黃治兵

摘要：水輪發(fā)電機(jī)組不僅是電能的轉(zhuǎn)換機(jī)器，而且也是電力系統(tǒng)一個(gè)重要的組成部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性尤為重要。本文就如何做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修及維護(hù)工作進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)組；檢修；維護(hù)

一、水輪發(fā)電機(jī)組的故障成因和故障特點(diǎn)

（一）水輪發(fā)電機(jī)組的故障成因

水輪發(fā)電機(jī)組多發(fā)的故障有：水輪機(jī)故障、制動(dòng)器故障、軸瓦損壞、定子線(xiàn)圈下沉、機(jī)組振動(dòng)、阻尼繞組故障、轉(zhuǎn)子引線(xiàn)故障等。

水輪機(jī)故障：一是水輪機(jī)的活動(dòng)導(dǎo)葉因磨損，導(dǎo)葉間隙增大，出現(xiàn)機(jī)組停機(jī)后漏水增大現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)組惰性旋轉(zhuǎn)起來(lái)。二是水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行中的氣蝕使轉(zhuǎn)輪葉片出現(xiàn)蜂窩狀，還有轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行中受到強(qiáng)大水推力作用和在本身應(yīng)力不均影響下，出現(xiàn)葉片裂紋或斷裂。制動(dòng)器故障：一是由于制動(dòng)器本身油污過(guò)多，導(dǎo)致活塞會(huì)被卡??；制動(dòng)塊沒(méi)有較好的耐磨性，荷載程度不均勻，這會(huì)縮短制動(dòng)塊的使用壽命；制動(dòng)器上下腔因密封環(huán)的原因，可能出現(xiàn)上下腔串氣。二是制動(dòng)器行程開(kāi)關(guān)和控制電磁閥電路回路等故障。軸瓦損壞是因?yàn)闄C(jī)組在運(yùn)行中各軸瓦自身不同部分及各軸瓦之間的溫差致使軸瓦變形磨損、燒蝕，形成溫差的原因多是因?yàn)椴痪鶆虻耐呤芰?，冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障。定子線(xiàn)圈下沉是線(xiàn)圈松動(dòng)了，其原因是墊條和線(xiàn)圈高溫運(yùn)行收縮，線(xiàn)圈受到重力影響下沉；易磨損主絕緣體，將造成線(xiàn)圈損壞，引發(fā)定子短路。機(jī)組振動(dòng)原因主要有水力、機(jī)械、電氣等三大方面的原因。阻尼繞組故障是連接板和阻尼環(huán)接觸不良，其聯(lián)接處發(fā)生了斷裂反應(yīng)；頻繁在阻尼繞組中起動(dòng)，出現(xiàn)了大電流，發(fā)生振動(dòng)，出現(xiàn)了噪聲。轉(zhuǎn)子引線(xiàn)故障多是因?yàn)榻^緣破裂、其表面較臟，在離心力的影響下，引線(xiàn)被甩出，焊錫面被腐蝕掉，這就導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)失磁和接地的故障。

（二）水輪發(fā)電機(jī)組的故障特點(diǎn)

水輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，其最大特征就是復(fù)雜性。如果水輪發(fā)電機(jī)組某一處出現(xiàn)故障，但機(jī)器都在工作，強(qiáng)大的聲響很難讓人判別出振源的位置。振源無(wú)法尋找，主次關(guān)系也不好辨認(rèn)。發(fā)生振動(dòng)故障時(shí)，也會(huì)引發(fā)其余的故障振動(dòng)。各部位發(fā)生振動(dòng)，其種類(lèi)繁多。即便是專(zhuān)業(yè)人員，也不能及時(shí)的分清。

