摘要：文章分析水轮机运行中的常见故障及其原因，介绍其运行中的检修与维护方法和注意事项，并研究水轮机常见故障的处理方法，以供参考。
关键词：水轮机；故障；处理措施
1引言
在目前水力发电相关技术和设备不断更新和发展的过程中，其运行的自动化和智能化水平也在不断提高，也目前以远程控制和自动运行为主，所以为水电站中推行无人值守和无人值班模式提供了可能。这就需要针对水电厂中最主要的设备之一水轮机来说，分析其常见的故障类型和检修维护以及处理方法，加强对其运行中故障的预防，切实提高水轮机以及水电站运行的稳定性。
2水轮机运行中常见的故障
2.1水导瓦温度过高
通常在水电站中水轮机需要采用巴氏合金来对转轴进行固定，而且此种转轴与轴瓦之间的间隙比较小，在水轮机运转过程中容易出现摩擦问题而导致其温度升高，如果不及时对温度进行检测和处理，就容易导致温度超过巴氏合金的熔点而导致轴瓦烧坏。而导致出现上述磨损而温度升高的原因主要有以下几个方面：一是由于润滑油的油质在长时间的运行过程中掺入水或者其他酸性杂质而导致其变差，这就会降低润滑油的润滑性能并降低其冷却性能，因此导致轴瓦温度的升高。二是由于润滑油油位的降低。如果油槽密封不严或者排油的阀门严密性较差就会导致润滑油的泄漏，其油位降低就无法起到良好的润滑作用，也会导致轴瓦温度的升高。三是冷却系统发生故障。其主要表现为冷却水中断或者水压降低，通常是由于阀门的阀瓣出现故障、管道进入空气或者冷却水管出现堵塞等原因而导致的，这就降低了冷却系统的冷却效果，导致轴瓦温度的上升。
2.2机组过速
机组运行中的转速超过规定转速的1.4倍以上就会增加转动部分的离心力，从而加剧机组的振动现象而导致固定部分与转动部分发生碰撞等，甚至会损坏更多的其他部位的部件等。其主要原因一是由于机组运行中的负荷发生突然变化，比如突然被甩掉而导致导叶不能及时关闭，此时就会使得机组转速的升高。二是由于机组在正常的启停过程中会出现调速器失控的现象，这也会导致机组的转速急剧上升。
2.3转轮故障
对于水轮机中比较重要的转轮来说，其在运行中比较容易出现的故障主要有断裂和空蚀两种。对于前者来说主要是由于设备的频繁振动引起空蚀而导致的。对于后者来说主要与转轮的材质和各项性能指标以及制造过程中的各种加工处理工艺的使用有关系，这主要是由于转轮组织的细密程度和表面的光滑程度会影响其抗腐蚀性能，但是通过提高其组织的细密程度和表面的光滑程度只能降低出现空蚀的概率，但是无法从根本上杜绝此问题的发生。
2.4剪断销剪断故障
在水轮机导水叶的拐臂以及传动机构之间的连接器就是剪断销，其主要起到对导水叶的保护作用。在导水叶的正常运行过程中，是由剪断销带动导水叶转动，且此转动过程中会具有非常大的强度，而如果此剪力超过规定值的1.5倍就会导致剪断销被剪断，主要表现为水轮机的水流不均匀而加剧机组的振动问题，而且机组停机时也无法将全部水流进行关闭，所以导致机组持续进行转动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆引起此剪力值超出其规定值的主要原因一是由于导水叶运动过程中出现卡住无法正常运动的现象，这就会在调速环的带动下而出现拐臂转动的现象，此时就会产生较大的剪力。二是由于在进行导水叶的开启或关闭时由于速度比较块而使得水流对导水叶的压力增加，这也会增加剪力而导致其被剪断。
3水轮机运行中的检修维护
针对水轮机运行中的常见故障，其主要的检修维护策略有以下几个方面：一是对水轮机运行实时状态的监测需要进行加强，对水轮机机组运行中的各种自动化元件的可靠程度进行提高，对其故障维修模式进行不断的改革创新和优化升级，并且需要对起水轮机运行中的各种运行状态数据进行准确的收集和科学的处理，提高故障处理效率。二是加强对水轮机进行日常维护，根据日常检修中发现的故障危害程度进行判断，可以对于小故障进行统一安排在低负荷停机或者其他原因停机时进行全面检修和处理，避免进行频繁的机组启停而造成停机时间的增加以及发电损失的增加，提高对资源能源的利用效率。三是对水轮机的档案资料进行广泛搜集并进行完善的档案资料库的建立。
4水轮机运行中故障处理
4.1水导瓦温度过高的处理方法
当出现 导瓦温度过高时，首先需要分情况采取不同的处理方法，如果温度升高的速度较慢且机组不存在振动加剧的现象，此时不要进行停机检修，需要检查其测温系统是否存在故障，并且对冷却水对流量以及水压还有油位进行相应的检查，如果经过上述检查之后没有发现异常，而且温度还在持续上升，此时就需要进行停机检修。而如果是温度突然升高且伴随着机组振动加剧的现象此时就需要紧急停机，并对上述几个部位和系统进行全面检查，并检查油质以及油水管路的情况，对故障原因进行查找，而无法判断故障原因时还可以对水导进行拆解来检查水导瓦的瓦面间隙的磨损情况，如果出现异常则需要进行相应的修复。
4.2机组过速故障的处理
首先需要提前做好预防措施，避免在出现机组过速时由于心慌而导致操作失误，通过应急演练来掌握机组过速的快速处理方式，沉着应对。其次是如果是由于突然失去负荷引起的，此时就需要对过速保护装置进行检查，如果其出现异常就需要马上进行手动紧急停机，并根据实际情况来决定是否需要关闭水轮机的主阀。再次是如果是在水轮机的启停过程中出现此故障，且主要是由于调速器出现故障或者剪断销发生了断裂，此时就需要立即关闭水轮机的主阀，或者是关闭机组前的进水阀口。并且在机组转速降至额定转速的35%以下时可以手动制动使其完全停止。
4.3转轮故障的处理
对于空蚀问题需要进行焊补与清理，通常采用的是手工电弧焊的方式。而且在针对空蚀问题进行焊接时，应按照分水刃分为上下两部分进行堆焊，先对上面部分采用退补焊的方式进行堆焊，然后在对下部进行焊接，并在焊接过程中对叶型进行检查和校正，提高转轮的抗蚀性能。
5结语
水轮机是水电站中的关键设备，其在运行中出现故障会影响其正常运行，并降低水电站的运行效率和发电质量，所以需要针对其常见故障在故障发生时采取正确的处理方法进行及时处理，并采取相应的检修维护方法降低其故障概率，提高其运行的稳定性。
参考文献：
[1] 卜阳. 水轮机运行中的故障处理分析[J]. 科技视界, 2017(11):58-58.
[2] 张铭一. 水轮机运行中的故障分析及处理措施[J]. 建材与装饰, 2018(6).
论文作者:徐世光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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