淺談水電廠水輪發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)故障與維護(hù)

劉晶晶

四川省紫坪鋪開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司 四川成都 610000

水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組在工作中振動(dòng)不僅會(huì)對(duì)某些部件造成彈性形變或塑性形變，從而使部件出現(xiàn)裂紋、斷裂等現(xiàn)象，還會(huì)造成發(fā)電機(jī)組部件之間的連接部件出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，縮短各部件的使用壽命，因此為了有效提高發(fā)電機(jī)機(jī)組的工作效率和各部件的使用年限，相關(guān)工作人員需要不斷改進(jìn)發(fā)電機(jī)機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題的處理方法。

1 水電站水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組出現(xiàn)故障原因

第一，水輪發(fā)電機(jī)存在潛伏性故障。從目前的實(shí)際分析來(lái)看，水輪發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中存在較為明顯的局部質(zhì)量問(wèn)題。雖然有些問(wèn)題較小，在出廠驗(yàn)收和交接驗(yàn)收中不會(huì)產(chǎn)生異常，但是隨著水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，這種問(wèn)題會(huì)越來(lái)越明顯，問(wèn)題部位也易出現(xiàn)絕緣擊穿事故，進(jìn)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(lái)看，水輪發(fā)電機(jī)鐵芯硅鋼片存在局部問(wèn)題，如碰傷、電腐蝕、松動(dòng)和高溫等情況的持續(xù)作用會(huì)對(duì)片間的絕緣造成破壞，進(jìn)而造成局部短路。鐵芯硅鋼片發(fā)生局部短路時(shí)，鐵損現(xiàn)象顯著，如果不及時(shí)處理，鐵芯會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?zé)龘p，甚至出現(xiàn)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(lái)看，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障且故障點(diǎn)距離發(fā)電機(jī)較近時(shí)，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(shí)，絕緣效果會(huì)顯著下降，此時(shí)易發(fā)生定子絕緣故障。總之，電力系統(tǒng)的故障問(wèn)題是導(dǎo)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(wèn)題[1]。

2 水電站水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組故障的處理措施分析

2.1 進(jìn)一步強(qiáng)化基礎(chǔ)維護(hù)工作

在小水電水輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)性維護(hù)工作中，首先需要組織人員定期對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，做好各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄工作，檢查的內(nèi)容較多，主要有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù)檢查，確保設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，提高檢查工作質(zhì)量。還需要對(duì)設(shè)備一次回路與二測(cè)回路進(jìn)行檢查。目前有部分技術(shù)人員對(duì)設(shè)備基本用油情況管理缺乏高度責(zé)任意識(shí)，導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)油質(zhì)乳化問(wèn)題。此外未能對(duì)油品進(jìn)行分類，或是將機(jī)械潤(rùn)滑油與絕緣油一起應(yīng)用，導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中配件產(chǎn)生損壞。所以當(dāng)前需要對(duì)亂用油問(wèn)題進(jìn)行控制，提高用油正確性。在油添加過(guò)程中需要對(duì)添加量以及容積率進(jìn)行分析，各類不同規(guī)格的潤(rùn)滑油不能進(jìn)行混合應(yīng)用，不然將會(huì)導(dǎo)致油脂發(fā)生變質(zhì)。

2.2 故障預(yù)防措施分析

第一，基于水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行曲線盡可能規(guī)避振動(dòng)區(qū)域，使機(jī)組在運(yùn)行實(shí)踐中規(guī)避各部分所承受的振動(dòng)力。基于運(yùn)行曲線還可以有效避免頻繁停啟水輪發(fā)電機(jī)組的情況，預(yù)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(wèn)題。第二，定期評(píng)價(jià)水輪發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)冷卻效果。基于評(píng)價(jià)結(jié)果全面檢測(cè)水輪發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)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(jī)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(guò)檢查確定潛在問(wèn)題并及時(shí)診斷和改進(jìn)，全面控制定子、轉(zhuǎn)子絕緣現(xiàn)象。第四，通過(guò)測(cè)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(xiàn)發(fā)熱的情況，需要明確分析發(fā)熱點(diǎn)的發(fā)熱原因，采取處理措施并進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)[2]。

2.3 注意對(duì)過(guò)流部件的維修

水利發(fā)電機(jī)機(jī)組在工作中，水流通過(guò)壓力管?chē)娮斓纳淞髯饔茫罱K激發(fā)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。在此過(guò)程中維護(hù)人員需要對(duì)噴針開(kāi)度、出水流量等進(jìn)行檢查，避免轉(zhuǎn)輪因?yàn)樯渌€偏移失去軸對(duì)稱而產(chǎn)生橫向力，造成轉(zhuǎn)輪振動(dòng)。同時(shí)維護(hù)人員還需要加強(qiáng)對(duì)噴針、噴嘴以及轉(zhuǎn)輪等進(jìn)行檢查，避免當(dāng)水流的射流線偏移造成巨大的軸向串動(dòng)，從而引起振動(dòng)，引起水輪機(jī)出現(xiàn)疲勞或斷裂。除此之外，還需要對(duì)水流通過(guò)水輪機(jī)時(shí)的間隙射流等進(jìn)行控制，維修人員還需要加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)組各部件之間的檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，并進(jìn)行處理，將問(wèn)題消滅與萌芽之中。與此同時(shí)，水電站還需要定期組織設(shè)備維修人員進(jìn)行維修和檢查工作學(xué)習(xí)，以此提高自身專業(yè)素質(zhì)，在遇見(jiàn)一些問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)做出正確的處理，有效降低水電站因?yàn)樵O(shè)備問(wèn)題而造成的損失，在培訓(xùn)和學(xué)習(xí)過(guò)程中要重點(diǎn)學(xué)習(xí)水電站水輪機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題的分析和處理，從而降低機(jī)組振動(dòng)對(duì)水電站發(fā)電造成的影響。在對(duì)水電站水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組進(jìn)行檢修過(guò)程中，維護(hù)人員需要重點(diǎn)對(duì)過(guò)流部件進(jìn)行檢修，注意調(diào)節(jié)噴針間隙的大小均勻，以轉(zhuǎn)輪水斗表面粗糙度等，改善噴針、噴嘴分布不均勻現(xiàn)象，從而有效降低壓力脈沖。在對(duì)轉(zhuǎn)輪汽蝕補(bǔ)焊修復(fù)過(guò)程中需要加強(qiáng)射水中心線的控制、粗糙度等進(jìn)行控制，最終達(dá)到減小振動(dòng)的效果[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，當(dāng)前在水電站日常管理過(guò)程中，需要做好小水電水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行管理與日常維護(hù)工作，確保其能夠保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。當(dāng)前需要從水輪發(fā)電機(jī)組基本運(yùn)行情況出發(fā)，對(duì)各項(xiàng)工作中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，進(jìn)一步強(qiáng)化基礎(chǔ)維護(hù)工作、加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行檢查與操作、對(duì)設(shè)備定期進(jìn)行維護(hù)與巡檢，擬定完善的維護(hù)措施，這樣能夠有效促進(jìn)發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，確保水電站能夠正常運(yùn)行，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，優(yōu)化小水電水輪發(fā)電機(jī)的應(yīng)用質(zhì)量。