水电站发电机组常见故障以及维修

摘要：发电机组的正常工作对于水电站来说至关重要。因此，水电站经营者应该采取有效措施对水电站发电机组出现的故障进行预防和及时排除，制定合理的使用计划，降低发电机组出现故障的风险，保证其正常工作。

关键词：水电站；发电机组；故障维修

随着人民生活水平的不断提高，居民用电量逐渐加大，水电站的建设逐渐走进大家的视线。为了保证居民生活的稳定，必须保证发电机组的正常运行，因此工作人员应该定期对发电机组进行维修和保养，及时排除故障。笔者通过多年的工作经验，对水电站发电机组的常见故障进行了详细的说明，并对如何维修提出了自己的意见。

1. 水力发电机组的常见故障

1.1水轮机常见故障分析

所谓水轮机故障，就是水轮机完全丧失或部分丧失工作能力，也就是丧失了基本工作参数所确定的全部或部分技术能力的工作状态。一般情况下水轮机故障分为渐变性故障和突发性故障两类，渐变故障多由零件磨损和疲劳现象的累积结果产生。渐变性故障多是由于水轮机中某些转动部件及磨损较为严重的部件由于磨损导致零件老化，或者由于介质侵蚀作用或相邻零件相互摩擦作用的结果。例如气蚀、泥砂磨损、相邻运动零件间的磨损、橡胶密封件的老化等。也有的是由于交变荷载长期作用，使零件产生疲劳破坏，例如转轮叶片裂纹等。突发性故障多数是由于突变荷载作用超过材料允许应力而使零件折断或产生不允许的变形，例如剪断销被剪断等。或者是由于制造质量隐患，导致某些部件突发断裂。再有就是由于安装、检修、运行人员在安装或操作中的错误处理而出现的故障。

1.2水利发电设备水导瓦温度差异较大

在满负荷情况下，各机组水温导瓦温度差异较大也是水力发电机组的常见故障。正常机组运行一段时间后水温导瓦温度会趋于稳定，然而有的机组水温导瓦温度仍然居高不下，而且不同时段短波动较大，个别时段温度趋于70℃。许多技术人员会忽略这一问题，事实上，发电设备水导瓦温度差异大也是发电机的典型故障。

1.3发电机组的强烈振动和噪音

机组产生强烈振动也是一种安全隐患，需要立即排除。它可分为电气振动和机械振动两种情况。电气振动的主要原因是三相负荷不平衡或长时间过电流，检查测量仪表电流表的读数，显示为三相电流不平衡，及时调整或减少负荷使之平衡，机组振动可减轻或消失。电气原因引起机组振动时间过长会造成励磁机和可控硅烧毁和击穿，严重时控制电路跳闸，若无保护装置会引起飞车造成严重事故。水轮机和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、轴瓦损坏等都是产生机械振动的原因。另外，发电机噪音大且三相电压不平衡也是一种发电机故障，产生原因主要是硅管击穿，励磁附加绕组断路，轴承磨损引起发电机气隙值不平衡或过大。当发电机噪声过大时，应当停机，及时检修。

2. 水力发电机组常见故障分析方法

2.1“望闻问查”诊断水力发电机组故障

“望闻问切”不但适用于为人诊断疾病，也适用于诊断机械故障。首先，用“望”的方法诊断发电机组故障，需要维修人员观察发电机组的外观来确定机型、使用年限、使用状况和需要维修的位置。另外，通过观察发电机的励磁电压、励磁电流和发电机的定子电流是否正常，可以防止发电机出现过负荷、缺相、发电机定子等电路故障损坏发电机，同时，还要看发电机的出线接头颜色是否有变化。“闻”是在发电机运行中注意发电机是否有异味。如果闻到异常气味，说明发电机可能内部发生了故障或者外部电路有问题，必须立即停机检查或检修，防止事故进一步扩大。“问” 是指维修技术人员根据发电机出现的故障向运行人员了解具体状况，以便快速而准确地确定故障成因，得到排除该故障的方法。将“切”应用于故障分析中就是“查”，在机器运行中必须对发电机经常检查。按规定要求每小时检查一次。主要查发电机温度和发电机轴承温度是否正常。可用手背去接触发电机外壳，看发电机温度是否正常，还要查发电机机壳内是否有杂物，尤其是老鼠喜欢将食物、塑料袋、破物等拖入发电机内甚至还会把发电机线圈咬坏掉。利用“望闻问查”的方法，可以快速地诊断水力发电机组的故障，把故障引起的损失降到最低。

2.2使用专用仪器设备诊断发电机组设备

比起用“望闻问查”的方法诊断发电机机组故障，利用专用仪器设备做出的诊断更加精确、可信度更高。仪器设备诊断法是指运用专业的检测设备、工具和仪器来检测发电机组的结构构成、技术状态、波形等来诊断发电机组的方法。仪器设备的改进和发展，能准确地对发电机组出现的故障做出正确的诊断，并分析产生故障的原因。现代的检测技术、测仪器和设备在发电机组故障诊断和检测实现现代化方面具有重要作用。

3. 水力发电机组的维护维修

3.1发电机的巡回检查

发电机的巡回检查项目主要有：首先检查发电机是否有异音、异味和异常振动，发电机表面颜色、温度有无问题，如发现电刷架总线搭接处个别电刷有过热现象，应适当降低转子电流，联系检修人员处理；其次，要检查各机组保护是否投入正常，发电机不允许无主保护运行，如工作需要，短时退出应请示总工程师并得到省调度许可，并控制各回路和励磁装置应正常投入；另外，每日早班人员应测量运行机组转子正负极对地电压情况，检查转子绝缘情况，转子绝缘良好时，正（负）对地电压接近于零；当正（负）对地电压变化大时，说明转子绝缘下降，应及时检查确认并通知处理。最后，要保持发电机的清洁，适时对电刷、滑环进行检查和维护。

3.2水力发电机组的维修

对水轮机的常见故障进行排除，首先要明确水轮机组磨损较大的部件，然后通过日常更换频率检查磨损较大部件，进一步找出故障的原因。而对于机组强烈振动的故障，其产生的原因是水轮机气蚀，水轮机和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。这时应仔细检查、校正和修复。发电机噪音大且三相电压不平衡故障的维护方法是：将万用表拨向电阻1k 挡，检查硅管的工作状况，找出已坏的予以更换，看励磁场变阻器是否断路，再检查附加绕组。将星形接法的附绕组尾部分开，用万用表检查每相是否断路，三相是否短路和接地，最明显的是烧焦处便是故障所在。还要注意检修装配时的人为机械损伤它适应于各种型号的同步水轮发电机组。通过这些方法，我们可以及时排除水轮机的常见故障，保证水电站的正常工作。

4.结语：

本研究总结了水电站发电机组常见的故障及维修方法，维修人员应熟练掌握发电机组经常出现的故障类型，导致故障的原因及故障排除方法。启动水电站发电机组前，相关人员要测量发电机各部分的绝缘电阻是否达标，并在机组运行过程中认真做好发电机机组的监视、维护工作，定期检查，及时排除故障保证发电机机组的安全平稳运行。只有工作人员掌握好水电站发电机组常见的故障及维修方法，水电站才能为社会发展做出贡献。

参考文献：

[1]吴岳鹏.水电站发电机组常见故障以及维修[J].科技资讯，2011（5）

[2]李强，周鹏，张庆杰.小型水电站电气设备常见的故障与排除[J].山东水利，2010（6）.

作者简介：

李明利（1981.2）女，汉族，四川阆中人，2004年四川农业大学专科毕业，电力系统及其自动化专业。