李愛民

（四川水利職業(yè)技術學院雙合教學科研電廠，四川 都江堰 611830）

隨著科學技術的快速發(fā)展及社會經(jīng)濟的進步，我國城市化建設也取得了卓越的成就?，F(xiàn)階段，除傳統(tǒng)不可再生資源提供電力資源外，利用風力、水力發(fā)電也成為我國電力資源的主要開發(fā)途徑，其中水力發(fā)電因其技術成熟，開展難度小而被廣泛應用。而水輪發(fā)電機組作為水電廠的重要機電能量轉換裝置，在水電廠的正常運行方面發(fā)揮著極為重要的作用。因此，判斷檢查水輪發(fā)電機組常見故障，并采取相應措施對其進行及時的維修維護，對于保障水電廠正常運行有著極為重要的意義。

1 我國水電站機組運行現(xiàn)狀

1.1 水輪發(fā)電機組介紹

近些年來，我國經(jīng)濟以及城市基建取得了卓越的進步，為有效提供我國發(fā)展所需的電能，契合可持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保發(fā)展的理念，人們開始將電能資源開發(fā)轉向水力發(fā)電中。水力發(fā)電，不僅保證了發(fā)電的無污染以及純天然，還能夠源源不斷的提供能量。因此，加強我國水電廠的快速發(fā)展勢在必行。

水電廠水輪發(fā)電機組主要由定子、轉子以及勵磁裝置組成。定子主要是通過鐵芯、基座以及隔振裝置的正常運行，從而達到穩(wěn)定水輪發(fā)電機組的目的；轉子由輪轂、風扇、主軸裝置組成，主要是為保證水電廠水輪發(fā)電機組的運轉穩(wěn)定；勵磁裝置為笨重的轉子的運行提供磁場，使得水輪發(fā)電機組轉子與定子之間產(chǎn)生磁場，從而為轉子的運行提供發(fā)電能量。

1.2 水輪發(fā)電機組檢測的重要性

（1）現(xiàn)階段，我國的電力發(fā)展已經(jīng)進入到了大電網(wǎng)、自動化、高電壓的階段，水電廠不僅能夠提供電力資源，還在電網(wǎng)調峰、調頻方面發(fā)揮著重要作用。水輪發(fā)電機組是保證水電廠電能轉換的重要裝置，在保障水輪發(fā)電機組可靠性的前提下，要確保水電廠的正常運行。而隨著我國對于電力需求的不斷增加，水輪發(fā)電機組的容量也隨之增加，對于水輪發(fā)電機組的運行狀態(tài)提出了新的需求，為切實保障水輪發(fā)電機組的運行穩(wěn)定，有必要對水輪發(fā)電機組進行定期的狀態(tài)檢測以及日常維護，確保能夠在第一時間內發(fā)現(xiàn)水輪發(fā)電機組存在的安全隱患，降低因安全隱患帶來的故障損失。

（2）隨著我國對電力需求的不斷增加，水電廠水輪發(fā)電機組的容量也會隨之增加，用來保障市場和經(jīng)濟發(fā)展的需求。因此，及時發(fā)現(xiàn)水輪發(fā)電機組的故障，并對其作出相應的維護處理，能夠從水輪發(fā)電機組的常見故障中積累經(jīng)驗，為我國大容量、高負荷的水電廠水輪發(fā)電機組的研究提供指導和幫助[1]。

2 水輪發(fā)電機組常見故障

水電廠水輪發(fā)電機組在日常使用的過程中，往往會由于自身容量增加以及外界環(huán)境因素導致出現(xiàn)某些故障。例如，由于水輪發(fā)電機組的工作參數(shù)沒有維持在一個恒定的范圍，導致水輪發(fā)電機組的運行參數(shù)高于正常的運行范圍[1]。當運行參數(shù)高于正常范圍情況時，盡管不能直接對水輪發(fā)電機組造成損壞，但是長時間在錯誤的參數(shù)下工作，會對計算結果造成一定的誤差，從而嚴重影響水輪發(fā)電機組的運行穩(wěn)定性。

2.1 溫度異常故障

溫度異常故障，是指水輪發(fā)電機組在正常工作的過程中，水輪發(fā)電機組的定子、轉子或者鐵芯都會由于漩渦現(xiàn)象而產(chǎn)生電流，進一步使定子等自身的溫度逐漸上升，導致整個水輪發(fā)電機組的溫度過高，很有可能引發(fā)水輪發(fā)電機組出現(xiàn)故障，甚至會使部分零部件熔融，進而引發(fā)意外事故的發(fā)生[2]，造成不可預計的損失。

2.2 甩油裝置故障

水輪發(fā)電機組在運行的過程中，會出現(xiàn)甩油現(xiàn)象。甩油現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因有：①運行人員在水輪發(fā)電機組的油箱中加入超過閾值的油量，使得水輪發(fā)電機組在運行過程中，不可避免的出現(xiàn)油量過多而甩出的情況；②水輪發(fā)電機組的定子、轉子以及勵磁結構難以維持水輪發(fā)電機組的正常運轉，使得水輪發(fā)電機組的運轉幅度過大，超過了油箱內油的承受范圍，導致甩油現(xiàn)象；③油箱質量不過關，油箱頂部密封不滿意，使得油箱在隨著水輪發(fā)電機組運行的過程中出現(xiàn)甩油現(xiàn)象。

