如何做好水輪發電機組的檢修及維護

黃治兵

摘要：水輪發電機組不僅是電能的轉換機器，而且也是電力系統一個重要的組成部分，其運行的穩定性與可靠性尤為重要。本文就如何做好水輪發電機組的檢修及維護工作進行了簡單的分析。

關鍵詞：水輪發電機組；檢修；維護

一、水輪發電機組的故障成因和故障特點

（一）水輪發電機組的故障成因

水輪發電機組多發的故障有：水輪機故障、制動器故障、軸瓦損壞、定子線圈下沉、機組振動、阻尼繞組故障、轉子引線故障等。

水輪機故障：一是水輪機的活動導葉因磨損，導葉間隙增大，出現機組停機后漏水增大現象，嚴重時會使機組惰性旋轉起來。二是水輪機轉輪在運行中的氣蝕使轉輪葉片出現蜂窩狀，還有轉輪在運行中受到強大水推力作用和在本身應力不均影響下，出現葉片裂紋或斷裂。制動器故障：一是由于制動器本身油污過多，導致活塞會被卡??；制動塊沒有較好的耐磨性，荷載程度不均勻，這會縮短制動塊的使用壽命；制動器上下腔因密封環的原因，可能出現上下腔串氣。二是制動器行程開關和控制電磁閥電路回路等故障。軸瓦損壞是因為機組在運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為不均勻的瓦受力，冷卻系統出現故障。定子線圈下沉是線圈松動了，其原因是墊條和線圈高溫運行收縮，線圈受到重力影響下沉；易磨損主絕緣體，將造成線圈損壞，引發定子短路。機組振動原因主要有水力、機械、電氣等三大方面的原因。阻尼繞組故障是連接板和阻尼環接觸不良，其聯接處發生了斷裂反應；頻繁在阻尼繞組中起動，出現了大電流，發生振動，出現了噪聲。轉子引線故障多是因為絕緣破裂、其表面較臟，在離心力的影響下，引線被甩出，焊錫面被腐蝕掉，這就導致轉子出現失磁和接地的故障。

（二）水輪發電機組的故障特點

水輪發電機組出現故障，其最大特征就是復雜性。如果水輪發電機組某一處出現故障，但機器都在工作，強大的聲響很難讓人判別出振源的位置。振源無法尋找，主次關系也不好辨認。發生振動故障時，也會引發其余的故障振動。各部位發生振動，其種類繁多。即便是專業人員，也不能及時的分清。

同時，水輪發電機組振動故障有著多樣的意義。故障不同，且特征也不同。故障和特征并不對應。除此之外，故障在特征方面有著更為廣泛的反映意義。水輪發電機組的各部位超長振動，或者是故障的疊加反映。故障引發振動可能會反映在不同的部位上。分析故障由此帶來了壓力。檢修水輪發電機組故障的技術，也因為這樣的故障特點，發展創新速度緩慢。

二、檢修水輪發電機組故障的方法

（一）模糊診斷法

模糊診斷法的原理是水輪發電機組故障檢修時，檢測出的特征之間存在隸屬性質。模糊診斷法利用模糊性的邏輯來對故障現象和原因進行描述，以模糊方程式識別和解決故障問題。故障原因和現象往往會存在一些關聯。某一種故障有多元化的原因，或者原因發生后的故障會引發多種現象。模糊診斷可以對不確定問題進行診斷，相比較普通監測法，耗資低、效率高。但實際操作過程中，檢修工作者要學會每一種函數的獲取方式，在檢修中構建模型。信息要從診斷語言中獲取。

（二）人工神經診斷法

人工神經診斷法以模擬的形式，對非線性函數進行熟悉，從而得到故障樣本。應用ANN技術時，處理故障要有步驟要求，先組織學習樣本，再依據樣本和問題構造出神經網絡，最終選擇學習參數和算法。人工神經診斷也有局限性，第一便是獲取學習樣本難。倘若不恰當的選擇樣本，則會導致診斷失敗。第二便是忽視了專家經驗。診斷時專家有正確的判斷，但人工神經網絡構成單一，難以理解其知識表達方式。神經網絡內的知識多在網絡內。人們不容易進行理解，缺乏診斷的解釋能力。

