浅谈水电站发电机组的常见故障及维修方法

摘要：我国经济的快速持续发展离不开电力的充足稳定供应，水电站作为重要的供电单位，在使用规模不断扩大的同时，其发电机组的常见故障也日益得到管理人员的重视。本文论述了水电站发电机组的常见故障及维修方法，并通过具体实例进行了详细分析。

关键词：水电站 发电机组 故障 维修

中图分类号：TM31文献标识码： A 文章编号：

一、水电站发电机常见故障

水力发电站规模较大，组成比较复杂，主要由四部分组成，分别是：挡水建筑物、泄洪建筑物、引水建筑物和电站厂房及内部的设备，具体来讲就是：坝、溢洪道或闸、引水渠或隧洞以及尾水渠和升压站等[1]。

电站厂房内的发电机组是水电站发电机组故障最常见的发生位置。发电机的常见故障有以下几下四种：

（1）水轮机工作不正常

（2）排水系统逆止阀破坏

（3）发电机组工作状况异常

(4)真空破坏阀损坏。

二、水电站发电机组故障的常见维修及预防方法

1、水电站发电机组故障的常见维修方法

1.1经验诊断维修

经验诊断维修主要依靠维修人员根据自身经验对发电机组故障进行分析，然后找出具体问题并加以解决。维修人员通常需要先了解故障发电机组的型号类型，使用年限以及相关的技术参数；此后维修人员应了解发电机组故障的具体表现，既可以自己观察也可以询问发电机组的相关操作人员；为了准确判断发电机组的故障所在，维修人员需要详细了解发电机组的工作制度及使用习惯。只有加深对故障发电机组的了解程度，维修人员才能找准故障，解决故障。此外，对于一些潜在故障维修人员也应加强重视程度，尽可能增加水电站运行的安全性与可靠性。

1.2仪器设备诊断维修

仪器设备诊断维修指的是利用专业的检测设备、工具和仪器检查发电机组的工作状况以及设备完好程度，并根据检测结果确定发电机组故障，采取相应的维修措施。仪器设备诊断维修的准确性与及时性往往优于依靠人工经验进行检修；然而，相关维修人员需要注意仪器设备的使用规范及操作章程，这样才能确保故障诊断的准确程度以及维修措施的效果。

2、水电站发电机组故障的常见预防方法

2.1加强水电站发电机的人工维护效果及力度

制定严格的水电站发电机组检修制度，安排专职人员对发电机组进行定期维护有助于保证发电机组状况的完好，能够避免其在工作中发生不必要的故障，影响水电站的正常运行。

2.2水电站发电机动态监测系统的使用

得益于计算机技术与人工智能技术的发展，目前已能够对水电站发电机组的运行进行实时自动检测，其中最主要的便是机组运行状态的实时监测系统与故障智能诊断系统。

机组运行状态的实时监测系统能够有效提高对水电站发电机组运行监控的及时程度与稳定程度，水电站通常会采用立体化的跟踪处理方法对发电机组运行进行监控。使用机组运行状态的实时监测需要注意对发电机组的不同设备按类别分别进行监控，单独分析，避免数据庞大而造成的监测混乱。

故障智能诊断系统主要由数据库、知识库、推理机、解释器等几部分组成，其工作原理是对发电机组运行的相关数据进行实时采集，然后利用计算机技术进行信号转化，再利用网络对发电机的运行数据进行对比，分析异常数据，找出故障所在。故障只能诊断系统的最大优势在于它的快速性与准确性，由于发电机组运行数据过于庞大，利用一一进行比较分析效率过低，也易造成错误，故障智能诊断系统便很好地弥补了这一不足。使用故障智能诊断系统时需要确保诊断标准的准确可靠与数据采集的及时准确。

三、水电站发电机组常见故障及维修实例分析

1、水轮机的故障及维修

水轮机故障指的是水轮机不能或只能部分发挥技术指标所规定的工作效果。水轮机故障由两类组成，一类是由于水轮机中部分转动部件以及磨损程度严重的部件由于磨损而老化，或因为侵入物质与相邻部件产生摩擦而导致的水轮机渐变性故障，另一类是由于部件所受载荷大小超过材料允许最大载荷，造成部件发生形变甚至折断而导致的水轮机突发性故障。其中，水轮机部件摩擦与疲劳的积累是渐变性故障的主要成因，水轮机部件所用材质的质量不合格、性能不合标准则是突发性故障的主要成因。此外，水电站工作人员对水轮机操作不规范或者检修不及时也会造成水轮机故障。

