水電站水輪發電機組的常見故障與處理技術分析

王曉哲

國網新源控股有限公司檢修分公司 吉林 吉林 132000

引言

水利發電是重要的國家戰略資源，因此水輪發電機的運作正常是保證該資源的重要指標。由于水電站水輪機組的組織結構極其復雜，葉片和油潤系統共同組裝構成了該組件，但水輪機組主要還是靠沖水運轉，因此使用過程中交互運轉總會出現各種復雜的問題，造成機組發電計劃無法按時完成。基于此，發電機組運作中要制定詳細的預案，提出常見故障的維護保養途徑和對策，找出常見故障的深層原因。

1 電站水輪發電機組的結構與工作原理

水輪發電機組的主要組成部分就是定子、轉子與勵磁裝置，定子主要有隔震系統、機座、鐵芯，轉子則主要包含了主軸、輪臂、輪轂、風扇、磁極、制動閥板等部件。水輪發電機組中的導水機構在關閉的過程中需要一定的時間，為了避免在關閉的過程中所造成的電網解列時的轉速上升過快、過高的情況，就需要給水輪發電機的轉子以更大的轉動慣量。這是造成當前轉子質量過重的主要原因。發電機同步運行的過程中，水輪發電機組內的勵磁繞組會通過直流電流，直接形成正常運行的磁場，此時就需要借助勵磁電源、勵磁調節器、勵磁繞組以及其他的組成設備才能獲取給直流電流，如果直接給發電機提供勵磁繞組與勵磁電源，會使得水輪發電機組的定子與轉子結構部分存在一定的氣隙，而該氣隙也會導致出現旋轉磁場，這就稱之為水輪發電機組的主磁場。經過分析發現，該磁場的變化呈現出正弦變化規律，在水輪發電機組主磁場與定子繞組實現切割時，定子繞組會伴隨著時間的變化而產生正弦交流電動勢，這樣就能夠達到發電的目的，這也是水輪發電機的工作原理。

2 水電站水輪發電機組的常見故障

2.1 溫度故障 水電站水輪發電機組在長期、無間斷運行的過程中，會產生較高的熱量，機身的溫度較高，在一定程度上會拖慢設備的運行，尤其是對發電機導軸承運行的速度影響很大。如果機組不能及時散熱或者缺乏散熱設備，將威脅機組的正常運行，拖慢運行設備，降低發電效率，降低電能供應率，從而影響發電站的整體效益。此外，溫度過高還會使機組運行必要的油料燃燒，造成事故。

2.2 水輪發電機組的油箱發生甩油故障 水輪發電機組要想運轉，一定要確保其連接的油箱中有足夠的油。但這個油箱中的油如果太滿了，就會出現甩油故障。除此以外，水輪發電機組轉的太快了，在高速離心的作用下，自然也會發生甩油故障。而甩油故障一旦發生，可能引發嚴重的事故。如此看來，可謂是得不償失啊。所以工作人員一定要十分的謹慎，一定要仔細檢查油箱的蓋子是否已經蓋好了。以此盡量減少事故的發生，維護他人和自己的生命安全。

3 水電站水輪發電機故障維護和處理的主要技術

3.1 高溫處理技術 溫度異常主要是表現為水電站水輪發電機組的相關設備，運行溫度相對較高，若是處理的不及時，就會導致水電站水輪發電機組運行故障的發生。因此，在水電站水輪發電機組運行維護和處理的過程中，一定要對該方面給予足夠的重視，若是發現的水電站水輪發電機組的有功負荷大于額定值，或者定子電流高于額定值的話，那么一定要對額定值進行有效的調整。同時，溫度異常若是因為測溫裝置性能較差所引發的話，應當將測溫裝置退出故障點，并且需要及時通知專業的工作人員，展開水電站水輪發電機組的維護工作，進而在最大程度上保證水電站水輪發電機組運行的穩定性。另外，針對冷卻水壓性能較差所引發的溫度異常，一定要對水泵進行全面的檢查，并且設置機組冷卻備用水，這樣可以將其水壓進行有效的控制，處于標準、合理的范圍內，降低水電站水輪發電機組運行故障發生的系數。

3.2 對水電站水輪發電機組的檢查 水輪發電機組的日常檢查應該仔細，要保證其外殼的完整性，不存在任何裂縫等損壞問題；確定連接螺栓緊固、無松動；檢查發電機調速器部件，要保證其轉動靈活；檢查聯軸器是否處于正常工作狀態下；傳動帶是否可以正常運行，接頭部分是否穩定牢固。詳細地檢查發電機各個閥門部件是否正常工作，各個軸承部件是否潤滑良好；檢查各個轉動部件的油質、油量等是否達標。

3.3 裝機組維護技術 在裝機組設備的檢驗工作中，務必要首先將發電機組與其他設備之間的連接線全部拔出，切斷發電機接線盒的定子繞組，確保檢驗人員的工作安全，避免安全事故的發生。根據水電站水輪發電機組的實際運行電壓，及高低狀態，合理的選用搖表設備，若水電站水輪發電機組的運行電壓達到規定標準即400V，則表明絕緣電阻搖測具備相應的合理性與準確性。之后，再通過絕緣電阻搖測對水電站發電機組各個構成部件的具體絕緣參數進行標準化控制，使得始終處于規定范圍之內，充分保障水電站水輪發電機組的穩定運行。

結語

水輪發電機組的安全是水電站得以發電的基礎。本文重點討論水電站水輪發電機組所呈現的發電機溫度過高，水輪發電機組出現甩油故障及并網故障問題，從而找到相應的應對措施。這在極大程度上減少了故障的發生。其實我覺得這一切的工作核心問題就是，工作人員要有嚴謹的工作作風。任何人從事任何工作，都要有嚴謹的工作作風，因為這不僅是對自己的工作負責，更是對自己對他人的安全負責。試問一個，有哪個領導會對做事馬馬虎虎的人委以重任呢?由此觀之，這種做事嚴謹負責的態度，也為自己贏得了機遇。而水輪發電機組，它身負重任。所以工作人員需要認真仔細地檢查水輪發電機組的故障，及時進行處理，確保水電站水輪發電機組是安全的。