的影響明顯

考慮到保證水輪發電機穩定運行的實際需要，重視水輪發電機的運行水頭問題，關注水頭對發電機運行的影響。在調節水庫運行與雜物清理等工作的基礎上，將機組運行水頭控制在合理范圍內，防止因水輪發電機的運行水頭發生降低，造成轉輪控制室受到干擾并影響到水輪發電機的穩定運行。從水電站水輪發電機的實際運行來看，水輪發電機在長時間運行過程中受到水源水質的影響，容易造成水輪發電機入水口的堵塞，破壞機組的運行水頭，導致水輪發電機運行效率的降低。當水輪發電機入水口因雜物堆積而引發堵塞問題，并且在水輪發電機長期運行中，水輪發電機的擋污欄內外壓強達到25kPa，導致水輪發電機在水電站生產電能中的貢獻度下降，水輪發電機的故障發生率偏高。

在水電站運行過程中，將擋欄裝置合理設置在水輪發電機組的入口位置，在水輪發電機停止運行或低負載狀態下依靠去污設施實現對入水口所流入水資源的水質，借助擋欄裝置清除水源中存在的漂浮物及其它雜物等污染物，做好水輪發電機組的去污處理工作。以控制水輪發電機的運行與防止燒瓦故障的發生為目的，全面檢查水輪發電機運行時的軸承油流量及其溫度，保證潤滑油泵作用的穩定發揮，避免因軸承油流量或溫度的異常而造成水輪發電機發生故障，確保水輪發電機的運行效率。

（三）連續運行的協助設施多

水電站水輪發電機的運行需要依靠潤滑油泵與冷凝通風機等多種支撐設備予以支持，而在水電站運行中冷凝周期水泵與潤滑油泵等設備發生故障容易造成水輪發電機組的不工作，導致水電站電能生產水平的降低。強壓支軸油泵需要在水輪發電機組的啟動與終止中保持穩定運行，保證信號正常傳遞而水輪發電機不停止運行，有效防止水輪發電機出現燒瓦故障。此外，性能穩定的調速裝置在水輪發電機中的應用，有助于避免水輪發電機出現超速飛輪現象，實現水輪發電機運行的智能化控制，減輕對水輪發電機安全運行的威脅，提升水輪發電機運行的可靠性。

二、水電站水輪發電機的維護

（一）周期水泵與潤滑油泵的維護

從水輪發電機的結構來看，潤滑油泵與周期水泵等設備普遍是設置在燈泡內部，突顯出潤滑油泵與周期水泵等設備的維護難度高的問題。為保障水電站水輪發電機的安全穩定運行，將周期水泵與潤滑油泵等內部設備的維護納入水輪發電機日常維護工作的范疇，綜合考慮潤滑油泵與周期水泵的結構特點，密切關注水輪發電機的軸密封處油與水的泄漏問題，加強對周期水泵與潤滑油泵等相關設備的維護，采取針對性措施及時處理軸密封處的泄漏問題，以提升水輪發電機運行的安全性。考慮到水輪發電機設置在水電站流通系統中燈泡內部的現實情況，以及水輪發電機容易較常出現的定子與轉子潮濕的問題，根據水電站水輪發電機運行的具體情況，如果水輪發電機組停機的時間長，按照水輪發電機內部出現潮濕情況的嚴重性，在機組內部合理增設燈泡除濕器，制定并落實水輪發電機組的運行規程，提升水輪發電機運行的穩定性，讓水輪發電機內部的定子與轉子始終處于絕緣狀態進行工作。

（二）軸承油量的調整

根據水電站的電能生產水平以及水輪發電機運行的具體情況，考慮到軸承油在水輪發電機運行中發揮出的潤滑與冷凝作用，以保證水輪發電機的安全運行與延長機組運行時間為目的，按照水輪發電機運行的標準規定，充分考慮到外界氣溫變化對軸承油作用發揮的影響，結合水輪發電機運行的實際需要，對軸承油量及軸承油氣溫進行合理調整，避免因擋門位置與軸承油氣溫的變化而造成水輪發電機運行過程中軸承油量的不合理增加，將軸承油量的調整納入水輪發電機日常維護的工作范疇，以保障水輪發電機的可靠運行。

（三）通風機的維護

水輪發電機是水電站生產電能的重要設施，而冷凝通風機是支撐水輪發電機運行的關鍵設備之一，通風機所具備作用的充分發揮，對水輪發電機運行中氣體的冷凝有利。冷凝通風機普遍是設置在水輪發電機的燈泡頂端或高溫層中，在水輪發電機長時間運行過程中，通風機的支撐旋轉部件容易因多方面因素的影響而造成部件的損壞，需要加強對通風機的維護與運行監管，對冷凝通風機出現的問題進行及時處理，考慮到通風機更新的復雜性，做好冷凝通風機的日常維護工作，避免因通風機故障而造成水輪發電機運行的不正常，降低水電站水輪發電機運行受到的干擾。

（四）蓄水井及輸水泵的檢查

在水電站水輪發電機運行過程中，滲透水與軸承處油的冷凝水補充主要是依靠滲透蓄水井及相應的輸水泵，切實解決水輪發電機工作中氣體在冷凝狀態下容易出現的積垢問題。考慮到水輪發電機返油盒的通道低問題，結合水輪發電機運行的具體情況，全面檢查滲透蓄水井及相應的輸水泵，做好滲透蓄水井與輸水泵的維護工作，檢查輸水泵排去機組檢測中通道的水，避免因其它方面因素而造成的滲透蓄水井及相應輸水泵運行不穩定的問題，及時清除滲透蓄水井中殘留的垃圾，保證水輪發電機運行的安全性。水泵濾網與透平油冷卻設備是水輪發電機運行所需的協助設施，而水泵濾網與透平油冷卻設備因水輪發電機長時間運行而積存大量的污染物，容易造成水電站水輪發電機運行的不正常，需要加強對水泵濾網與透平油冷卻設備的日常維護，定期或不定期地清除水泵濾網與透平油冷卻設備中的污染物，為水輪發電機的穩定運行提供保障。

三、結束語

水電站的電能生產水平一定程度上受水輪發電機運行效率的影響，而潤滑油泵與輸水泵等協助設施的作用發揮，關系到水輪發電機的運行。綜合考慮水電站生產電能與水輪發電機安全運行的實際需要，選用品質達到要求的周期冷凝水與性能穩定的調速裝置，合理控制機組的運行水頭，做好水輪發電機所涉及潤滑油泵與通風機等相關設備的日常維護工作，解決水輪發電機組的構造問題，保障水輪發電機的安全穩定運行。

【參考文獻】

[1].顧培陽.關于水電站水輪發電機組的可靠性運行[J].湖南農機.2013，（09）：127-128.

[2].何新穎，樂毅，等.基于虛擬現實技術的水輪發電機組運行仿真[J].中國農村水利水電.2016，（01）：137-139，144.

[3].張福芹，鄭覺平.那吉水電站燈泡貫流式水輪發電機的設計[J].中國水能及電氣化.2012，（10）：55-56.