摘要：水力发电厂中的水轮机主要是用来驱动发电机进行发电的动力机械，是发电厂的关键设备。本文分析了水力发电厂水轮机的检修方法，针对水轮机常见振动故障、机组过速故障等进行了相关分析，以确保水轮机的安全运行，提高水力发电厂的生产效率。
关键词：水轮机；故障检修；水轮机振动
近些年来随着工业经济的快速发展，水力发电厂的运行基本实现无人化，通过自动化、远程控制来运行，因此水力发电厂的设备保养和维修工作基本依赖于定期检查，工作量较大且任务繁重，检修人员的水平和精力也有一定程度的限制，因此，加强对水利发电厂水轮机的故障检修和处理技术分析，有利于水利发电厂可持续安全发展，具有十分重要的现实意义。
1.水轮机运行中的检修方法
水力发电厂水轮机的日常检修根据机组实际运行情况，首先建立科学完善的检修制度，日常运行中注重收集与水轮机相关的档案和资料，合理确定水轮机检修周期。通常情况下，水轮机检修工作大多在枯水期进行，尽量减少因停机检修造成的发电损失。对于电网运行方面，在保障一定备用容量的情况下才能进行机组检修工作。一般定期检修前都需要做好充分的准备，对于水轮机潜在存在的故障缺陷，进行有目的性的处理解决。如果定期检修工作进行不全面，在丰水期水轮机发生故障缺陷，停机检修将造成较大损失[1]。因此，在枯水期进行定期全面检修发现小问题小故障，应立即统一维修处理，满足水轮机组在丰水期的正常发电需求，提高水力发电厂的生产效率。除此之外，加强对水轮机的实时状态监测工作，强化水轮机状态检修工作，应用计算机远程监控系统，对水轮机组运行状况和各项参数进行实时记录、监测和分析。如果在水轮机运行过程中发现异常情况或者故障缺陷，能够及时发现问题并做出判断，提出检修报告，为水轮机的正常运行提供安全保障。因此，提高计算机传感元件的可靠性对于数据的真实全面性是十分必要的，能够准确为水轮机运行故障检测和修理提供支持，提高故障处理的效率。例如，日本三菱公司开发的水轮机振动健康监测系统，通过监测水轮机旋转振动的幅度、频率和方向等物理量动态变化，实时掌握水轮机运行状态，进行动态监测。
2.水轮机常见故障的处理技术
2.1水轮机振动
水轮机振动故障的发生主要由以下两个方面导致，一方面是机械安装：（1）特子质量问题，特子质量不平衡在惯心力的作用下，主轴会发生变形弯曲的现象，随着主轴变形程度的增大，水轮机的振动现象也就越严重。彻底消除这类水轮机振动需要在检修过程中拆卸水轮机部件再进行重新安装检测。（2）失衡质量的离心惯性导致的转动部件间隙变大，转动部件振幅增大，由于动力压力的作用，推动轴承处出现摆振现象，加剧了局部的摩擦，引起水轮机振动。（3）转动部件的重量不平衡，通常由于转轮补焊导致叶片重量不均，局部严重变形，需要拆卸水轮机转轮检查平衡和叶片形状修整，解决水轮机振动[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面是水力平衡：（1）由尾水管中水流旋涡导致的振动，水力不平衡时的振动是压力脉动作用在水轮机上引起的，水轮机运行噪声明显增大，这种水轮机振动对尾水管损害较大。可以在尾水管中安装补气管，通过补气减轻水压脉动和管壁振动，进而消除或减轻水流旋涡引起的振动现象。（2）水流和杂物流过水轮机叶片时，杂物卡在叶片间产生出口处的涡流，形成对叶片的交替冲击或者造成导叶剪断销被剪断，水流由于单导叶的自由活动发生不平衡，水轮机发生异常响声或导叶基部产生裂纹，此时应该停止导水叶活动。
2.2机组过速
水轮机在负荷运行过程中发生突然甩负荷故障时，由于不能瞬时关闭导水叶，在导水叶慢慢关闭的过程中水轮机转速有可能增高20-40%以上，当水轮机转速升高到某一定值时，机组出现过速故障。水轮机转速整定值取决于转动惯量，一般为额定值的140%。水轮机转速的升高，机组转动部件的离心力急剧增加，机组摆度和振动不断增大，造成转动部件与固定部分的相互碰撞。因此为了防止机组过速事故的发生，目前多数水力发电厂都设置了过速限制器、事故油泵和电磁阀，并且装置了水轮机主阀或者快速闸门，以保护回路自动控制。机组过速的处理方法有：（1）通过观察现象判断机组是否已过速，机组已过速时检查过速保护装置能否正常使用，若过速保护装置不能启动或运作故障，应立即紧急手动停机，同时关闭水轮机快速闸门或者主阀。（2）在水轮机紧急停机过程中，由于剪断销被剪断或者主配压阀卡主等原因引起的机组过速，此时不管水轮机转速是否达到整定值，都必须立即手动运作保护装置，迅速关闭导水叶和主阀。某些水力发电厂没有设置主阀，则应立即关闭水轮机进水口闸门。
2.3其他常见故障
（1）水轮机出力不足故障主要是由于水轮机水头损失较大、电厂尾水位的增加以及导水叶被卡主等。检修处理技术如下：首先查看水轮机满负荷运行时是否有负荷波动幅度较大的现象，其次清除导水叶周围的杂物，并检查导叶的角度，角度不同则需要停机处理。（2）轴承温度过高主要是冷却水中断或减少，缺油或者油质和清洁度不良，对地绝缘消失或降低等。解决方法：对冷却水的水压和流量进行日常检查，检查油系统运行情况，及时加油换油，检测轴承摆度水平。
结语：综上所述，水力发电厂必须对水轮机运行进行全面认真地日常检修工作，水轮机运行故障会直接导致发电机组不能正常运行。因此，要重视水轮机故障的处理工作，在日常运行和检修中，加强故障的预防和分析，减少甚至消除事故发生的几率，确保水轮机稳定持久运行。
参考文献：
[1]张良.水轮机运行中的故障处理方法探析[J].中国高新技术企业，2015,32:61-62.
[2]陈锡洲.水力发电厂水轮机振动异常故障分析和处理[J].通讯世界，2015,15:130-131.
个人简介
姓名：田峰1981.08--）；性别：男，籍贯：湖北省十堰市，学历：中专，毕业于湖北农村金融学校；现有职称：；研究方向：水轮机检修技师；
论文作者:田峰,冯强,曾祯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/11
标签：水轮机论文; 发电厂论文; 水力论文; 机组论文; 故障论文; 过速论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第23期论文;