淺談水電廠水輪發(fā)電機組常見故障與維護

劉晶晶

四川省紫坪鋪開發(fā)有限責任公司 四川成都 610000

水輪發(fā)電機機組在工作中振動不僅會對某些部件造成彈性形變或塑性形變，從而使部件出現裂紋、斷裂等現象，還會造成發(fā)電機組部件之間的連接部件出現松動現象，縮短各部件的使用壽命，因此為了有效提高發(fā)電機機組的工作效率和各部件的使用年限，相關工作人員需要不斷改進發(fā)電機機組振動問題的處理方法。

1 水電站水輪發(fā)電機機組出現故障原因

第一，水輪發(fā)電機存在潛伏性故障。從目前的實際分析來看，水輪發(fā)電機在設計、制造、運輸和安裝過程中存在較為明顯的局部質量問題。雖然有些問題較小，在出廠驗收和交接驗收中不會產生異常，但是隨著水輪發(fā)電機運行時間的增加，這種問題會越來越明顯，問題部位也易出現絕緣擊穿事故，進而造成定子絕緣故障。第二，鐵芯硅鋼片存在局部短路的情況。就目前分析來看，水輪發(fā)電機鐵芯硅鋼片存在局部問題，如碰傷、電腐蝕、松動和高溫等情況的持續(xù)作用會對片間的絕緣造成破壞，進而造成局部短路。鐵芯硅鋼片發(fā)生局部短路時，鐵損現象顯著，如果不及時處理，鐵芯會發(fā)生嚴重燒損，甚至出現定子絕緣擊穿事故。第三，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障。就目前的資料分析來看，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障且故障點距離發(fā)電機較近時，極易造成定子主絕緣的局部損壞甚至是燒毀定子。另外，定子線棒發(fā)生受潮時，絕緣效果會顯著下降，此時易發(fā)生定子絕緣故障。總之，電力系統(tǒng)的故障問題是導致定子故障的重要原因。因此，要做好線路檢修，有效避免發(fā)生短路等問題[1]。

2 水電站水輪發(fā)電機機組故障的處理措施分析

2.1 進一步強化基礎維護工作

在小水電水輪發(fā)電機基礎性維護工作中，首先需要組織人員定期對水輪發(fā)電機組運行情況進行檢查，做好各項運行數據記錄工作，檢查的內容較多，主要有設備運行狀態(tài)以及運行參數檢查，確保設備能夠穩(wěn)定運行，提高檢查工作質量。還需要對設備一次回路與二測回路進行檢查。目前有部分技術人員對設備基本用油情況管理缺乏高度責任意識，導致設備在實際應用過程中會出現油質乳化問題。此外未能對油品進行分類，或是將機械潤滑油與絕緣油一起應用，導致設備在運行過程中配件產生損壞。所以當前需要對亂用油問題進行控制，提高用油正確性。在油添加過程中需要對添加量以及容積率進行分析，各類不同規(guī)格的潤滑油不能進行混合應用，不然將會導致油脂發(fā)生變質。

2.2 故障預防措施分析

第一，基于水輪發(fā)電機的運行曲線盡可能規(guī)避振動區(qū)域，使機組在運行實踐中規(guī)避各部分所承受的振動力。基于運行曲線還可以有效避免頻繁停啟水輪發(fā)電機組的情況，預防定子鐵芯、拉緊螺桿以及線棒等頻繁發(fā)生熱脹冷縮的情況。此外，可以有效規(guī)避零部件變形、疲勞以及損傷等問題。第二，定期評價水輪發(fā)電機組的通風冷卻效果。基于評價結果全面檢測水輪發(fā)電機組的通風冷卻系統(tǒng)，及時發(fā)現和解決系統(tǒng)運行過程中可能出現的問題，為系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性提供保證[4]。第三，周期性檢查發(fā)電機定子鐵芯硅鋼片的位移和變化情況。要定期檢查鐵芯拉緊螺桿的拉緊力和絕緣情況，通過檢查確定潛在問題并及時診斷和改進，全面控制定子、轉子絕緣現象。第四，通過測溫，定期檢查定子線棒、端部、連接母線、鐵芯和電纜等。如果發(fā)現發(fā)熱的情況，需要明確分析發(fā)熱點的發(fā)熱原因，采取處理措施并進行安全性評價[2]。

2.3 注意對過流部件的維修

水利發(fā)電機機組在工作中，水流通過壓力管噴嘴的射流作用，最終激發(fā)轉輪旋轉。在此過程中維護人員需要對噴針開度、出水流量等進行檢查，避免轉輪因為射水線偏移失去軸對稱而產生橫向力，造成轉輪振動。同時維護人員還需要加強對噴針、噴嘴以及轉輪等進行檢查，避免當水流的射流線偏移造成巨大的軸向串動，從而引起振動，引起水輪機出現疲勞或斷裂。除此之外，還需要對水流通過水輪機時的間隙射流等進行控制，維修人員還需要加強對發(fā)電機組各部件之間的檢查工作，及時發(fā)現潛在的問題，并進行處理，將問題消滅與萌芽之中。與此同時，水電站還需要定期組織設備維修人員進行維修和檢查工作學習，以此提高自身專業(yè)素質，在遇見一些問題時能夠及時做出正確的處理，有效降低水電站因為設備問題而造成的損失，在培訓和學習過程中要重點學習水電站水輪機組振動問題的分析和處理，從而降低機組振動對水電站發(fā)電造成的影響。在對水電站水輪發(fā)電機機組進行檢修過程中，維護人員需要重點對過流部件進行檢修，注意調節(jié)噴針間隙的大小均勻，以轉輪水斗表面粗糙度等，改善噴針、噴嘴分布不均勻現象，從而有效降低壓力脈沖。在對轉輪汽蝕補焊修復過程中需要加強射水中心線的控制、粗糙度等進行控制，最終達到減小振動的效果[3]。

3 結語

總而言之，當前在水電站日常管理過程中，需要做好小水電水輪發(fā)電機運行管理與日常維護工作，確保其能夠保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。當前需要從水輪發(fā)電機組基本運行情況出發(fā)，對各項工作中存在的問題進行分析，進一步強化基礎維護工作、加強設備運行檢查與操作、對設備定期進行維護與巡檢，擬定完善的維護措施，這樣能夠有效促進發(fā)電機組穩(wěn)定運轉，確保水電站能夠正常運行，推動我國社會經濟的快速發(fā)展，優(yōu)化小水電水輪發(fā)電機的應用質量。