为了对水轮机故障有效进行预防及维修，需对水轮机工作状况有着一定了解，明确水轮机运转过程中磨损程度较为严重的部件，并增大对此类部件的日常检修与更换频率。

2、发电机组剧烈震动的故障及维修

发电机组运行时发生剧烈震动对于水电站安全运行存在一定威胁，需要加强重视。发电机组剧烈震动可分为两类，一类是由于三相负荷不平衡以及过电流时间偏长所造成的电气震动，另一类是由于水轮机气蚀，水轮机与发电机联动传动部分不同心、机组地脚螺丝松动，尾水管堵塞和轴承、轴瓦损坏等问题所造成的机械震动[2]。长时间的电气震动可能导致励磁机和可控硅的烧毁或击穿，甚至导致控制电路跳闸，造成严重的生产安全事故。

进行发电机组剧烈震动故障维修时，首先需要确定引起震动的原因。可通过查看电流表示数来确定震动类型，当显示三相电流不平衡时

即为电气震动，此时可通过调节负荷平衡减轻震动情况。如果电流表示数正常，则可判定为机械震动，此时需对电动机组的安装组合进行仔细检修以解决发电机组的震动故障。

3、发电机噪音大且三相电压不平衡的故障及维修

硅管被击穿，励磁附加绕组断路，轴承磨损引起的发电机气隙值不平衡均可造成发电机噪音大且三相电压不平衡的故障。对此故障进行维修首选需切断发电机组电源，然后利用万用电表的电阻1k挡进行硅管的检修，确定已损坏的硅管并进行更换。此外，还需对励磁磁场变阻器以及附加绕组进行检修。对于采用星形接法的附加绕组，可先分开其尾端，然后利用三相电表分别检查其每相的断路，三相址的接地与短路情况，最后根据附加绕组的烧焦情况判断故障位置。

4、水导瓦温度过高的故障及维修

水电站的水导瓦温度常常具有一定差异，主要体现在当发电机组满负荷运行时，其水导瓦往往存在较大温差。通常，当发电机组运行趋于稳定后，其水导瓦温度随着时间推移也应变化不大；然而，部分发电机组的水温导瓦温度始终偏高，并且存在较大幅度的波动，甚至能够达到70度的高温。

油盆缺油，油槽尺寸以油槽与瓦面间隙的不合适均会导致水导温度过高。油盆缺油会导致水导瓦摩擦所产生的热量无法及时散失，造成温度升高引起的一系列事故，甚至会威胁发电机组相关设备的安全。油槽尺寸不当则会使得过油量偏小，严重影响其对瓦面的和散热功能，造成温度的升高。

造成水导温度过高的原因众多，需要进行仔细分析。通常，首先检查是否存在设备问题，主要是水导瓦面的铸造以及水轮机主轴的车削、刨光是否存在问题。具体的检修步骤是：分析发电机组的修理记录，检查大轴以及水导瓦巴氏合金面是否正常；倘若一切正常则再检查油盆状况，查看油量是否充足；如果油盆并不缺油则需查看发电机组瓦面和油槽的加工质量，并进行两者安装间隙的检查。通过以上步骤进行仔细检查分析，便可准确发现导致水导瓦温度过高的原因，有利于维修人员采取相应措施进行处理。

结束语：

1、水电站发电机组的故障严重影响着水电站的正常运行与供电稳定，一旦不能及时发现或解决还可能造成极大的经济损失，因此，必须加强水电站运行的安全意识。

2、对水电站发电机组故障的解决不仅仅依赖于专业故障诊断设备的利用，还依赖于维修人员的业务水平，此外，还应适当引入计算机技术加强对发电机组运行状况的监控。

参考文献

[1]施申春.发电机组常见故障处置和预防[J].应用技术，2011,11:25-27

[2]秦晓.也论水电站发电机组常见故障与排除[J].工程技术,2010,08:34-35