水輪發電機組調試問題分析及處理措施

潘柳仕

摘要：水輪發電機組調試直接決定著水輪機組的安全性、可靠性和穩定性，這也在一定程度上證明了企業的生產與經營活動能力。基于此，結合實際案例，探究水輪發電機組調試存在的問題及處理措施，旨在為保證水輪發電機組的正常運行提供理論依據。

關鍵詞：水輪發電機組;調試問題;處理措施

0 ? ?引言

水輪發電機組運行過程中的安全性、可靠性和穩定性對保證整個水電站的生產與經營活動具有重要作用[1]，如何保證水輪發電機組的正常運行一直是水電站面臨的一個重要問題，如何采取合理的措施解決這些問題，是延長水輪發電機組使用壽命的關鍵所在。

1 ? ?案例概況

M江是我國西南部地區一條著名河流，根據當地政府部門對河流的規劃，擬在上游建設一座水電站，主壩為土石壩，項目模式為EPC總承包項目，總投資額25.23億美元，附屬工程項目主要包括灌溉、發電、給水等多項功能建筑物體。另外，在主廠房內分別設置6臺型號為HLA743-LT-

200的水輪發電機組，并配有SF35-18/5070型號的發電機，裝機總容量25 MW，額定轉速285.2 r/min。

2 ? ?水輪發電機組調試問題和解決措施

2.1 ? ?振動故障產生的危害

振動故障是水輪發電機組運行過程中不可避免的現象之一，振動故障不僅會對水輪發電機組正常運行帶來巨大影響，而且會給振動機組的安全性造成危害[2]，具體體現在以下幾個方面：（1）引起發電機零部件金屬焊縫疲勞，使之出現裂紋，導致水輪發電機組破壞甚至是報廢。（2）造成水輪發電機組各部位緊密連接部件松動，導致緊固件斷裂，加劇被連接部分振動，使其迅速損壞。（3）加速發電機組磨損，比如大軸的劇烈擺動使軸與軸瓦溫度升高，導致軸承燒壞。

2.2 ? ?振動故障產生的原因分析

在本工程項目中也同樣遇到了類似問題，若想解決這一問題，需要對引發水輪發電機組振動故障的原因進行分析，以期找到具有針對性的解決辦法。

（1）機械原因：多為水輪發電機組質量問題而導致;同時，可能還會由水輪發電機組軸承間距過大、主軸較細、剛度較低以及零件松動等原因而引發。

（2）電磁原因：主要由電機電氣部分的電磁力決定，水輪發電機組的振動現象會隨著電磁力的增大而增大，而電磁力的主要影響因素有轉子圓度等。

本項目中的水輪發電機組轉動部分由于受到電磁力的影響，發生振動故障。一般情況下，隨著電磁力的不斷增大，水輪發電機組的振動現象也會加劇，其中振動最明顯的是在上機架部分，此時如果沒有固定好定子繞組或者轉子繞組，其會在電氣負荷與電子負荷的共同影響下發生振動現象，隨著振動速度的不斷加快，振動的現象愈加明顯。

（3）水力原因：當水輪發電機組進水流道不通暢時，會有漩渦從進水流道進入水輪發電機組中，引發水輪發電機組振動現象，且振動會隨著水輪發電機組的運行情況變化而不斷變化。另外，導葉不均勻導致的水輪發電機組振動問題常發生于低比速的水輪發電機組中，這主要是因為水輪發電機組與導葉片的位置較近，導葉片的不均勻也會對水輪發電機組的正常運行產生影響。

2.3 ? ?水輪發電機組調試問題

2.3.1 ? ?甩油、溢油

某日，本項目中水輪發電機組調試小組分別對6臺HLA743-

LT-200型水輪發電機組進行瓦溫試驗，出現了甩油和溢油問題。這主要是因為項目所在地上游部分蓄水水平面的水輪機入口垂直高度低于額定的發電水頭值，使得導葉開至全開時的額定轉速仍未能達到機械過速值，過速時上導油盆蓋上的呼吸器和測溫電阻出線孔出現了甩油和溢油的現象，同時定子鐵芯和線棒上也沾有少量的油漬。現場安裝技術人員和廠家代表共同分析和研究后認為：廠家設計和生產的上導油盆中呼吸器較矮，測溫電阻出線孔處沒有設置封蓋裝置，在水輪發電機組運行過程中，由于上導油盆中的擾動較大，當油位不斷升高之后，油就從呼吸器和測溫電阻出線孔中甩出和溢出。

2.3.2 ? ?下導軸承擺度超標

拆開下導軸承油盆蓋板，經過檢查發現有個別下導軸承瓦支撐螺栓套筒與軸承點的焊接部位出現斷裂并伴有套筒松動現象。根據廠家提供的HLA743-LT-200型水輪發電機組制造圖紙，下導軸承瓦支撐螺栓套應在出廠之前與軸承體牢固焊接在一起，這屬于設備制造缺陷，最終得出此為下導軸承擺度超標的主要原因。

2.3.3 ? ?下導軸承瓦支撐螺栓套筒底部未按加工圖滿焊

工作人員再次拆下下導軸承油盆蓋板，經過更進一步的檢查發現下導軸承瓦支撐螺栓套在經過電焊之后依然有個別瓦間隙持續增大，工作人員查閱了水輪發電機組原始記錄的安裝流程，均沒有任何問題。后經過兩天時間的觀察，同時求助水輪發電機生產廠家得到了下機架和下導軸承加工圖紙，另從設備的制造角度分析發現：下導軸承瓦支撐螺栓套筒底部與軸承體部位應滿焊，這一部位不僅受力大，還可能會對擺度造成重要影響，由此懷疑該部位未按照加工圖滿焊，又由于該部位是水輪發電機組的隱蔽部位，從外觀無法直接看到，因此需要拆開軸承體外部套筒封板后進行檢查，如果未滿焊應做滿焊處理。

2.3.4 ? ?調試器出現故障

在本項目中，工作人員在調試某一臺水輪發電機組的過程中無法穩定關閉時間，且這個時間在沒有任何規律的情況下不間斷地延續和縮短，并出現油泵堵塞的現象，工作人員打開過濾器發現油泵的過濾網上有大量木屑，關閉水輪發電機組啟動按鈕，停止調試。

3 ? ?水輪發電機組調試振動故障問題的處理措施