【摘 要】水輪發(fā)電機的維護管理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)且是水電站發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)予以高度重視。本文首先簡要闡述了水電站水輪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理，隨后就其常見故障進行概括，重點討論了水電站水輪發(fā)電機的維護管理，以期為水電站水輪發(fā)電機的維護管理工作提供一定的借鑒。

目前，由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，世界人口也在不斷增長，與之俱來的環(huán)境問題持續(xù)惡化，為了降低環(huán)境污染，大力發(fā)展可持續(xù)道路，我國迫切需要利用清潔能源來滿足人們對日常用電的需求。而水力發(fā)電是一種清潔、可再生的能源，開發(fā)水電資源可以有效降低溫室氣體排放量。由此我國致力于發(fā)展水力發(fā)電，到目前為止，水力發(fā)電已成為我國日常用電的重要來源之一。而水電站的維護管理對于水電站的長遠經(jīng)濟效益有著十分顯著的影響，由此應(yīng)將強對水電站發(fā)電設(shè)備的運營維護管理，從而有效保障水電站的安全運營，使其帶來源源不斷的經(jīng)濟效益。水力發(fā)電的主要設(shè)備是水輪發(fā)電機組，其運行狀況是決定水電站能否順利完成生產(chǎn)任務(wù)的關(guān)鍵因素，在水電站發(fā)電中起著非常重要的作用。因此，探究水電站水輪發(fā)電機的維護管理具有重要意義。

1水輪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理

目前，水電站的維護工作是水輪發(fā)電機的工作中的主要環(huán)節(jié)，水輪發(fā)電機的部件構(gòu)成十分的復(fù)雜，主要由定子、轉(zhuǎn)子及勵磁裝置等設(shè)備構(gòu)成。轉(zhuǎn)子主要是由風(fēng)機、磁極、輪轂、端壓板、磁輪、輪臂、主軸、制動閥片等構(gòu)件組成。

水電站主要是由水輪機帶動轉(zhuǎn)子的作用，水輪發(fā)電機組的發(fā)電原理為在與發(fā)電機同步運行的過程中，水輪發(fā)電機的勵磁繞組必須通過直流電流，從而產(chǎn)生發(fā)電機所需的磁場。在不斷切割旋轉(zhuǎn)磁場和定子繞組的過程中，定子繞組產(chǎn)生了正弦電動勢，且隨著時間變化不斷的產(chǎn)生電能，從而完成發(fā)電工作。

2常見故障

2.1溫度故障

在正常情況下，水輪發(fā)電機組在工作運行的過程中會不斷產(chǎn)生熱量，從而使得溫度會不斷的發(fā)生變化。當(dāng)水輪發(fā)電機組長時間工作時，其就會不斷產(chǎn)生熱量，使機體溫度不斷攀升，當(dāng)異常升溫達到一定程度時，將會對水輪發(fā)電機組，特別是導(dǎo)向發(fā)電機的軸承帶來極大的損傷。如果沒有定期維護、進行降溫處理，便會造成水輪發(fā)電機組運行故障，可能會使得機組推力瓦溫度過高會燒毀推力瓦，而轉(zhuǎn)子線圈溫度太高會使的線圈的絕緣損壞從而引發(fā)嚴(yán)重的事故，為發(fā)電站帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。如果軸瓦的溫度幾乎上升到極限，就必須減少機組出力，甚至使其停止運行。由此需要在日常運行與維護工作中強化對溫度問題的重視，采取積極有效的方案加強事故的防范。

2.2甩油故障

如果水輪發(fā)電機的工作振幅過大，超過了限定的范圍，就會引發(fā)甩油故障。如果油箱里的油太多，超過了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，也會使得水輪發(fā)電機在工作時，出現(xiàn)甩油故障。此外，油箱頂部是否有效密封也是影響甩油故障是否出現(xiàn)的重要影響因素，部分甩油故障的發(fā)生都是由油箱的密度不好而造成的。甩油故障會導(dǎo)致發(fā)電站水輪發(fā)電機的不良消耗增加，使得水輪發(fā)電機無法正常運行，埋下安全隱患。

2.3定子接地故障

水輪發(fā)電機定子繞組或與定子繞組直接相連的單相短路形成的電路稱為發(fā)電機定子接地現(xiàn)象。定子接地可分為永久接地、瞬時接地以及連續(xù)接地三種類型。當(dāng)發(fā)電機運行時由于水輪發(fā)電機有輕微的接地，它將改變發(fā)電機轉(zhuǎn)子的正負(fù)兩極，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的兩個點出現(xiàn)接地故障，轉(zhuǎn)子的力量不能被充分利用，進而導(dǎo)致發(fā)電機出現(xiàn)振動和轉(zhuǎn)子過熱。

3水電站水輪發(fā)電機的維護管理

3.1日常檢查維護

水輪發(fā)電機組的定期維護通常從定期檢查、多次反復(fù)檢查和在機組正常運行狀態(tài)下停機維護等幾個關(guān)鍵方面開始。定期檢查和多次反復(fù)檢查是水輪發(fā)電機組日常維護的關(guān)鍵點。工作的具體內(nèi)容包括進行固定的檢查并且就檢查結(jié)果進行詳細(xì)的記錄，有關(guān)發(fā)電機組的操作要標(biāo)注出來。當(dāng)發(fā)現(xiàn)運營參數(shù)發(fā)生變化出現(xiàn)故障時應(yīng)及時檢修，深入分析故障原因，及時解決問題，消除安全隱患。例如，各個回路連接位置狀態(tài)，尤其是接觸部位，查看溫度是否升高，有無變色、變壓等現(xiàn)象。對于軸承、發(fā)電機等關(guān)鍵部件的溫度也應(yīng)進行確認(rèn)，可通過人工測試、設(shè)備測試等方式進行檢查。

