摘要：随着社会经济快速发展，对电能的需求量不断增加，小型水电站得以快速发展，大力发展小水电，是大电网的有力补充。水电站中重要的生产任务都是由水轮发电机组来完成的，所以水轮发电机组正常的运行是确保水电站安全生产的关键。本文就小型水轮发电机组常见故障进行了分析和检修中常见的问题以及部分检修新工艺技改进行了阐述，以其能够确保水轮发电机组安全、稳定运行。
关键词：小型水电站；水轮发电机组；常见故障；检修；新工艺运用
一、小型水轮发电机组的发展现状
我国小水电技术可开发1.28亿千瓦，目前已开发7500万千瓦，开发率仅60/%，潜力还很大。如果水轮发电机组没有定期进行维修和养护，导致常常存在一些故障，严重影响着水轮发电机组的运行效率。另外，针对水轮发电机组而言，没有完善健全的检修标准和部分技改新工艺运用，也是导致水轮发电机组故障检修比较困难的主要因素。
二、水轮发电机组常见故障
小型水轮发电机组，在运行时常常出现一些故障，部分功能或者全部功能发挥失效，达不到水轮发电机组的参数标准，从而降低了发电机组的工作效率。通常情况下，水轮发电机组的常见故障主要分为两种，一种是突发性故障，另一种是渐变式故障。突发性故障顾名思义，具有很大的突发性，主要是由于突变荷载超出了发电机组所能承受的范围，致使其在运行的过程中由于内部零件断裂或者质量问题等原因出现突发性断裂或破裂现象。而渐变式故障主要是由于水轮发电机组长时间的运行，并且没有定期进行维护，导致机组配件磨损老化严重，从而使得发电机组出现故障。另外，也有一些故障是由于工作人员在机组运行时操作不当而导致的。水轮发电机组常见故障主要表现在以下几个方面。
（一）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。水轮发电机组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。水轮发电机组由于温度原因产生温度异常时，常规的检测方式不能从根本上解决问题，只有对其进行全面的检修，才能精准地找到故障部位，进而提出有效措施才能解决。
（二）水轮发电机组的甩油故障
甩油故障是影响水轮发电机组正常运行的重要因素。甩油的原因主要有以下几方面。首先，水轮发电机组油箱内的油过满。当水轮发电机组在运行时，如果机组油箱中的油量超过最大限度，就会出现油甩现象。其次，水轮发电机组的摆动幅度是有明确规定的，但是有时会出现故障导致摆动幅度过大的现象，可能导致油箱中的油被甩出去。最后，油箱顶部密封度不够，日常维护不到位。进而就会导致油箱顶部由于长期的运行产生松动情况，最终造成油箱中的油被甩出。冷却水管发生突发性故障等都会引起轴承甩油。此外反螺旋、梳齿类型非接触式卧式轴承因大轴与密封盖磨损后造成甩油。油箱中的油被甩出具有非常大的隐患，同时，油过满和摆动幅度过大等都会加快水轮发电机组设备的损耗程度，加快机械损耗时间，因此，在发生甩油情况时，必须停机进行检修，确保甩油问题得到良好的解决。
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（三）定子结构变形故障
定子结构变形的产生主要是由于定子刚度不够或者是安装方面存在问题。定子刚度不够最有可能的原因是设计存在问题。当定子结构出现变形其直接表现为水轮机组在开始运行之后定子的温度随着不断运转而升高导致定转子的空气间隙值变大。想要了解定子结构的变形程度，只需在机组开机运行的几个小时之后对安装在定子内壁上的多支不同方向上的气隙测点的变化量进行测量即可。一般定子结构变形表现出来的就是多支气隙测点的测量值变大，其中变形量存在不同，另外安装方面导致的定子变形故障出现比较缓慢。
（四）发电机转子接地故障
正常运行时，小型发电机转子电压只有几十伏，且转子绕组及励磁回路对地是绝缘的，当励磁回路发生一点接地时，不会构成发电机危害，当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时，很大短路电流可能烧伤转子本体，转子绕组被短路，使气隙磁场不均匀并造成发电机震动，损坏发电机，对无转子接地保护的发电机是不能忽视的重要检查。
三、水轮发电机组的检修对策
（一）制定突发状况应急措施
水轮发电机组发生突发性故障，很大原因是机组内部零件损耗严重导致的，为了有效减少水轮发电机组发生突发性故障的几率，就要根据机组运行的实际情况制定出突发状况的应急措施，以此确保在水轮机组发生突发性故障时及时采取应急措施进行解决，保证在最短的时间内使水轮发电机组运行状态恢复正常，尽最大可能将损失降到最低。
（二）明确检修的要点
水轮发电机组零部件数量众多且复杂，一旦将其拆卸之后，再重新安装，就可能使机组的功能发生变化，产生差异，在检修水轮发电机组时，尽量减少拆卸的部分，确保机组运行功能不受影响。在临时检修时并未发现大的故障，或此时发现部分故障，且故障对生产运行并没有大的影响，可以将检修计划适当进行延顺，保障生产任务及时完成。检修前对设备记录和资料进行翻阅，了解设备出现的故障和问题，这样就能在检修过程中有针对性的进行排出故障，进行及时有效的检修，减少时间的消耗，提高工作效率。在检修过程中严格执行已制定的检修方案，如果在此过程中必须进行一定的改动时，必须上报申请，通过上级审批后方可按照改动后的方案进行检修。在检修过程中做好记录以便和以前作对比，并作为日后检修参照依据。检修后设备的各项参数恢复正常时发电机组方可投入使用，提高设备的安全性。
（三）加强检修新工艺引入
应该对检修新工艺给予足够重视，例如：1.在检修时设置推力轴承绝缘，这样能减少机组启动时发生电流突然升高产生环形涡流对设备配件造成的损害。2.对于年久非接触式轴承主密封甩油（反螺旋、梳齿类型）在大轴上增加挡油板，可以彻底阻止轴承油沿大轴甩出来。阻止油甩出后被发电机吸入，造成发电机绝缘降低，影响发电机使用寿面。3.对于年久非接触式大轴主密封甩水（反螺旋、梳齿类型）加大甩水盘和加大泄水管可以彻底阻止水从大轴甩出。阻止水沿大轴甩出进入轴承。4.对于油泵供油的外循环机组，油泵断电或其它原因引起断油，短时间将轴瓦烧坏，改造成高油箱供油，同时提高轴承排油位置，断电或油泵故障引起不正常供油，靠上油箱存储油量供油10分钟发故障信号，故障信号发出后持续5分钟断油，断油后轴承里面的油可以保证在短时间内不会引起烧瓦事故。5.对于无冷却器的内循环轴承，长期处于高温运行，增加小流量外循环，可以将轴承温度降10度运行。6.对于70、80年代耗水量大的混流式机组，可以改造转轮，减少转轮叶片，改变叶片方向和角度，可以节损耗水量15/%左右。加强新工艺的引入，提高电力生产工作效率，更能促进我国水电站的快速发展。
结语：水轮发电机组的正常运行具有非常重要的意义和作用，只有确保机组健康运行，才能使其更好地工作。要高度重视水轮发电机组的日常维护和故障检修，确保机组的安全稳定运行，提高生产效率，从而提高社会经济效益。
论文作者:王伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/19
标签：机组论文; 水轮论文; 故障论文; 定子论文; 油箱论文; 突发性论文; 转子论文; 《基层建设》2018年第33期论文;