2.3 機組并網(wǎng)受阻故障

發(fā)電機組并網(wǎng)受阻，是指水輪發(fā)電機組在運行過程中工作人員進行校準時，往往存在著電壓、頻率、相位等參數(shù)的異常，導致水輪發(fā)電機組的并網(wǎng)受阻。想要降低并網(wǎng)障礙，需要相關工作人員降低在運行控制中產(chǎn)生的誤差，使得自動校準以及手動校準的各項參數(shù)盡可能保持一致，減少并網(wǎng)故障發(fā)生的概率。

2.4 發(fā)電機組轉子故障

轉子接地的故障類型分轉子單點接地和轉子回路兩點接地。轉子單點接地不會導致電流故障回路障礙，勵磁系統(tǒng)在一定時間內能夠正常運轉，但是由于水輪發(fā)電機組單點接地，使得發(fā)電機組的正負極出現(xiàn)反轉，進而會使得水輪發(fā)電機組的轉子單點接地演變成兩點接地，無法發(fā)揮正常的轉動功能。

2.5 發(fā)電機組機械故障

發(fā)電機組的機械故障，主要包括發(fā)電機強震、電網(wǎng)穩(wěn)定性降低以及水輪發(fā)電機空蝕等情況。發(fā)電機強震，是指由于水力原因導致發(fā)電機組出現(xiàn)強烈震動，發(fā)電機組的強烈震動一般不容易被發(fā)現(xiàn)，但是長時間的強烈震動會使得發(fā)電機組的零件壽命降低，影響發(fā)電機組的正常使用。水輪發(fā)電機組振動及其影響，可以通過水輪發(fā)電機組的振動情況分析發(fā)電機組的故障情況，見表1。

表1 水輪發(fā)電機組振動及其影響

與傳統(tǒng)的水力發(fā)電站相比，現(xiàn)階段的發(fā)電站機組數(shù)量較之于以前明顯增多、且水輪發(fā)電機組的發(fā)電時間顯著增加。傳統(tǒng)的檢修時間也難以滿足現(xiàn)階段水電廠的運行需求，因此，水輪發(fā)電機組倘若檢修不到位導致電網(wǎng)障礙，將會嚴重影響人們的生活，造成嚴重的經(jīng)濟損失。

3 發(fā)電機組故障解決措施

3.1 科學監(jiān)測機組運行狀態(tài)

要減少水輪發(fā)電機組的運行故障，需要對水輪發(fā)電機組運行狀態(tài)進行科學的監(jiān)測。相關工作人員定期對發(fā)電機組進行檢查。例如，檢查發(fā)電機與控制屏的連接線是否安全，檢查其絕緣層是否破損等等[3]，同時對水輪發(fā)電機組裝置的靈活度進行檢查，判斷其是否符合標準。除此之外，分析發(fā)電機組的運行狀態(tài)，判斷其是否存在故障，從而及時的采取應對措施，避免造成嚴重的損失。水輪發(fā)電機組釘子鐵芯溫度監(jiān)測示意圖見圖1。

圖1 水輪發(fā)電機組定子鐵芯溫度檢測示意圖

3.2 提升工作人員的業(yè)務能力

為有效的提高水輪發(fā)電機組的維護水平，我國水電廠需要加強對先進技術的研究和學習，從而提升工作人員的整體素質水平。首先，在招聘的過程中，要加大對應聘人員的招聘標準；其次，應聘者入職之后要對其進行專業(yè)的培訓，針對如何對發(fā)電機組進行養(yǎng)護、維修以及故障處理等進行專項培訓，提升工作人員的整體理論知識水平[4]；最后，要定期組織工作人員外出學習，加強對新技術以及新型設備的了解和認識，并能夠獨自完成設備的熟練操作。

3.3 提高機組日常維護

在水輪發(fā)電機組正常工作的過程中，需要定期對水輪發(fā)電阻進行清理，保證水輪發(fā)電子組的清潔程度。此外，還需要對水輪發(fā)電機周圍的積水進行清除，避免引發(fā)故障。當水輪發(fā)電機組出現(xiàn)故障時，應及時排除故障點，并采取有效的措施。在維護水電廠發(fā)電機組的過程中定期更換壓軸裝置中的油泵；其次，要定期在調速器杠桿連接處注入機油，避免發(fā)生銹蝕，保障發(fā)電機組的正常運行。最后，還需對汽水分離器進行定期的清掃，避免其出現(xiàn)堵塞等問題。

4 結語

水電廠水輪發(fā)電機組的正常運行離不開詳細的檢修。因此，為保障我國水電廠的正常運行，避免由水輪發(fā)電機組故障導致的水利發(fā)展障礙，在未來的發(fā)展過程中，水輪發(fā)電機組的相關工作人員需要提高檢修標準進行按時的檢修，并積極總結檢修過程中的重點和難點，保障水輪發(fā)電機組的長時間穩(wěn)定運行。