（三）模糊神經診斷法

此法是模糊診斷和人工神經診斷結合的方法。在神經網絡中引入知識。網絡權值有意義時，保存了神經網絡學習機制。模糊神經診斷法能將學習、識別、聯想、自適融為一體，保證了定性知識，也有很強的數據處理和學習能力。

三、水輪發電機組的維護策略

（一）積極轉變水輪發電機組的維護理念，明確維護目標

水輪發電機組的維護與電廠的安全運行密切相關，所以不論是電廠的管理層還是基層的普通職工，都應積極轉變觀念，樹立全員參與、全過程管理的現代維護理念。

同時，明確水輪發電機組維護的目標，針對維護目標建立有效的維護計劃，并以科學的管理目標作為指導，結合水力發電廠發電設備的具體情況、員工的工作需求、投入維護的資金量，做好水輪發電機組的維護工作。

（二）落實崗位問責制度和獎懲制度

水力發電廠在水輪發電機組的維護中，應當按照崗位責任制的原則，明確劃分各工作的具體職責，建立并落實崗位問責制度和獎懲制度，這樣既能在一定程度上提高工作人員對水輪發電機組工作的重視程度，提高日常維護工作的效率，其最終目的是確保水輪發電機組正常運行。

（三）水力發電站水輪發電機組的維護要點

第一，水輪發電機組應保持各固件都處于緊固狀態，并確保部件能夠靈活轉動。所以，水輪發電機組在運行中應定期檢查各軸承油位；運行2500至3000小時，應檢查連軸器；定期檢查水封和擋水板；每5年大修一次，大修期間應更換聯軸器銷、軸承等部件。

第二，發動機組運行時，要確保調速器油壓表的指示和壓油罐油壓表的指示不能相差過大；導水葉的開度限制應為發動機的最大出力限制；定期切換油泵和導軸承油泵；定期清潔軸承潤滑水的過濾器；定期給調速器的各杠桿的連接處注油。

第三，在水輪發電機組的停機過程中，盡量縮短低速運行的時間。當轉速下降到額定轉速的30%至25%，即可制動機組。

四、水輪發電機組檢修和維護需要注意的幾個問題

第一，水輪發電機組的檢修和維護工作要從客觀實際出發，有計劃、有步驟地完成。各水力發電廠要根據自身的設備狀態、人員素質、管理水平、資金投入等因素，先選擇試點開展，再逐步推廣到全廠。

第二，樹立明確的檢修和維護目標，即利用最低的檢修、維護成本，確保水輪發電機組具有最大的運行可靠性。在積極探索狀態檢修的同時，還有預防因盲目延遲檢修，造成水輪發電機組的失修。

第三，水力發電是一項較復雜、系統化的工作，所以，要做好水輪發電機組的檢修和維護工作，就必須從水力發電廠的整體出發去考慮。

第四，制定相應的技術標準和優化水輪發電廠的管理制度。建立或健全水力發電廠水輪發電機組的檢修和維護規程后，檢修和維護工作就會變得有章可循、有法可依，最大限度地確保機組的正常運行，防止諸如盲目停機檢修等情況的發生。

第五，充分利用計算機監控系統。尤其在水輪發電機組的檢修診斷過程中，計算機控制系統的利用可以起到避免布線、節省投資等作用。

第六，重視對技術人員的培訓，提高水輪發電機組檢修和維護工作的規范程度。做好技術資料、檢修維護記錄的整理工作，為水輪發電機組的檢修和維護工作做好準備。

第七，科學技術是第一生產力，也是做好水輪發電機組的檢修和維護的基礎和保障。因此，水力發電廠應加大都新技術、新設備的投資力度，引進先進的技術和設備，做好技術改革和設備更新工作。

結束語

近年來，隨著水力發電的快速發展，我國的水電事業取得了豐碩的成果，水輪發電機組檢修和維護的要求也不斷提高。大力推廣狀態維修，認真做好水輪發電機組的維護工作，把可能出現的故障和事故消滅在萌芽狀態，確保水輪發電機組的安全平穩運行。

參考文獻

[1]姜春寶，王璐.論水力發電與其他發電方式的比較優勢[J].科技與企業，2012（20）

[2]孫鑫，杜巍.試論強化水電站水輪發電機組運行與維護的必要性[J].民營科技，2012（10）