摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，水电工程是我国电力工程的重要组成部分，水力发电具有清洁、高效、稳定的特点，因此受到电力行业的高度重视。发电机组是水电站的关键设备，其运行状态直接关系到整个水电站的电力生产质量。本文简单分析了水电站发电机组运行中的常见故障及处理办法，并提出了几点发电机组的维护策略，以供参考。
关键词：水电站；发电机组；故障；维护
引言
我国水能资源特点是总量丰富，开发不足，水电可开发总量居世界第一，占世界总量的１６．７％，但开发率不高，故对水电的利用大有可为。水电是一种清洁能源，大力发展水电可减少温室气体的排放。作为水电站的重要设备，水轮发电机组的运行状态是决定水电站能否顺利完成生产指标的关键因素，因此，研究水轮发电机组的特性、运行原理并采取合理的维护措施具有重要意义。
1水电站水轮发电机组的结构与工作原理
水轮发电机的部件十分繁杂，其中主要有定子、转子、励磁装置。定子主要是由隔震结构、定子座、定子铁芯所构成的；转子则主要是由主轴、轮臂、轮毂、磁轮、风机、端压板、磁极、制动阀片等所构成的。水电站水轮发电机组想要关闭需要耗费一定的时间，为了有效防止关闭时，电网分解时机组转速太高、太快，并且明确要求转子充分具备较强大的转动惯量。所以，发电机转子的重量非常大，在与发电机同步运行的过程中，水轮发电机的励磁绕组必须通过直流电流，从而建立起发电机所需的磁场。此外，磁场的变化严格符合正弦波的时间规律。当水轮发电机的主磁场从定子绕组切断时，定子绕组内会产生随时间变化的正弦电动势，产生电能。
2水电站发电机组运行故障及处理
2.1剧烈振动故障
根据相关调查发现，在水电站实际运行过程中，一些发电机组会出现剧烈振动的问题，这个问题直接影响了水电站的稳定运行，甚至造成严重的安全隐患。探究发电机组振动的原因，主要包括以下两点：第一，电流流通时间持续过长或者三相负荷不平衡容易造成发电机组的电气振动；第二，发电机组中的水轮机运行过程中容易受到气蚀作用，使得水轮机与发电机的联动环境受到影响，机组地脚螺丝出现松动情况，导致尾水管发生堵塞或者轴承损坏，进而引发振动问题。长时间的振动具有严重危害，容易造成励磁机损坏或烧毁等，引发安全事故。剧烈振动故障的处理办法：首先，仔细排查发电机组，认真分析振动产生的原因，可以检查电流传输情况，进而根据电流实际指数判断振动类型，如果振动是电气振动，一般是由于三相不平衡造成的，可以采取调节或者恢复负荷平衡的方式，有效缓解振动情况；如果电流指数并没有异常，则可以根据机械振动的方向采取措施，对设备内部的零部件进行检查，加固松动零部件，如果振动情况没有得到缓解，则需要重新组合发电机组。
2.2水轮机故障成因及应对方法
在发电机组的运行过程中，水轮机也是比较核心的设备。水轮机一旦发生故障，那么发电机组的整体运行势必会受到影响和制约。因此，在发电机组的运行过程中，应该全面加强水轮机的管理，及时发现水轮机中存在着各式各样的故障，采取针对性的方法予以应对和管理。作为发电机组的核心元件，水轮机发生故障的成因也是多方面的。第一，水轮机中的关键零部件在长期作用的过程中发生了锈蚀、磨损以及性能下降等问题。比如某些零件由于锈蚀作用增加了摩擦力，这势必会影响水轮机的整体运行平稳性和和顺性。第二，水轮机在发挥作用的过程中，由于作业环境并不优越，所以常常会让一些水草、浮游生物的残骸以及其他杂质进入水轮机内部，继而影响水轮机的整体应用能力。第三，在水轮机的运行过程中，需要严格按照它的实际负荷来进行运行，若这一负荷超过了水轮机自身的荷载能力以及规范值域，势必会影响水轮机的运行安全。但在实践过程中，超过水轮机负荷的问题屡屡出现，这在很大程度上影响水轮机的运行安全与高效。