中小型水电站水轮发电机组的检修分析

【摘要】随着中国特色社会主义建设步伐加快，对电量的需求日益增加，促进了电力系统的快速发展。目前中小型水电站所采用的水轮发电机，都朝着减少污染，降低成本，产生足够电量的经济运行方向发展。然而，水轮发电机组在运行中因某种因素影响而停止工作，严重阻碍了中小型水电站的发展。因此，必须对水轮发电机组检修给予高度重视，保证水电站连续向用户输送电能。作者针对中小型水电站水轮发电机组常见故障提出了处理对策，以前为电站水轮发电机组的检修分析有借鉴作用。

【关键词】中小型水电站；水轮电机组；检修故障；处理对策

1.前言

随着我国社会的快速发展，电力系统发展日趋完善。现阶段中小型水电站已经普遍建立起来，它们主要运用水轮发电机组来将水力转化为电能，具有减少污染、降低成本、产生足够电量的优点，因而其使用范围也在大范围推广。水轮发电机组在使用过程中受客观因素的制约严重，如果对其不仅进行严格的运行管理和检修就会导致其无法正常运行，先阶段我国针对水轮发电机组的检修过程中无法样按照有关标准执行实施。就目前发展形势看，水轮发电机组制造技术不断完善，自动化水平越来越高，因此检修技术也会明显提高。

2.水轮发电机组检修类型划分

2.1临时性检修

临时性检修的关键内容是指机组在运行中出现的异常状态，根据机组的运行状况必须进行的短时间停机检修，避免因设备的问题导致机组意外停止的故障出现。水电站需要按照运行阶段探明的弊病制定临时性检修的可行方案及解决措施规程；并遵照具体要求及时落实检修工作[1]。

2.2计划性检修

相对于临时检修而言，计划性检修要求更具体、要求更高、工序复杂。计划性检修可以详细的划分为小修、大修、扩修。值得强调的是此项检修要得到电网调度允许后才可以实施。第一，小修的相关内容。小修是指对水轮发电机组展开定期检修，这个过程中要对机组的相关配件进行检测，如果发现有问题的部件需要及时更换，尽量做到有预见性，其周期通常是一年，小修工期不超过十天。第二，大修的相关内容。此检修过程关键任务就是针对小修过程无法解决的设备故障。大修期间需要对机组的复杂部件全部拆开检测，对各可能损坏的部件逐个检查。机组结构的损坏的问题产生原因都属于经常性损坏，这主要因为设备运行过程中不可避免的会有摩擦或振动，这样的损坏存在是机组的整个运行过程中都无法消除的。大修周期要根据实际情况而定，通常是2-3年，大修工期约为45天。第三，扩大修相关内容。此工作是为减少设备运行过程中各结构部件的侵蚀，恢复整套机组的性能以及经济指标的正常状态。在扩大修时需要对水轮机组的全部构建拆卸，并协调好各部件间的关系，优化机组总体性能。扩大修周期通常是3-5年，工期大约要控制在90天内。

3.水轮电机组检修中常见的故障

3.1轴承温度的故障

任何一种机械设备在其运作过程中，均会使得内部温度快速升高，并且随着时间的推移温度会逐渐达到某个定值点，特别是机组异常运行工作状态，当温度达到这个极限后就会对机械设备产生损害，甚至对其他与主要设备相连的辅助设备造成损害。本文以发电机导轴承举例，它是最容易受高温度影响的部件之一，利用常规的调试方法根本无法解决问题，只能通过对整个机组进行全面检修才能处理掉故障发生点。因此，水轮发电机组检修要定期进行，防患于未然，并做好提前预防措施。

3.2发电机并网受阻引起的故障

中小型发电机的同期控制手段通常是手动准同期或者自动准同期。具体是指在发电机尚未并网前已经励兹，调节到标准电压频率，在发电机电压、频率、相位都符合系统要求条件下，把发电机断路器进行闭合，此时发电机就会与整个水电站系统同时处于工作状态。

并网阶段多使用手动或者自动。准同期并列的前提是：电压等同、频率等同、相位等同。实际操作可定会由于多种影响因素有或多或少的偏差，这种偏差不能消除只能尽量减小，这样无法避免发电机产生故障的可能性[2]。

