董鑫天

（國家能源集團新疆開都河流域水電開發(fā)有限公司，新疆 庫爾勒 841000）

水電站是水力發(fā)電工程的重點建設(shè)項目，主要是利用水位上升時產(chǎn)生的勢能將能量轉(zhuǎn)換成電能，這樣在為人類提供能源的同時可減少對環(huán)境的污染。這是人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生電能的重要方式。但是，當(dāng)我們進行水力發(fā)電的時候，需要許多設(shè)備同時作業(yè)，因此定期對水電站機械設(shè)備進行檢修是十分關(guān)鍵的。

1 水電站機械設(shè)備的綜述

一個水電站有著許多的設(shè)備，這些設(shè)備共同作用，將水流向上抬，將產(chǎn)生的勢能轉(zhuǎn)化為動能。水電站的機械設(shè)備主要有兩種類型，一種是產(chǎn)生電量的設(shè)備，另一種就是將設(shè)備產(chǎn)生的電量進行傳送的設(shè)備。比如發(fā)電器、變壓器、壓路器和斷路器等設(shè)備，因長時間使用會產(chǎn)生各種各樣的問題，所有我們要對這些設(shè)備進行定期檢查，定期更換，這樣才能保證這些復(fù)雜設(shè)備的正常運行，保證水電站發(fā)電正常。日常的監(jiān)管和維修對水電站的正常運轉(zhuǎn)具有重大意義。

1.1 水輪機

水輪機主要分為沖擊式水輪機和反擊式水輪機。沖擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪因受到水流的沖擊而旋轉(zhuǎn)，工作過程中水流的壓力不變，主要是動能的轉(zhuǎn)換;反擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪因受到水流的反作用力而旋轉(zhuǎn)，工作過程中水流的壓力能和動能均有改變，但主要是壓力能的轉(zhuǎn)換。但兩者的主要工作原理都是發(fā)電機把水輪機的機械能轉(zhuǎn)變成電能，這樣我們可以利用磁感應(yīng)產(chǎn)生電動勢，將產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為動能。高地區(qū)的水具有較大的勢能，流入水電站的水帶動水輪機的轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，水輪機經(jīng)過一系列作用，將水的動能轉(zhuǎn)化為機械能，從而產(chǎn)生電動勢。

1.2 發(fā)電機

發(fā)電機常常出現(xiàn)的問題主要就是零件問題，在進行設(shè)備檢修的過程中，常常會出現(xiàn)發(fā)電機的零件損毀問題。發(fā)電機的主要保護功能就是針對定子和轉(zhuǎn)子的保護，通過零序電壓和三次諧波的運算對裝置檢修運算，使得定子可以更好運轉(zhuǎn)，這樣可以保證整個水電站的運行效率，減少故障率。水力發(fā)電過程其實就是一個能量轉(zhuǎn)換的過程。通過在天然的河流上修建水工建筑物，集中水頭，然后通過引水道將高位的水引導(dǎo)到低位置的水輪機，使水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機械能，帶動與水輪機同軸的發(fā)電機發(fā)電，從而實現(xiàn)從水能到電能的轉(zhuǎn)換。發(fā)電機發(fā)出的電再通過輸電線路送往用戶，這就是整個水力發(fā)電到用電的過程。

1.3 變壓器

變壓器通過主保護和后備保護對設(shè)備進行保護。變壓器將產(chǎn)生的電流變成不同瓦數(shù)的電流，這樣不僅可以對產(chǎn)生的電流進行分流，更在一定程度上在斷路器拒動的時候保護設(shè)備。其實也就是利用變壓器的繼電保護，即在設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，及時隔離電流和電壓，起到保護設(shè)備的作用。變壓器保護措施就是當(dāng)水電站的變壓器出現(xiàn)短路的時候，整個水電站就會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，短路現(xiàn)象會造成溫度不斷升高使得設(shè)備的內(nèi)部零件出現(xiàn)不同程度的損毀，導(dǎo)致經(jīng)濟損失。所以，要對變壓器進行及時檢修，如果真的出現(xiàn)問題可以及時切斷變壓器對整個水電站進行保護，但是那樣會損壞變壓器，所以定期檢修對于維護設(shè)備有著重要的作用。

2 水電站機械設(shè)備檢修技術(shù)

2.1 穩(wěn)定性故障檢測技術(shù)

