高健

摘 要：文章主要針對水電站機(jī)械的故障檢修技術(shù)進(jìn)行探析，先介紹了靜態(tài)檢修技術(shù)和專家診斷技術(shù)在勵磁系統(tǒng)故障檢修中的應(yīng)用，然后針對水力發(fā)電機(jī)的故障檢修工作進(jìn)行介紹，最后闡述了對其穩(wěn)定性的檢測及密封控制技術(shù)在水輪機(jī)檢修中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水電站；機(jī)械設(shè)備；故障檢修；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TV738；TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）03-0096-02

水電站是水力發(fā)電工程設(shè)施，主要將自然水落差產(chǎn)生的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而為人類生產(chǎn)生活提供必不可少的電能。水電站常用機(jī)組設(shè)備較多，大到水力發(fā)電機(jī)、勵磁系統(tǒng)，小到繼電保護(hù)設(shè)備都在水電站的日常運作當(dāng)起有著不可替代的作用。然而設(shè)備越多，機(jī)組越復(fù)雜，出現(xiàn)的故障和問題可能就越多，因此，做好水電站機(jī)械設(shè)備的日常檢修工作尤為重要?，F(xiàn)階段，應(yīng)用于水電站機(jī)械的檢修技術(shù)種類較多，本文就以勵磁系統(tǒng)和水力發(fā)電機(jī)故障為例，介紹一下水電站機(jī)械的故障檢修技術(shù)。

1 勵磁系統(tǒng)故障檢修技術(shù)的應(yīng)用

勵磁系統(tǒng)是由水電站中向發(fā)動機(jī)提供勵磁電流的機(jī)組及其相關(guān)設(shè)備所組成的，它的良好運轉(zhuǎn)是水電站設(shè)備安全運行的重要一環(huán)，因此做好水電站磁力系統(tǒng)的日常檢修工作至關(guān)重要。

1.1 檢修技術(shù)在勵磁系統(tǒng)中的應(yīng)用原則

檢修勵磁系統(tǒng)的技術(shù)手段較多，但是無論哪種檢修技術(shù)，在正式使用之前都需要做好充分準(zhǔn)備，有目的、有針對性的開展檢修工作。首先，勵磁系統(tǒng)的檢修工作需由經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員執(zhí)行；其次，檢修工作需按照勵磁系統(tǒng)運行的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，確保檢修精準(zhǔn)到位。

1.2 靜態(tài)檢修技術(shù)與專家診斷技術(shù)的應(yīng)用

1.2.1 靜態(tài)檢修技術(shù)

靜態(tài)檢修是水電站勵磁系統(tǒng)檢修工作應(yīng)用技術(shù)之一，這一技術(shù)的應(yīng)用旨在以靜態(tài)的方式完成對它的檢修改造工作，這樣既可以確保系統(tǒng)運行安全，同時也能減少電能消耗。以××水電站為例，該廠使用靜態(tài)檢修技術(shù)對廠內(nèi)勵磁系統(tǒng)進(jìn)行檢修時，根據(jù)具體問題具體分析的原則在堅持符合檢修要求的基礎(chǔ)之上制定了兩個靜態(tài)檢測方法。其中小電流試驗法是該廠常用的檢修技術(shù)，具體接線示意圖如圖1（a）、（b）所示。

根據(jù)上圖接線示意圖展示，該廠已成功利用靜態(tài)檢修技術(shù)檢測出磁力系統(tǒng)存在的故障。第一次檢修查出了部分機(jī)組接觸不良故障，而另一次檢修工作中，還查出了有一個機(jī)組可控硅壞損，通過這種技術(shù)的應(yīng)用，水電站檢修人員就可以有針對性的對勵磁系統(tǒng)進(jìn)行故障維修，為設(shè)備的安全運行提供保障。此外，該廠還將這種技術(shù)應(yīng)用于勵磁機(jī)電源等相關(guān)設(shè)備的檢修工作當(dāng)中，加大對勵磁系統(tǒng)安全運作的保障。

1.2.2 專家診斷技術(shù)

專家診斷技術(shù)的應(yīng)用主要基于計算機(jī)設(shè)備，依靠診斷軟件對水電站勵磁系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢修。這一技術(shù)應(yīng)用主要通過對勵磁系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)的分析來對反應(yīng)勵磁系統(tǒng)現(xiàn)有健康狀況，找出其故障所在并對其今后運轉(zhuǎn)進(jìn)行評估，進(jìn)而提出維護(hù)建議以方便檢修工作的開展。這種技術(shù)的應(yīng)用需要建立在大量磁力系統(tǒng)信息收集的基礎(chǔ)之上，其系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

