【摘要】水電機組由于啟動、停機非常迅速，可在幾秒鐘內(nèi)增減大量負荷，具有運行靈活、快捷等優(yōu)點。而且它也是電力系統(tǒng)調節(jié)尖峰負荷、電網(wǎng)頻率以及擔負事故備用的最理想的電源類型。隨著國民經(jīng)濟和科學技術的迅猛發(fā)展，水電機組的單機容量愈來愈大，結構也趨于復雜。在電站水頭變幅增大、運行工況復雜的情況下，水電機組的不穩(wěn)定現(xiàn)象不斷增多，而水輪發(fā)電機組的檢修技術也成為人們關注的焦點。本文作者結合多年來的工作經(jīng)驗，對三支點水輪發(fā)電機組的檢修技術進行了論述，具有一定的參考意義。

【關鍵詞】安全；設備檢修；消除隱患

引言

作為國民經(jīng)濟基礎產(chǎn)業(yè)的電力工業(yè)，對經(jīng)濟增長和社會發(fā)展起到重要的支撐作用，為保障國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，加快推進建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會做出了重要貢獻。改革開放以來，我國電力行業(yè)高速發(fā)展，截止到2010年末，全年全社會用電量41923億千瓦時，發(fā)電設備總容量達到96219萬千瓦，位列世界第二位。但隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，社會對電能需求持續(xù)增加，局部缺電限電現(xiàn)象時有發(fā)生，近十年全國發(fā)電機組全年利用小時數(shù)最高達到5455小時，2010年是4660小時。發(fā)電機組長期帶負荷運行必然導致性能下降，強迫停運率將會逐漸增加并加大導致故障的可能性，影響電力系統(tǒng)可靠和安全。因此為提高機組壽命和運行可靠性，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，必須對整個電網(wǎng)的發(fā)電機組進行有計劃、有組織、安全可靠的性能檢修，既要保證機組合理的檢修時間，更要確保系統(tǒng)出力滿足電網(wǎng)需求，以確保發(fā)電和供電計劃的順利實施。

在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計和運行調度中，都必須重視并合理制定機組檢修計劃。電能具有無法儲存必須隨發(fā)隨用的顯著特點，使電力工業(yè)對系統(tǒng)可靠性有非常高的要求，因此發(fā)電機組檢修將對電力系統(tǒng)帶來重大影響。隨著我國電力工業(yè)發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模日益擴大，系統(tǒng)內(nèi)的機組數(shù)量大、種類繁多，安排機組檢修計劃需考慮更多條件和約束，靠傳統(tǒng)經(jīng)驗的粗放式安排檢修勢必無法滿足現(xiàn)實需求，檢修計劃安排會對電網(wǎng)多個方面造成影響：首先對系統(tǒng)可靠性的影響，當機組計劃檢修期間，系統(tǒng)出力將減少，可能帶來系統(tǒng)供電無法滿足需求的風險，尤其對電能不足區(qū)域和用電高峰期這個問題更加突出；其次是對經(jīng)濟效益的影響，例如機組檢修期間少發(fā)電能的損失，檢修設備人員的花費以及為保證系統(tǒng)可靠性增加備用容量的投資等。因此若機組檢修計劃安排不當不僅造成資源和花費的消耗，更重要的是會影響電力系統(tǒng)安全可靠的運行，傳統(tǒng)的檢修計劃安排方式己經(jīng)無法滿足需求。

1.水電機組檢修特點

長期以來，我國水電行業(yè)大多數(shù)采用以計劃檢修為主，同時結合故障檢修的模式，其優(yōu)勢在于通過人力、物力、資金安排的計劃性來保持供電的基本穩(wěn)定性。計劃檢修模式對比早期的事故檢修，雖有一定的進步，但在實行過程中仍顯得比較保守，并且存在諸多缺點。

（1）缺乏科學性。當前水電廠計劃檢修大多是首先依據(jù)各水電機組不同的制造工藝和安裝過程，結合水電廠現(xiàn)場運行情況進一步統(tǒng)籌規(guī)劃，安排固定的檢修周期后寫入流程，由操作人員參照設備檢修規(guī)程按時執(zhí)行。這種體制面對出現(xiàn)故障的機組設備能夠保證進行及時必要的維修，但同時也不可避免的會對運行狀況良好的機組設備按照規(guī)程進行維修，必然造成這些設備在檢修后反而出現(xiàn)故障率增加或者越修越壞的現(xiàn)象。

