水轮发电机故障及检修探讨

水轮发电机故障及检修探讨

摘要 近几十年来，我们的国家进入了突飞猛进的发展时期，水电事业更是发展迅速，而水轮机组便朝着大容量、大尺寸方向持续的发展，于是机组的相对刚度就大大地降低了，水轮机的稳定性与可靠性就受到了非常严峻的考验。为了确保水轮机能够正常运行，从而实现对故障的及时而迅速的处理，尽最大可能地降低事故的损失，水轮机的有效检修工作就显得尤为重要了。以下我们对水轮发电机故障和检修进行了探讨，希望本文能供业内人士参考。

关键词 水轮发电机；故障；检修

1 导言

水轮发电机组作为大型的机电装置，起着将大量的水能装换为电能的作用。在这个运行过程中，水轮发电机能否高效运行直接决定着水电厂供电的质量和接入电网的稳定。近几十年来的统计表现出了维修制度中检修阶段的缺乏有效的管理，检修周期存在着周期过长或过短问题。近年来，随着水轮发电机组较大数量的安装，水电在我国电力系统中的比重越来越大，提高对水电发电机组的检修周期的具体分析和监控，提高对机组检修的重点的针对性以及通过对当前故障分析的研究现状和故障分析，这不仅对发电站工作效率的提高而且对电网中企业和个人用电具有非常重要的意义。

2 水轮发电机组检修分类和内容

水轮发电机组的检修的内容主要包括检修前的准备阶段、检修进行问题处理阶段和检修完成后进行结果的考察和测定评估阶段。

进行检修前的准备过程时，检修人员需要通过对发电机组的检修记录对其进行了解之后确定检修项目和后续的具体的施工材料和工具的选择。

在检修过程中，对发现的问题进行记录和整理，对于需要更换的组件和进行变更的部件需要通过负责人的意见采纳以及进行施工方案的记录，同以往的检修记录数据进行比对，通过比较采取合理的方案进行检修，推测出下一次的施工周期并对计划进行合理的修改。

检修完毕后通过对发电机的工作状况进行测定，对检修的结果进行比对评估，这是保证发电机组后续安全运行的一个重要保证。在对结果进行测评时，主要从检修的施工设计图、施工材料的验收合格证和各个工序的记录报告这些方面进行评估。除此之外，验收人员需要有比较丰富的验收经验和相关的知识，能够对合理范围内的误差进行可能发生的隐患的合理预测。

3 水轮发电机的常见故障模式

3.1 电气故障

包括冷却系统运行过负载等过载易产生定子接地和定子绕组绝缘损坏等故障以及相系统短路等原因引起的定子绕组过热；线圈积灰、绝缘老化等容易导致绝缘击穿造成接地或匝间短路转子绕组绝缘电阻过低；阻尼条和阻尼环连接处局部裂开、连接板和阻尼器件接触不良、阻尼条断裂等；绝缘表面留有污垢、引线绝缘层破损、固定的卡板发生松脱、焊锡面遭到破坏以及化学腐蚀等也会造成转子接地、失磁等故障。

3.2 机械故障

水轮发电机常见的机械类故障包括因摆渡而出现的转子气隙不均，以及因绕子短路造成的机器内部的转子质量、磁拉力不均衡的情况等。还有一些机械故障是由于长期运转环境温度较高而引起的，例如零部件脱落、主绝缘器件出现磨损等。

4 水轮发电机故障检修措施

4.1 新型检修方式简介

起源于20世纪80年代的状态检修法，是沿用至今的较为新型的检修方法，自第四次产业革命以来，状态检修法逐渐成为检修行业的趋势，状态检修法的出现是基于先进的科技手段和先进的管理理念的。状态检修法区别于传统检修法的地方就在于，检修依据的是设备的当前状态而非设备累计使用时长，此检测手段的原理是，借助先进的技术手段对故障部位、故障严重程度等做出分析判断，然后依据所判断出的结果开展具体的检修工作[1]。状态检修是一种以预防为主的检修方法，该检修方法立足设备当下状态，通过相关数据的分析得出设备的“健康”状态，判断是否可能“恶化”，能够根据情况及时制定检修方案，防止出现设备性能下降或是设备故障。所以，状态检修方式能够在降低检修成本的同时，有效阻止设备状态的进一步恶化，提升设备可用性。

4.2 水轮发电机检修操作要点

在水轮发电机检修的时候，需要注意以下几个方面的内容。

（1）设备信息的状况必须得充分掌握。设备的相关信息不光指设备的当下状况，而且，还指设备之前的所使用情况信息和设备的检修历史及是否存在反复检修部位等等，只有整合好这些消息才有助于提升检修的效率和效果。

（2）设备尽可能不要拆卸。因为如果设备在拆卸检修之后进行安装，就会造成设备的牢固程度有所下降，导致设备在以后的使用过程中出现一些不可避免的磨损，这就会加快设备的耗损的速度，所以在检修过程中能不拆卸设备的尽量不要拆卸。如果实在非得拆卸不可的，则尽可能进行相关的局部拆卸，还要把需要拆卸的部位标注出来，避免拆到不需要拆卸的部位[2]。

（3）最好将计划检修周期适当的延长一些时间。要是水轮发电机运行正常、状态较好的情况下，而且临时检修没有发现存在异常情况或是故障情况时，那么水电站是可以适当延长计划检修周期的，这在一定程度上就降低了检修的成本，保障了正常生产运作。

（4）检修的过程一定要严格依据检修方案的相关要求而进行。在检修的过程中，所有的操作都必须要严格遵照相关规定的具体要求来进行检修，如果实在是需要临时的改变一下方案或是调整方案的情况下，必须要向上级提出申请，在获得上级的同意之后，再具体实施执行。

（5）还有就是检修后的相关后续工作了。在检修完成之后，还要配合开展相关的设备测试，以确定检修成果是不是符合标准之后才能够将设备投入使用。

5 结论

综上所述，做好水轮发电机的检修工作，对于水电站的生产运营有着十分重要的意义。作为水电站的重要设施设备的水轮发电机，在对于水电站的生产和发展起着非常重要的作用，还有就是对于水轮发电机，水电站的相关工作人员必须要时时监控它的工作状态，做好故障的随时检修工作，以科学合理地安排好检修的计划，尽可争取将水轮发电机故障的发生率降到最低，通过平时经常的检修也能进一步阻止水轮发电机的老化、而延长它的使用寿命、来降低运行成本、提升水电站的效益[3]。水电站的职能部门要加强管理、提升员工操作技能的水平和职业的素质，还有相关的技术人员必须要做到及时、准确地排查故障，来提升设备安全性，保障设备能高效的稳定的运行，进而创造更大的利用价值。

参考文献

[1] 戈宝军，肖士勇，吕艳玲，刘智慧.水轮发电机定子绕组内部故障暂态电流研究[J].电机与控制学报，2014，（03）：40-45，53.

[2] 韩波.大型水轮发电机故障诊断系统研究[J].黑龙江科学，2014，（03）：62.

[3] 张生贤.水轮发电机组常见故障及处理措施分析[J].科技创新与应用，2014，（33）：115.