摘要：水电工程是电力工程的重要组成部分，其水电站电机组（以下简称“水轮发电机组”）的运行情况直接关系到水电站的供电能力。本文对水轮发电机组的常见故障进行分析，并采取相应的维修方法进行处理。
关键词：水电站；发电机组；常见故障；维修措施
水轮发电机组的故障分析需要经验丰富的技术人员和相关的检测仪器的辅助方能顺利进行，实际检修维护过程中，要综合运用各方面的数据，同时要善于将最新的技术手段加入到检修维护过程中以提高工作效率。
1水轮发电机组常见故障分析
1.1水轮发电机组出现故障的原因
所谓水轮发电机组故障，就是机组完全丧失或部分丧失工作能力，导致机组负荷降低或甩负荷严重时机组与电网解列跳机。一般情况下水轮发电机组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。突发性故障多是由于人为误操作或设备环境突变引起的结果。导致水轮发电机组出现故障的原因主要包括以下三点：（1）机组因长时期处在超负荷或振动区运行，导致部分零部件出现断裂或者是变形的现象；（2）水轮机及其附属部件的空蚀空化严重；（3）水轮发电机组中部分零部件的磨损较为严重，且与老化程度严重的部件产生摩擦所致；此外，水轮发电机组中的零部件若是质量不达标也会导致水轮发电机组出现故障。
1.2引起机组震动、摆度超标的原因
机组振动、摆度超标是水轮发电机组在运行过程中常出现的故障之一。它可分为电气振动和机械振动两种情况。它的出现不仅严重影响了水电站的正常运行，而且还会带来非常严重的安全隐患。通常情况下，引起机组振动、摆度超标的原因有以下两点：（1）因电流流通的时间过长而导致电气出现震动现象，同时电流的三相负荷的不平衡也是导致电气出现震动现象的原因；（2）水轮机长时间在泥沙含量大或者水质差的环境中运行，水轮机及其过流部件空蚀空化严重导致机组振动过大；（3）机组检修过程中轴线调整不合格，使机组振动、摆度过大。
1.3 水轮发电机组的温度异常故障
水轮发电机组在运行的过程中必然会发生零件之间摩擦的现象，而摩擦就会产生热量，在长时间运行后，零件之间就会由于摩擦产生更高的热量，使机组的热量持续升高，进而造成水轮发电机组设备产生损耗，比如电损耗、磁损耗、冷却系统损耗等等。对于水轮发电机组来说，轴承部位是其重要组成部分，也是最容易产生温度异常的部位，因此一旦此部位的温度发生异常情况，就会致使水轮发电机组产生故障，影响机组正常运行。
1.4发电机噪音大且三相电压不平衡
产生这种故障的主要原因是硅管击穿，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造成。这时应停机检修。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，三相址否短路和接地，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。”
2水轮发电机组常见维修策略
2.1水轮发电机组故障的常见维修方法
水轮机是水电站的机组的一个重要组成部分。因此，电力企业必须要注重水轮机故障的维修。详细的维修方法如下：首先，仔细检查水轮机，在检查过程中需要对水轮机中出现的磨损、变形、断裂等零部件进行详细的监测，并要记录下损伤的详细信息；然后，再对已损坏的零部件进行更换，并派遣维修人员对更换过后的水轮机进行二次检查；最后，为了尽可能地减少侵入物质对水轮机零部件的影响，则应对零部件的周围进行清理，并对水轮机中易出现损坏的零部件进行记录，且加大对这 类零部件的检查力度以及更换的频次。
2.2 维修机组振动、摆度超标的方法
进行发电机组剧烈震动故障维修时，首先必须对发电机组进行仔细地检查，并对其具体原因进行分析。同时，在对原因进行分析时，还应对电流传输的情况进行排查，并以电流实际指示为标准来对震动的类型进行判断。当显示三相电流不平衡时即为电气震动，此时可通过调节负荷平衡减轻震动情况。如果电流表示数正常，则可判定为机械震动，此时需对电动机组的安装组合进行仔细检修以解决发电机组的震动故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外提高检修质量也是预防机组振动、摆度超标的重要方法。
2.3维修轴承温度过高的方案
水电站轴承可分为导轴承和推力轴承。推力轴承承受机组轴向力，导轴承是承受机组径向力，其中导轴承又可分为上导轴承、下导轴承和水导轴承。由于导致发电机组中轴承温度过高的原因有很多，因此，电力企业在对其进行维修时，必须先对发电机组进行仔细地检查。其检查的重点是：（1）轴承冷却器是否运行正常，冷却水水压、流量是否正常；（2）油槽油位是否过低，油质是否合格；（3）瓦面是否刮花，有无烧瓦痕迹；（4）导轴瓦间隙是否满足设计要求及推力轴承受力是否均匀。再对检查出的问题进行针对性处理。
2.4使用专用仪器设备诊断发电机组设备
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水轮发电机组故障诊断技术
3.1模糊诊断法
模糊理论主要模仿人脑的逻辑思维，具有较强的知识表达能力，能将不确定性知识或定性知识转化为定量表示。在故障诊断中，故障与征兆之间的关系往往是模糊的，这种模糊性既来自故障与征兆之间关系的不确定性，又来自故障与征兆在概念描述上的非精确性，因而诊断结果也必然是模糊的。解决模糊诊断问题的传统方法，主要是根据专家经验在故障征兆空间与故障原因空间之间建立模糊关系矩阵，再将各条模糊推理规则产生的模糊关系矩阵进行组合。
3.2人工神经网络技术
人工神经网络是模拟人脑组织结构和人类认知过程的信息处理系统，具有强大的自学能力和数据处理功能，能映射高度非线性的输入、输出关系。
3.3专家系统诊断法
专家系统诊断技术一般有五个部分组成：知识库，数据库，解释机制，推理机和人机接口。诊断专家系统的任务就是根据观察到的情况（数据）来推断出某个对象机能失常（即故障）的原因。专家系统（ES）是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一，它是一个智能计算机程序系统，其内部具有大量专家水平的某个领域知识与经验，应用人工智能技术，根据某个领域一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以解决那些需要专家决定的复杂问题。
3.4无损检测技术
在故障诊断中，无损检测技术是一项重要的技术，具有经济性强、效率高等特点。同时，无损检测技术还可以在设备运行的过程中进行检测，从而降低了检测工作对生产的影响。将其应用到水轮发电机组故障检测中，可以为维修人员提供真实的数据和精准的图像， 从而有利于提高检测的效率和准确性，进而有利于预防发电机组常见故障的发生。
4结语
水电站发电机组在运行过程中会出现许多问题，运行管理人员需要采取合理的措施对出现的故障进行预防，提高机组的工作能力，对机组的应用要进行合理控制，并且应当建立信息库，对数据进行保存，确保信息的完整性。工作人员在提出对机组使用申请时，应该对发电机的使用资料和信息资料库进行核对，工作人员对机组的评估要客观、全面，尽量的将机组故障的发生几率降低最低。
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论文作者:段飞飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签：机组论文; 水轮论文; 故障论文; 轴承论文; 水电站论文; 水轮机论文; 原因论文; 《电力设备》2018年第10期论文;