（2）缺乏經(jīng)濟性。水電機組設備結構復雜，對生產(chǎn)制造工藝有較高要求，因此各個零部件之間的連接十分牢固，若經(jīng)常拆卸和安裝，將不可避免的對相關零部件產(chǎn)生非運行過程的損耗，從長期角度看對設備使用壽命有不小的影響。計劃檢修這種無論設備狀況好壞，到期必修的方式，若碰到狀況良好的機組，將無形中增加不必要的設備維護費用，加速設備損耗，縮短使用壽命；另一方面，部分故障設備因檢修周期未到不能及時處理，只有發(fā)生事故后才能進行搶修，降低了運行可靠性，并且容易造成經(jīng)濟損失。

相比計劃檢修，狀態(tài)檢修通過評估設備狀況，明確了檢修目標，提高了設備可用率，同時降低了維護費用，能夠為水電廠穩(wěn)定高效運行提供技術保障。

（1）提高設備安全性。實施狀態(tài)檢修，可以較早識別機組設備運行過程中出現(xiàn)的問題，及時有效制定和修改檢修計劃。一方面可避免問題的進一步放大導致重大事故發(fā)生，另一方面可使設備的整體故障率下降，提高設備安全性。

（2）提高設備的利用率。計劃檢修在檢修周期來臨后，無論設備是否出現(xiàn)故障，必須按照規(guī)程中制定的檢修登記進行操作，可能給本來運行穩(wěn)定的機組造成不必要的外界干擾。而對于狀態(tài)檢修，無需機械式的操作計劃，使檢修工作更具針對性，減少停機次數(shù)，最大限度的利用設備的磨損裕量，提高設備利用率。

（3）提高企業(yè)效益。實施狀態(tài)檢修，不僅減少了設備發(fā)生重大故障的概率，同時可推遲主要設備大修時間，提高機組發(fā)電效率，節(jié)省人力物力，以達到降低企業(yè)生產(chǎn)成本并增加效益。

（4）延長設備壽命。實施狀態(tài)檢修后，相比計劃檢修的按部就班式檢修體制，將減少檢修頻率，降低檢修程度，使零件非運行損耗降到最低，延長設備使用壽命。

2.臥軸布置三支點機組特點

支點機組是臥軸布置機組中最為典型的一種。三支點機組一共布置了三個徑向軸承，水輪機主軸上布置一個徑向軸承：水導徑向軸承；發(fā)電機主軸上布置兩個徑向軸承：前導軸承和后導軸承。推力軸承布置在最靠近水輪機的水導徑向軸承同一只油箱中。水輪機主軸與發(fā)電機主軸用剛性聯(lián)軸器連接，飛輪夾裝在水輪機法蘭盤與發(fā)電機法蘭盤中間。

三支點機組軸承均采用支座式滑動軸承，推力軸承與水導徑向軸承安裝在同一只軸承座內(nèi)。機組的三個徑向軸承、一個推力軸承保證了轉動系統(tǒng)的穩(wěn)定轉動。與其他臥軸機組比，對兩軸的同心度要求高，安裝檢修難度相對較大。但由于剛性聯(lián)軸器允許傳遞功率較大，適用于500kW以上的機組。因此，這種布置方式在水電站中被廣泛采用。

3. 水輪發(fā)電機組的檢修流程及機組檢修中常見問題和原因

3.1水輪發(fā)電機組的檢修流程。

3.1.1 檢修前期的準備階段。檢修前的準備工作是非常重要的，一般情況下藥查找該水電站的各項前期的檢修記錄和報告，還要將這次檢修的具體步驟和環(huán)節(jié)制定出一個合理的計劃。

3.1.2 檢修中期的處理階段。檢修執(zhí)行階段一定要按照檢修的計劃和方案嚴格的實施，才能達到預計的檢修效果，當然，在檢修過程中也會遇到各種突發(fā)狀況，這要求我們備有相關的應急預案。

3.1.3 檢修后期的試驗階段。完成整個檢修過程后，要先記錄本次檢修的結果，然后將各個部件重組，在水電站正式使用前，一定要做好相關的試驗，以免在檢測中有疏忽的問題遺留于將要直接投入使用的水電站。

3.2三支點機組檢修中常見問題及原因。檢修中常見問題。由于三支點臥式水輪發(fā)電機組獨特的結構特點，導致檢修過程中難以正確把握機組各項技術標準和工藝要求。檢修中遇到的問題主要有：三個導軸承溫度不均，某個導軸承“瓦溫過高”；質量相對差的機組，在空載運行時某個導瓦溫就超過60℃；有的機組則在帶負荷過程中或滿負荷連續(xù)運行過程中瓦溫逐漸升高，有的則隨著環(huán)境溫度的升高或運行時間的增加而升高。這類技術隱患如不找出根源，而只進行單一的導瓦研刮處理，三個導軸承溫度還將輪番交替上升，難以達到理想效果。