3.2日常維護要點

水輪發(fā)電機的實際日常維護工作可以從以下幾個方面進行：首先，部件與日常維護工作具有緊密聯(lián)系，由此水輪發(fā)電機的每個部件的質(zhì)量必須過關(guān)、并且應(yīng)保障清潔工作的質(zhì)量。在檢修中注意各部件之間的連接是否緊密，維護中還應(yīng)確認(rèn)各個工作部件能否順利和靈活操作。當(dāng)水輪發(fā)電機運行1-3天后，滾動軸承的維護非常重要。

在維護工作中如果發(fā)現(xiàn)軸承間有著很大的空隙，且出現(xiàn)麻點時，應(yīng)考慮更換新的零件。當(dāng)發(fā)電機組持續(xù)運行時間達到2500-3000小時的時候，應(yīng)檢查軸承，更換膠圈、皮帶等易損壞部位。另外，要對水封、擋水板等部位進行積極排查，確保其質(zhì)量水平，觀測其工作狀態(tài)。每隔2-3年需要對水輪發(fā)電機組進行一次較大的維修，尤其要考慮軸承是否出現(xiàn)腐蝕狀況、轉(zhuǎn)輪焊接是否有開焊狀況，另外膠圈是否有損壞跡象。其次，機組的維護。在水輪發(fā)電機組的運行過程中，要嚴(yán)密監(jiān)測各油壓表的各項指標(biāo)。特別是調(diào)速器和壓油槽的指數(shù)應(yīng)該近似相等。如果發(fā)現(xiàn)他們之間的數(shù)值差別很大，應(yīng)及時停止維修工作。在發(fā)電機組即將停止運行時，通常會出現(xiàn)一個逐漸減速和緩沖的過程，機組要經(jīng)歷低轉(zhuǎn)速運行。有必要對其進行集中控制，不要太久。當(dāng)轉(zhuǎn)速達額定的35% -40%時，可以通過加閘來控制其運動。此外，為了防止發(fā)動機受濕氣侵蝕，應(yīng)經(jīng)常檢查油泵，必要時應(yīng)對其進行切換和更新，確保油泵能夠保持正常的工作。

3.2故障處理方法

3.2.1溫度故障處理

針對出現(xiàn)的溫度故障，水電站相應(yīng)人員必須及時檢修水輪發(fā)電機，并采取有效的預(yù)防措施。當(dāng)水輪發(fā)電機的有功負(fù)荷或者定子電流超出額定值時，應(yīng)該及時進行調(diào)整;如果測溫設(shè)備出現(xiàn)問題，應(yīng)立即離開故障控制點，由維修人員進行處理;如果是空冷器有問題，應(yīng)調(diào)整空冷器的出水閥開度，以上措施不明顯時，定子線圈和鐵芯繞組卻溫度超過120℃，應(yīng)與停機調(diào)度有關(guān)。

3.2.2甩油故障處理

針對甩油故障，有關(guān)水電人員在定期檢修時，應(yīng)結(jié)合水輪機的實際功率和油箱蓋的情況，將水輪機油箱承載油量控制在合理范圍內(nèi)。另外，油的使用要科學(xué)，保持有的清潔，清潔的油呈現(xiàn)狀態(tài)為清涼、透明的。

3.2.3定子接地故障處理

在假接地的情況下，判斷真假接地的關(guān)鍵指標(biāo)是相對接地電壓不增加，線路電壓不平衡。根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)控，以及內(nèi)部接地的報告和調(diào)度，運行備用機組或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，從而有效地解決停機故障。充分檢測外部接地情況后，明確實際的原因，嚴(yán)格按照調(diào)度要求上報實際調(diào)度處理情況。在接地選擇過程中，及時檢查發(fā)電機的接地電壓，一旦發(fā)現(xiàn)線圈呈現(xiàn)故障，應(yīng)立即停止運行設(shè)備。

結(jié)語

綜上所述，水輪發(fā)電機是水電站的關(guān)鍵設(shè)備之一，對于水電站能夠安全運營，不斷獲取經(jīng)濟效益有著直接影響。因此，其維護工作應(yīng)作為水電站的重點關(guān)注工作，嚴(yán)格遵守水輪發(fā)電機組的相關(guān)規(guī)程，科學(xué)管理和使用設(shè)備，做好日常維護、維修工作。及時發(fā)現(xiàn)問題，并將問題扼殺在萌芽之中，最大限度的保障機組的正常運行，延長其使用壽命，以確水電站的安全穩(wěn)定運行。

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作者簡介：

崔躍、男、1990-08、吉林榆樹、漢，本科，助理工程師，國電大渡河猴子巖水電建設(shè)有限公司，水電站運維方向、水電站水輪發(fā)電機常見故障及維護管理探討。

（作者單位：國電大渡河猴子巖水電建設(shè)有限公司）