（新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆伊犁 835400）
摘要：随着国民经济的迅速发展，水利发电机组的容量也在随之加大，其稳定性也逐渐受到人民广泛关注，在水利发电机组运行中，存在着很多问题，如果不能对这些问题进行有效的控制，就会导致水利发电机组运行不顺畅，甚至造成严重的事故发生。本文就水利发电机组在安全运行中存在的问题进行研究、分析，从中得出消除故障的解决办法。
关键词：大中型；水利发电机组；稳定性；安全运行
近年来，由于水利发电厂的设备、验收等工作存在一定的问题，致使大型水利发电机组的运行不是很稳定，让机组的安全运行收到影响，应从电气、机械以及水力三个方面对水力发电机组不稳定的原因中进行分析，从而提高水利发电机组在运行过程中的稳定性。
1 水力发电机组稳定性的检测
目前，我国水利发电机组运行稳定性的监测系统发展的较为成熟[1]，其主要组成部分为：上位机服务器、传感器测点和信号采集单元这三个方面。对水利发电机组的运行稳定性进行监测，能够延长机组的使用寿命，能够及时发现不稳定区域的危险情况，还可以全面地了解检修的过程。其中上位机服务器作为水利发电机组中的中枢部分，它发挥着相当大的作用，它可以在水电厂出现重大故障的时候，通过网络联系专家进行咨询，以确保机组运行的安全、稳定性。同时，它还能够对信号多个角度的运行情况进行分析，除此之外，还可利用多种手段对机组的故障进行检查，及时发现机组故障情况，以便于机组的正常运行。在水利发电机组运行中，其稳定性会受到诸多方面因素的影响，所以，要对传感器测点进行设置，要根据机组运行的情况进行合理分析，并作出判断。信号采集单元在机组中主要具有承上启下的功能，它主要对各路开关量和模拟量进行采集，然后对各信号进行放大，使得系统得到在线监控。同时，机电系统要引入有功功率和无功功率等环境参量，以确保机组运行状态良好。总之，在整个系统的监测中，要认真落实每一个步骤，对故障进行认真的分析、检查，使水利发电机组能够安全、稳定地运行下去。
2 水利发电机的主要问题
在水利发电机的运行过程中，要时常检查水利发电机的运行状况[2]，要绝对保证水力发电机组的工作效率和安全稳定性。水利发电机最主要的故障就是发电机组产生振动，以下几点是导致水利发电机组产生振动的主要原因：
2.1 机械振动
在水利发电机组正常的运行过程中，最容易引起的振动故障就是机械振动，其主要原因是由于机组的轴线不正或是转子质量未处于平衡状态等多种因素所致，由于机组的轴线不正引发的电机组振动不算严重，而转子质量未处于平衡状态导致电机组产生振动是非常严重的。通常情况下，转子质量如果不达到平衡状态，会使其重心与轴线偏离，不在同一线上，从而致使水利发电机组产生振动。引发机械振动还有许多原因，如：机组结构或者是轴系的刚度不足，这种情况会使机组固有的频率降低，从而引发振动；推力轴承制造或调整不良也可引发机械振动，如果振动频率接近部件的固有频率就会引发共振；轴密封调整不当，则会使密封的四周受压力不均匀，便会导致四周受热也不均匀，从而导致轴密封局部弯曲，进而引发振动。
2.2 电磁振动
电磁振动会对定、转子之间的间隙磁通量构成威胁[3]，发生电磁振动的原因是由于定、转子之间的间隙分布不均匀所致，在水利发电机组的运行过程中，定、转子磁场的轴心如果不能重合或者是励磁场绕组匝间出现短路等现象都会使定、转子之间间隙变得不均匀，进而引发电磁振动。
2.3 水利振动
水利振动与机械振动一样，都是所有振动中最为常见的故障类型，在水利发电机组运行中，导致水利振动的原因主要有：空气的气蚀和水利不平衡等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，空气的气蚀是由于空腔内产生气蚀所致，这种情况发生时，会使水利发电机的垂直振动强度增大，如果是因水利不平衡而导致的机组振动，就会导致转轮中的水流不平衡，从而在失去轴对称的时候产生不平衡径向力，致使水利振动。
3 水力发电机组稳定性的分析
要想对水利发电机组的运行情况作出明确的分析[4]，就要具备完整的数据资料。以下是对机械振动的故障处理方法的案例进行分析：假设某电机组在运行的过程中，其上导摆度受水力因素影响小，主轴有轻微的曲折现象，上机架程处于振动模式，则证明在停机过程中会有较大的垂直振动现象出现。因为在机组停机的过程中，会使励磁开关的速度明显下降，根据摆度可以判断产生这种现象的主要原因是质量不平衡或者是静态弯曲综合，由于在停机过程中静态弯曲的大小是不变的，所以导致机组摆度呈垂直振动模式的直接原因是质量不平衡。所以，在对水利发电机组的稳定性进行分析时，要准确把握发电机组的故障原因，从而确定解决故障的措施。
4、水利发电机的解决方法
当水利发电机组出现故障时，应该准确判断是哪一种故障，并且快速确认解决故障的方法。实际上，想要判断故障振动的原因，就要从多个角度进行反复的观察、探究，才能得出振动的原因。首先要对故障进行查找和分析，为了方便查找，可采用振动故障检测试验的方法。可以采用排除法对水利发电机的故障进行分析，可以先从转子质量平衡状况进行，如果在试验中上机架的振动随着转速的增大而增大，就证明转子质量不平衡，因此，工作人员根据这个对故障进行修理，反之，则异然。除此之外，还可以对励磁电流、负荷进行试验研究，直到查找出振动原因。
在处理机械振动中遇到的故障时，应该全面遵从以下几个方面：
1.要提高制造精读和安装质量，以确保机组轴线的对正；
2.防止磁轭运行中产生不均匀径向外移，使转子质量处于平衡状态；
3.为确保机组的稳定运行，在结构设计上要做到静、动态刚度够强；
4.调整各块轴瓦受力均匀，以保证推力轴承处在平衡的状态；
5.采用无接触式的密封结构，使密封周围受力一致。
在处理水利振动中遇到的故障时，要按照以下几方面：①对真机采取避振运行；②适当增大设计间隙，以防止水利自激振动产生；③优化转轮上冠型线；④对涡带运行区域进行轴中心自然补气。
在处理电磁振动方面的故障时，要优化分数槽发电机的钉子接线方式，还要对其产生的振动进行分析；在铁心堆叠时，应采用分段压热的方法，保证温度；在电力系统中，要设置发电机阻尼绕组，从而减小负序电流。
结束语
当前最主要的就是保证水利发电机组能够稳定地安全运行，想要创造无限的经济效益，就需要保证水利发电机组安全、高效地工作，发现问题要积极采取相应的手段对故障进行修复，从而促进我国水利发电事业的发展。
参考文献
[1]樊世英.大中型水力发电机组的安全稳定运行分析[J].中国电机工程学报,2012,32(9):140-148.
[2]冯铁成.水力发电机组运行稳定性监测与故障探究[J].机电信息,2013(12):58-59.
[3]孙义臣.水力发电机组运行稳定性监测与故障探究[J].科技创新导报,2013(21):72.
[4]王秀英.浅析水力发电机组检修所存在的问题及解决策略[J].科技与企业,2013(23):383-383.
论文作者:何春龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/23
标签：机组论文; 水利论文; 故障论文; 转子论文; 水力发电论文; 稳定性论文; 发电机论文; 《电力设备》2016年第2期论文;