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第四，水轮机自身性能下降，特别是一些劣质水轮机在投入使用的过程中，很难满足实际需求，继而出现各式各样的问题和故障。作为发电机组的核心设备，应该有效保障水轮机的运行质量与安全。结合水轮机运行过程中出现的各类故障，应该采取针对性的管理措施。一方面，应该全面加强对水轮机的检查，及时发现水轮机运行过程中存在着问题或者故障，尽可能降低这些问题或者故障对水轮机的负面消极影响。另一方面，加强水轮机内部关键零部件以及容易锈蚀零部件的检查工作，及时更换性能优良、质量上乘的零部件，保证水轮机运行安全。此外，优化水轮机的作业环境，及时开展杂质清理工作。
2.3水导瓦故障成因及应对方法
在发电机组的运行过程中，这一故障类型也是比较常见的。作为一个正常运行的发电机组而言，它的水导瓦温度差异并不明显。但若水导瓦存在明显的温度变化，或者存在剧烈程度的温差，势必会影响整个发电机组的运行安全。在发电机组的运行过程中，一旦水导瓦出现故障，轻则会造成发电机组运行异常，重则可能会影响发电机组的运行寿命。之所以会出现这一类型的故障，主要在于瓦面与油槽距离设置不合理、油槽大小不合适、油盆的油量不足等。为保证发电机组的整体运行安全，应该运用科学的处理方法。如左溪水电站一级站水轮发电机组为立式机组，机组水导系统因出厂设计原因，在正常运行时，水导系统轴瓦温度均偏高，正常运行能达到57°左右，运行规程规定水导系统轴瓦最高运行温度为60°。为确保机组安全经济运行，对机组进行技术改造，将水导冷却系统由内油冷却改为外油冷却，并加大转动油盆，增加储油量，经过半年试运行，目前，水导温度控制在40°左右。
3水电站发电机组的运行维护策略
3.1建立健全维护检修制度
发电机组的能否安全、高效运行直接关系到水电站的发电效益，建立健全发电机组维护检修制度，有利于实现生产人员主动介入、全过程参与、主动掌握并控制现场检修工作进度和质量标准的工作模式。相关企业要完善各项检修制度，例如定期检修制度、日常检修制度等，安排好检修时间和检修人员，并明确检修工作内容，对发电机组的工作性能、运行状态加强全方位的动态化管理，同时，加强技术管理，每次检修后，均整理好检修内容、材料，并归入技术档案保存。
3.2加强水轮发电机的日常维护
第一，进一步详细分析水轮发电机的运行情况和所处环境等，还要常常对水轮发电机组进行清理，必须确保工作环境良好，不存在积水和杂物等；第二，找到水轮发电机容易发生比较大磨损的部件，并定期进行更换；第三，及时清洁打扫水轮发电机。为了防止水轮发电机受潮，可以及时将压油装置清理干净。就轴瓦损坏、轴承损坏等各种问题而言，必须积极采取有效措施加以处理。
3.3维护工作可以降低设备维护成本
机组及其部件通常比较复杂而有成本较高，某些设备受到技术限制需要进口，而一旦在运行过程中出现了问题，维修工作会产生高昂的成本。从成本控制角度思考问题，需要在日常管理过程中，将维护工作细化，通过维护工作开展积累经验与技术，努力实现自主创新，摆脱对外国技术的依赖，从而使成本处于可控的范围。
结语
总而言之，发电机组是水电站可靠运行的重要保障，相关单位需要认真分析和总结水电站发电机组的常见故障以及处理方法，并不断完善维护和检修管理制度，积极引进先进的状态检修技术，提高检修人员的综合素质，进而确保水电站的安全、稳定运营。
参考文献：
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[2]李远建.浅谈小水电站发电机组的运行与维护[J].黑龙江科技信息，2016（23）：38.
论文作者:李姿翰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：机组论文; 水轮机论文; 水电站论文; 过程中论文; 水轮发电机论文; 故障论文; 水轮论文; 《基层建设》2019年第15期论文;