同時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障有著多樣的意義。故障不同，且特征也不同。故障和特征并不對(duì)應(yīng)。除此之外，故障在特征方面有著更為廣泛的反映意義。水輪發(fā)電機(jī)組的各部位超長(zhǎng)振動(dòng)，或者是故障的疊加反映。故障引發(fā)振動(dòng)可能會(huì)反映在不同的部位上。分析故障由此帶來(lái)了壓力。檢修水輪發(fā)電機(jī)組故障的技術(shù)，也因?yàn)檫@樣的故障特點(diǎn)，發(fā)展創(chuàng)新速度緩慢。

二、檢修水輪發(fā)電機(jī)組故障的方法

（一）模糊診斷法

模糊診斷法的原理是水輪發(fā)電機(jī)組故障檢修時(shí)，檢測(cè)出的特征之間存在隸屬性質(zhì)。模糊診斷法利用模糊性的邏輯來(lái)對(duì)故障現(xiàn)象和原因進(jìn)行描述，以模糊方程式識(shí)別和解決故障問(wèn)題。故障原因和現(xiàn)象往往會(huì)存在一些關(guān)聯(lián)。某一種故障有多元化的原因，或者原因發(fā)生后的故障會(huì)引發(fā)多種現(xiàn)象。模糊診斷可以對(duì)不確定問(wèn)題進(jìn)行診斷，相比較普通監(jiān)測(cè)法，耗資低、效率高。但實(shí)際操作過(guò)程中，檢修工作者要學(xué)會(huì)每一種函數(shù)的獲取方式，在檢修中構(gòu)建模型。信息要從診斷語(yǔ)言中獲取。

（二）人工神經(jīng)診斷法

人工神經(jīng)診斷法以模擬的形式，對(duì)非線(xiàn)性函數(shù)進(jìn)行熟悉，從而得到故障樣本。應(yīng)用ANN技術(shù)時(shí)，處理故障要有步驟要求，先組織學(xué)習(xí)樣本，再依據(jù)樣本和問(wèn)題構(gòu)造出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終選擇學(xué)習(xí)參數(shù)和算法。人工神經(jīng)診斷也有局限性，第一便是獲取學(xué)習(xí)樣本難。倘若不恰當(dāng)?shù)倪x擇樣本，則會(huì)導(dǎo)致診斷失敗。第二便是忽視了專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)。診斷時(shí)專(zhuān)家有正確的判斷，但人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成單一，難以理解其知識(shí)表達(dá)方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的知識(shí)多在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。人們不容易進(jìn)行理解，缺乏診斷的解釋能力。

（三）模糊神經(jīng)診斷法

此法是模糊診斷和人工神經(jīng)診斷結(jié)合的方法。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中引入知識(shí)。網(wǎng)絡(luò)權(quán)值有意義時(shí)，保存了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)制。模糊神經(jīng)診斷法能將學(xué)習(xí)、識(shí)別、聯(lián)想、自適融為一體，保證了定性知識(shí)，也有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和學(xué)習(xí)能力。

三、水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)策略

（一）積極轉(zhuǎn)變水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)理念，明確維護(hù)目標(biāo)

水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)與電廠(chǎng)的安全運(yùn)行密切相關(guān)，所以不論是電廠(chǎng)的管理層還是基層的普通職工，都應(yīng)積極轉(zhuǎn)變觀(guān)念，樹(shù)立全員參與、全過(guò)程管理的現(xiàn)代維護(hù)理念。

同時(shí)，明確水輪發(fā)電機(jī)組維護(hù)的目標(biāo)，針對(duì)維護(hù)目標(biāo)建立有效的維護(hù)計(jì)劃，并以科學(xué)的管理目標(biāo)作為指導(dǎo)，結(jié)合水力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電設(shè)備的具體情況、員工的工作需求、投入維護(hù)的資金量，做好水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)工作。