3.3水力发电机组油位故障

引发水轮机发电机组油位故障的原因包括以下几类：其一，机组邮箱加油量超出；其二，水轮机摆动幅度太大，超出允许值；其三，机组油路堵塞无法正常循环，其四，机组密封位置破损，出现油路渗漏窜油。针对此类问题常见的解决手段：首先，检查水轮发电机组的油位情况是否有变，若观察到油箱油量超标时，应该将油量适当的排除，保证其在规定值范围内。通常机组处于非运行状态时油位要高于最低油位线（一般称为停机油位线），工作期间要求在最高油位线以下；其次，检查机组的摆度和振动是否正常，过大时应该立即停止机组运行；最后，检查机组密封接口处是否破损，若有破坏的就应立即更换。

4.加强中小型水电站水轮发电机组检修策略

4.1制定突发状况应对措施

要想保证中小型水电站水轮发电机组安全稳定运行，仅仅依靠定期检修时不能全面保证的，同时还要制定好突发状况应对措施。所制定的应对措施应该有科学理论做基础，并且具有较强的针对性，确保当故障发生时，就可以及时有效的将其解决掉，最大程度提高设备运行的安全性，保证经济损失降到最低。因此，方案故障应对措施制定时，不但要有专业的技术人员，还有有实践经验丰富的工人协同，这样才能保证应对措施的实用性[3]。

4.2水轮发电机组检修时的操作要点

第一，若没有特殊的需要，最好减少机组构件的拆卸，因为这些部件再安装过程中会没有出厂时那么牢固，经常在使用阶段存在附加的磨损；若必须进行拆卸才能进行准确检修，那只针对有故障的部分进行拆卸就可以，对于运行正常的构件，可以暂时不拆卸，因为拆卸会给其带来负面影响，导致运行状态异常。此外，对于非整体的推力轴承、油压装置、自动化操控设备等精密度高设备，在拆卸以前必须确定好故障出现的准确位置，避免对其进行轻易地拆装。第二，如果中小型水电正处于生产的关键时期，并且水轮发电机组运行并无大的异常情况，临时检修并未发现较大的问题，可以根据具体情况延长计划性检修周期。第三，在检修前应该翻阅与设备相关的所有资料，对以前设备出现过故障的部位进行重点分析，并且标记好，这样在检修过程中才会更具有针对性，减少时间浪费，提高工作效率。第四，检修期间各项检修步骤都要严格按照制定的方案执行，若确实存在特殊情况，不得不改动原有的制定方案，那么必须逐级上报，经过各级的层层审批后方可按照改动后的方案进行检修，同时要准确记录好各项信息，并且和以前的做对比，这样可以建议这次的检修是否完整。第五，待水轮发电机组检修结束后，必须进行严格的后期测试，只有满足各项测试标准后才可以继续投产使用，防止引起其他事故发生[4]。

4.3实施检修新工艺

调整机组中心。推力轴承的绝缘主要依靠托盘、镜板、推力头之间的绝缘垫和主轴接地碳刷，当绝缘破坏时各连接处在机组启动时会由于电流突然升高产生环形涡电流，对机械造成损害，所以在检修阶段设置推力轴承绝缘能够有效减少破坏，应该给以此项防护措施足够的重视。同时外托盘、油槽、推力头也会在机械运行过程中别严重的损害，尽管我们盘车是以中心线为准，然而实践操作过程中，尽可能将盘车数据绝对值降到最小。高程要以原有的数据做参考，过高或过低都会对整套机组有不利影响。镜板水平控制在控制在允许值的范围内，准确调试测量仪器刻度，计算数据。

5.结束语

综上所述，中小型水电站在电力系统中会占有越来越重要的地位，水轮发电机组的正常运行是保证中小型水电站生产的前提。通过实践调查，水轮发电机组异常是制约中小型水电站生产中经常遇到问题，因此必须加强中小型水电站水轮发电机组的检修工作，除了应用先进的检测仪器外，还要强化人员素质建设，从而保证各项检修工作全部落实，为中小型水电站的长远发展提供有力的条件。

参考文献

[1]马彩萍，宋建英.积石峡水电站水轮发电机组参数选择[J].水力发电，2011，3（11）：45-46.

[2]张仁贡，赵燕伟.水电站水轮发电机组动力特性数据存储优化与决策[J].水利水电技术，2010，12（9）：75-76.

[3]胡宝玉，张再虎，汪泳.潘口水电站水轮发电机组结构介绍[J].人民长江，2012，7（16）：96-97.

[4]施彬，牛文彬，田迅.生态流量水电站水轮发电机组选型中应注意的几个问题[J].水力发电，2012，3（1）：140-141.