穩(wěn)定性是一項極其重要的檢測內(nèi)容。穩(wěn)定性故障檢測是一項極為重要的檢測工程。在穩(wěn)定性檢測過程中，要注意檢測的全面性，這就不是單一地檢測各個儀器設(shè)備，更要注意整體的檢測。由于水力發(fā)電是依靠整體系統(tǒng)對于水流進行作用的，使用穩(wěn)定性檢測技術(shù)需要專業(yè)的技術(shù)人員對工作路徑進行檢測，找到故障所在，并且修復(fù)故障。由于要檢測的是整體，檢測內(nèi)容較龐大，所以通常將整體檢測分為4個方面來進行，主要是電流的傳送、電量的負載、機械設(shè)備的轉(zhuǎn)動以及暫態(tài)過程，從這4個方面來進行故障判斷，可以高效快速地檢測出故障所在，針對不同的故障采用不同的修復(fù)技術(shù)。

2.2 水輪機密封故障檢修技術(shù)

在利用水力發(fā)電的過程中，將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能，但是由于空氣阻力和摩擦生熱，在將勢能轉(zhuǎn)化為電能的時候總會出現(xiàn)能量損失的狀況，所以需要找到辦法使得勢能和電能的轉(zhuǎn)化率變高，這樣才可以完成高效的水能利用。水輪機就是一種可以使水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的主要設(shè)備，它可以幫助加快水能轉(zhuǎn)化，有效提高轉(zhuǎn)化效率，對水利站的水力發(fā)電有著極大的優(yōu)勢，雖然水輪機增大了效益優(yōu)勢，促進了能量的轉(zhuǎn)化，加快了能量轉(zhuǎn)化進程，但是在發(fā)現(xiàn)和利用其優(yōu)勢的時候，也要注意水輪機出現(xiàn)的故障問題。由于水輪機長時間的高效使用，出現(xiàn)問題是在所難免的，如果沒有及時檢查出來故障問題，可能就會對整個發(fā)電過程造成巨大的經(jīng)濟損失，所以要定期檢查?，F(xiàn)在檢查水輪機主要的手段為使用密封技術(shù)，這種技術(shù)可以使檢修快速有效。

2.3 靜態(tài)檢修技術(shù)

靜態(tài)檢修技術(shù)就是以靜態(tài)的方式完成檢修過程，這樣既可以確保檢修過程中的檢修安全，又可以節(jié)約能源，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。通過不同的接線方式逐段找到系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，用靜態(tài)檢修技術(shù)檢查系統(tǒng)故障，提高了系統(tǒng)的安全運行率，加快了檢修系統(tǒng)的速度。由于其可以有針對性地檢查出某段的具體問題，所以可以在節(jié)約時間和資金的前提下，完成系統(tǒng)的故障檢修，同時降低了工作人員的工作量，優(yōu)化了檢修過程，并且提高了系統(tǒng)的安全性。

2.4 專家診斷技術(shù)

在水電站機械設(shè)備檢修的過程中，通過計算機設(shè)備來進行專家檢測，依靠計算機來檢測勵磁系統(tǒng)的故障問題，這樣可以快速地分析數(shù)據(jù)，完成整體的數(shù)據(jù)檢驗。根據(jù)計算機分析的數(shù)據(jù)，可以預(yù)估設(shè)備的使用時長和設(shè)備的健康情況，這樣可以更加系統(tǒng)地評估故障問題，提升工作效率。

3 察汗烏蘇水電站的檢修

任何設(shè)備都會有損耗，所以要定期檢修，這樣才會提高檢修效率。如果因為擔(dān)心資金的消耗而放棄檢修，長此以往，工作效率會大大降低，水電站所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和發(fā)電效益也會大大降低，所以要定期對設(shè)備檢修，及時更換老化或受損零件，防止因為設(shè)備損害而造成巨大損失；并且在一定程度上，還提高了水利站的安全性，保護了人民的安全。以察汗烏蘇水電站為例簡要說明。察汗烏蘇水電站位于新疆維吾爾自治區(qū)，是我國電力體制改革后在新疆開工建設(shè)的第一個水電項目。由于該水電站不僅具有水電站原本的發(fā)電作用，還有防洪的作用，所以對察汗烏蘇水電站的檢修工程極其重視。對于察汗烏蘇水電站的檢修要從多個方面來進行，因為在一定程度上，察汗烏蘇水電站不僅影響著電力傳送，還對于新疆人民的生命安全起著巨大的作用，所以對察汗烏蘇水電站的定期檢查就顯得極為重要。

察汗烏蘇水電站的檢修案例分析：

察汗烏蘇水電站1號機組B修推力甩油處理過程中，常常會出現(xiàn)所謂的阻油現(xiàn)象，這就需要進行檢測和維修，采取靜態(tài)檢修過程，發(fā)現(xiàn)是油旋轉(zhuǎn)過程中和加熱器產(chǎn)生了碰撞，導(dǎo)致所謂的阻油現(xiàn)象。與此同時，專家對機器進行了檢修，檢測出測量鏡板與推力頭同心度發(fā)生較大偏差。由于在加墊調(diào)整軸線過程中上下起落造成鏡板與推力頭同心度不均勻，造成機組運行時鏡板帶動油旋轉(zhuǎn)，造成偏心液壓泵作用，使油槽內(nèi)部增壓，使油上竄。這些問題的發(fā)現(xiàn)都告訴我們要對設(shè)備進行及時檢修，這樣才能保證水電站的正常運行。減少故障率和大幅度維修次數(shù)，降低水電站在運行過程中的危險性，會使工作效率和經(jīng)濟效益大大提高。