（二）落實(shí)崗位問(wèn)責(zé)制度和獎(jiǎng)懲制度

水力發(fā)電廠(chǎng)在水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)中，應(yīng)當(dāng)按照崗位責(zé)任制的原則，明確劃分各工作的具體職責(zé)，建立并落實(shí)崗位問(wèn)責(zé)制度和獎(jiǎng)懲制度，這樣既能在一定程度上提高工作人員對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組工作的重視程度，提高日常維護(hù)工作的效率，其最終目的是確保水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。

（三）水力發(fā)電站水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)要點(diǎn)

第一，水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)保持各固件都處于緊固狀態(tài)，并確保部件能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中應(yīng)定期檢查各軸承油位；運(yùn)行2500至3000小時(shí)，應(yīng)檢查連軸器；定期檢查水封和擋水板；每5年大修一次，大修期間應(yīng)更換聯(lián)軸器銷(xiāo)、軸承等部件。

第二，發(fā)動(dòng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，要確保調(diào)速器油壓表的指示和壓油罐油壓表的指示不能相差過(guò)大；導(dǎo)水葉的開(kāi)度限制應(yīng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大出力限制；定期切換油泵和導(dǎo)軸承油泵；定期清潔軸承潤(rùn)滑水的過(guò)濾器；定期給調(diào)速器的各杠桿的連接處注油。

第三，在水輪發(fā)電機(jī)組的停機(jī)過(guò)程中，盡量縮短低速運(yùn)行的時(shí)間。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的30%至25%，即可制動(dòng)機(jī)組。

四、水輪發(fā)電機(jī)組檢修和維護(hù)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

第一，水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)工作要從客觀(guān)實(shí)際出發(fā)，有計(jì)劃、有步驟地完成。各水力發(fā)電廠(chǎng)要根據(jù)自身的設(shè)備狀態(tài)、人員素質(zhì)、管理水平、資金投入等因素，先選擇試點(diǎn)開(kāi)展，再逐步推廣到全廠(chǎng)。

第二，樹(shù)立明確的檢修和維護(hù)目標(biāo)，即利用最低的檢修、維護(hù)成本，確保水輪發(fā)電機(jī)組具有最大的運(yùn)行可靠性。在積極探索狀態(tài)檢修的同時(shí)，還有預(yù)防因盲目延遲檢修，造成水輪發(fā)電機(jī)組的失修。

第三，水力發(fā)電是一項(xiàng)較復(fù)雜、系統(tǒng)化的工作，所以，要做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)工作，就必須從水力發(fā)電廠(chǎng)的整體出發(fā)去考慮。

第四，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化水輪發(fā)電廠(chǎng)的管理制度。建立或健全水力發(fā)電廠(chǎng)水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)規(guī)程后，檢修和維護(hù)工作就會(huì)變得有章可循、有法可依，最大限度地確保機(jī)組的正常運(yùn)行，防止諸如盲目停機(jī)檢修等情況的發(fā)生。

第五，充分利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。尤其在水輪發(fā)電機(jī)組的檢修診斷過(guò)程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的利用可以起到避免布線(xiàn)、節(jié)省投資等作用。

第六，重視對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高水輪發(fā)電機(jī)組檢修和維護(hù)工作的規(guī)范程度。做好技術(shù)資料、檢修維護(hù)記錄的整理工作，為水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)工作做好準(zhǔn)備。

第七，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，也是做好水輪發(fā)電機(jī)組的檢修和維護(hù)的基礎(chǔ)和保障。因此，水力發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)加大都新技術(shù)、新設(shè)備的投資力度，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，做好技術(shù)改革和設(shè)備更新工作。

結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著水力發(fā)電的快速發(fā)展，我國(guó)的水電事業(yè)取得了豐碩的成果，水輪發(fā)電機(jī)組檢修和維護(hù)的要求也不斷提高。大力推廣狀態(tài)維修，認(rèn)真做好水輪發(fā)電機(jī)組的維護(hù)工作，把可能出現(xiàn)的故障和事故消滅在萌芽狀態(tài)，確保水輪發(fā)電機(jī)組的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

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