如圖2所示，在故障分析模塊該系統(tǒng)可以對設(shè)備組成進(jìn)行分析。以可控硅為例：該系統(tǒng)通過對它運行狀態(tài)的監(jiān)測及歷史運作信息的分析，可診斷出它的老化及失效情況，配合以專業(yè)技術(shù)人員，便可以很好的利用該項技術(shù)進(jìn)行勵磁系統(tǒng)檢修。這種診斷技術(shù)在實際應(yīng)用中可以去水電站其它設(shè)備的專兼診斷技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成統(tǒng)一體，以優(yōu)化水電站整體設(shè)備的檢修工作，值得注意的是，具體操作時要注重實用性與使用安全。

2 水力發(fā)電機(jī)檢修技術(shù)的應(yīng)用

水力發(fā)電機(jī)組在水電站主要用作能量轉(zhuǎn)化，其工作原理是讓高處落下的水流經(jīng)水輪機(jī)，這一過程中水的重力勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后水輪機(jī)運轉(zhuǎn)發(fā)電，最終機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能。水力發(fā)電機(jī)作為水電站最重要的機(jī)械設(shè)備之一，它的良好運轉(zhuǎn)是水電站運行的重要保證，因此對它的檢修工作受到普遍重視。下面就以機(jī)組穩(wěn)定性檢測和水利機(jī)檢修為例，介紹一下水力發(fā)電機(jī)的檢修技術(shù)應(yīng)用。

2.1 穩(wěn)定性檢測

穩(wěn)定性檢測是水力發(fā)電機(jī)日常檢修工作的重要組成部分，通過對機(jī)組參數(shù)的設(shè)定與檢測保證設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性及安全性。通常情況下對機(jī)組穩(wěn)定性的檢測主要采用試驗的方式來進(jìn)行，常用的試驗方式主要有4種，分別是調(diào)相試驗、負(fù)荷載試驗、暫態(tài)過程試驗及變轉(zhuǎn)速試驗。其中調(diào)相試驗是專用作發(fā)電機(jī)故障判定的試驗，而變轉(zhuǎn)速試驗則是在發(fā)動機(jī)運作狀態(tài)時通過測量不同轉(zhuǎn)數(shù)下的發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)來分析發(fā)電機(jī)整組的穩(wěn)定性情況，以便參數(shù)出現(xiàn)差異時及時調(diào)整。

2.2 水輪機(jī)檢修密封控制技術(shù)的應(yīng)用

水輪機(jī)作為一種動力透平機(jī)械，能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，是水電站中的常用設(shè)備，它可以把水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能從而驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。檢修密封故障作為水輪機(jī)在水電站應(yīng)用中的一個常見故障對水電站的整體運行有著不利影響，為解決這一難題，檢修密封控制技術(shù)被研制出來以解決水輪機(jī)內(nèi)部空心圍帶結(jié)構(gòu)存在的缺陷。

這種技術(shù)之下有兩種控制方式解決空心圍帶破損之后出現(xiàn)的問題。通常情況下，空心圍帶破損后修復(fù)更換較難，特別是在水電站小型機(jī)組中。此外，空心圍帶破損還會誘發(fā)水電站其它安全問題，因此需要特別關(guān)注。本篇文章主要針對其中的空心圍帶控制方式進(jìn)行介紹，該控制原理圖如圖3所示。

如圖3所示，使用該種技術(shù)控制空心圍帶的操作方式有兩種：手動及自動。手動模式下，需做好節(jié)點復(fù)歸，避免當(dāng)其定點過大時，造成機(jī)組在內(nèi)部存有空氣時就進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，沒壞空心圍帶。而自動模式下，空心圍帶的運作都由自動控制系統(tǒng)來進(jìn)行操控，LCU負(fù)責(zé)發(fā)布命令而IDK負(fù)責(zé)控制。

總之，無論哪種控制模式，其最終目的都是避免水輪機(jī)檢修密封由于自身或人為因素導(dǎo)致出現(xiàn)故障，從而保證水輪機(jī)組在水電廠工作中的良好運轉(zhuǎn)。

3 結(jié) 語

綜上所述，本文主要以水電站中兩個較為重要的機(jī)組設(shè)備為例對水電站常用故障檢修技術(shù)進(jìn)行分析，指明檢修技術(shù)在水電站應(yīng)用中的重要性。但是在水電站的實際檢修工作中，除本文敘述的檢修方向及檢修技術(shù)之外，其它不同的設(shè)備也各有其檢測技術(shù)手段，這些技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上確保了水電站機(jī)械的正常運轉(zhuǎn)，為水電站更好的滿足人類用電所需提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何元平.發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)常見故障分析及處理[J].江西化工，2010，（2）.

[2] 劉時貴.水輪機(jī)檢修密封控制技術(shù)[A].中國水力發(fā)電工程學(xué)會信息化專委會、水電控制設(shè)備專委會2013年學(xué)術(shù)交流會論文集[C].2013.

[3] 何元平.發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)常見故障分析及處理[J].江西化工，2010，（2）.