4 水電站機械設(shè)備的維修措施

4.1 改進相關(guān)檢修制度

機器設(shè)備的日常維修應(yīng)按具體計劃進行，既要保證施工的有序性，又要保證維修過程中沒有疏漏。另外，必須預(yù)防設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。預(yù)防工作應(yīng)以相關(guān)制度的要求為標(biāo)準(zhǔn)，限制和規(guī)范檢修程序，維護人員應(yīng)嚴(yán)格遵守制度，規(guī)范自己的工作。在設(shè)備保養(yǎng)方面要注重開展預(yù)防工作，對日常保養(yǎng)要認真負責(zé)，保養(yǎng)記錄要及時存檔，保養(yǎng)人員要對因保養(yǎng)措施不當(dāng)而造成的錯誤負直接責(zé)任，從重罰處。

4.2 重視微小故障的及時維修

由于發(fā)電機組故障而造成的損失是巨大的，不但影響電力生產(chǎn)，而且會引起安全事故。所以，我們不能忽視設(shè)備的故障。不能因為是小問題，就不給予足夠的重視。小問題會逐漸發(fā)展成更嚴(yán)重的問題，而想要修復(fù)問題，就需要更多的人力物力，所以在日常維護上還是要認真負責(zé)為好。要做好維修工作，必須對相關(guān)維修人員進行技術(shù)培訓(xùn)。如氫發(fā)生器在運行過程中，控制倉內(nèi)溫度不斷升高，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，影響正常運行。針對這一情況，通過對數(shù)據(jù)的認真分析，最后決定對冷卻方式進行相應(yīng)調(diào)整，從而有效地控制坯料溫升。

4.3 優(yōu)化水電站維護管理方法

水力發(fā)電站的日常工作中，需要完善的管理體系來保證水電廠正常運行，這是一種節(jié)約資源、維護設(shè)備非常有效的方法。檢修管理必須到位，合理安排檢修工作，以避免檢修過程中有所遺漏。水電站一般都建在偏遠地區(qū)，由于信息閉塞，對一些相關(guān)管理文件的修訂或更新在實際執(zhí)行中往往知之甚少。缺乏有效的管理，阻礙了維修工作的順利進行，設(shè)備維修不及時，在運行中易發(fā)生故障，對能源行業(yè)的發(fā)展極為不利。

4.4 創(chuàng)新水電站機械故障維修技術(shù)

各種發(fā)電技術(shù)要求匹配不同的維修技術(shù)。但是，目前發(fā)電設(shè)備的相應(yīng)維修過程十分復(fù)雜，維修時間長。所以，斷電維修阻礙了發(fā)電的順利進行，很不適合電力生產(chǎn)。這就要求檢修技術(shù)不僅要創(chuàng)新，而且要更新傳統(tǒng)的發(fā)電方式。其前提是發(fā)電效率高，不易發(fā)生機械故障，而且維修過程必須簡單、易操作，不需花費大量時間，且不影響電力行業(yè)的順利生產(chǎn)。

4.5 水電站機械維修的重點

日常的機械設(shè)備檢修工作中，要注意重點，尤其是在機械聯(lián)軸器部位的詳細檢修上。連接件是水輪機能量系統(tǒng)的重要組成部分，在日常使用中，由于機械部件的工作磨損和振動，會對設(shè)備造成損壞。同時其外部環(huán)境的影響也不容忽視，各暴露部位都要進行防腐處理，以保證日常保養(yǎng)工作的順利進行。水電站機械全部采用電力作為能源，供電安全是關(guān)鍵。觸電事故的嚴(yán)重性是非常大的，所以做好機械設(shè)備的絕緣處理非常重要。

5 結(jié)束語

綜上所述，想要維護水電站的正常運行就需要定期檢修，這對于水電站的發(fā)展具有極其重要的意義，所以要建立完善的檢測管理制度，將使得檢測更加有效，提高經(jīng)濟效益；要培養(yǎng)高素質(zhì)檢修人才，促進我國的檢修技術(shù)全面發(fā)展，在保證經(jīng)濟利益和生產(chǎn)效益的前提下，完成對設(shè)備的維護和檢修。為了保障水電站的可持續(xù)利用，在降低成本的情況下，也要保證設(shè)備完好，就需要定期檢查，當(dāng)查出故障的時候，及時維修，避免造成巨大的經(jīng)濟損失。