广东梅雁吉祥水电股份有限公司单竹窝水电站 沈 杰

1 引言

随着我国综合国力的不断的提升，国家的各项经济建设均取得了举世瞩目的成就，人民群众的幸福感、获得感、归属感不断增强。尤其是近年来各项大型基础设施建设不断推进，修路架桥和建设高铁站、建设水电站等一大批世界性工程拔地而起，为国家的全面建设发挥了重要的作用。对于水电站而言，在全面建设并投入使用的过程中，对国家的电力能源安全发挥了应有的作用。然而水电站在发电过程中，水轮发电机转子出现开裂的问题是摆在各级工程技术人员面前主要问题。

2 水轮发电机转子磁极线圈开裂的概念

2.1 水轮发电机转子磁线圈的概念

所谓水轮发电机转子磁线圈是指，在水力发电过程中利用水流的力量进行发电，从而有效发挥作用的过程，而对于磁线圈而言是有效保证转子在转动过程中通过磁反应效应进行发电的过程，可见磁线圈的作用十分明显，发挥效果较大，而一旦磁线圈发生故障，甚至是其中的一个小部件发生故障，都会对发电机转子甚至整个发电系统有着致命的影响。同时，水轮发电机转子磁线圈的可以将水能转化为机械能，机械能再转变成电能，根据能量守恒的工作原理，需要按照既定的电压功率调整磁通强度，也即是改变可控制的硅导通角。具体分为混流式和轴流式等方式，严格控制好水轮发电机组转子磁线圈中的导叶连杆、导叶套筒、顶盖和底环的部件，进而可以最大限度降低磁线圈的开裂情况。因此，全面加强水轮发电机转子线圈的维护和保养有着十分重要的作用。

2.2 水轮发电机转子磁线圈开裂的影响

水轮发电机转子磁线圈一旦开裂，对于整个发电系统，以及电路运行系统都有较大的影响。对于水轮发电机转子而言，一旦出现情况则不仅仅是一个线圈的问题，而有可能引发机组扫镗等更为严重的问题。线圈开裂则线圈在转动的过程中，会有轻微的松动并影响转子的转动过程中的稳定性，同时对于整个线路系统则会因磁线圈开裂而导致出现引线接头低垂等问题，从而增大了线路系统的运行隐患，导致设备的损毁及出现更大的问题。因此，加强零部件以及运转系统的检查维护显得特别重要。同时，工作人员、技术人员、管理人员要有责任心和责任感，确保转子在正常工作过程中的巡回检查[1]。

2.3 水轮发电机转子磁线圈及处理过程中存在的主要问题

水轮发电机作为我国水力发电系统核心部件之一，转子系统的稳定正常工作对于保持水力发电系统的安全稳定运行，促进国家水力能源资源的利用，保证老百姓用上安全放心的电力有着重要的作用。但转子磁线圈在正常工作过程中也会因检查维护不及时，以及其他故障处理不当而影响整个系统的稳定性。转子磁线圈开裂问题是水力发电系统较为常见，并且较为棘手的问题，需要引起高度的关注和重视。其存在的最主要的问题就是在发电机组停电检修过程中，需要将所有的部件尤其是内部部件包括流道盖板、灯泡头、定子这些大件等进行全部拆卸和吊装作业，这样才能进行彻底的检查和维修[2]。

3 加强水轮发电机转子磁极线圈开裂故障排除技术的意义

3.1 保证发电设备能够有效稳定的工作

全面加强水轮发电机转子磁线圈的检查维护，有效保证磁线圈正常稳定工作，对于出现开裂问题及时进行解决维修，对于有效保证整个发电机组，同时保证整个水力发电系统都有着重要的作用，能够有效保证发电设备安全稳定的工作。磁极线圈开裂看似问题较小，实际上如果不加以解决则影响是较为严重的。因此，需要管理人员和工作人员以及技术人员加强日常的维修和维护，有效保证出现开裂问题的部件及时解决，确保整个系统的安全稳定运行。发电设备发电系统是一个整体性的系统工程，每一个部位能否正常工作都影响着整个系统的稳定性。

3.2 保证发电企业正常生产

全面加强磁极线圈的检查检修，有效保证磁极线圈在出现问题后尤其是出现开裂的问题后及时有效解决，对于发电企业而言也有着十分重要的作用，发电企业作为一个庞大的系统工程，只有将企业发展好管理好才能实现利益的最大化，而作为利益的来源之一就是有效保证发电量，保证发电的质量，为地区送出更大更多的电力资源，才能够有效保证企业的经济效益。而对于发电设备而言无法保证所有机组正常运行，无法保证发电机组处于额定的工作时间和发电量，则就无法保证企业的经济效益。因此，对于发电机组的水轮发电机的磁极线圈而言，看似一个小的线圈实则影响着整个企业的经济效益。因此，工作人员要在工作岗位上发挥应有作用，确保企业按照预定的计划正常运转，实现利益的最大化。

3.3 提升发电设备的使用寿命

全面加强水轮发电机组转子磁极线圈的故障排除，能够有效保证整个发电设备的安全稳定运行，更能够有效提升发电设备的使用寿命，保证发电系统的安全稳定运行。磁极线圈出现开裂，对于转子系统而言，如果不加以解决，有可能就会出现转子零部件的松动，久而久之就会形成发电设备的短路和损毁，甚至造成更为严重的人身安全事故，因此全面加强水轮发电机组的磁极线圈设备检查，并及时对出现开裂问题进行处理，能够有效提升发电设备的使用寿命，保证其安全稳定运行，这样对于发电企业而言是最大的保障。

4 加强水轮发电机转子磁极线圈开裂故障排除技术的有关方法

4.1 加强日常的保养巡修及检查

全面加强水轮发电机转子磁极线圈的检查维护，对于发电系统的正常运行有着十分重要的作用，因此加强日常的维护保养对于水轮发电十分必要。日常的保养巡修检查主要包括机电设备的检查，电力系统的检查，电磁线圈、电磁开关系统等检查。对于经常性的易损件需要在检查的过程中进行仔细的检查，严格按照日常维护保养手册进行，做到不漏一项，不漏一处。日常检查保养工作做得仔细，工作人员要有较强的责任心，同时具备精湛的技术水平，对故障进行维修和处理，确保整个发电机组的正常运行。

例如，水力发电厂的机电设备维护人员在对于发电机组的整套设备进行管理的过程中，首先管理岗位工作的人员应每天对检修人员进行提醒教育，确保检修人员严格按照日常维护保养细则和规范进行例行的检查，有效保证整个机组的正常运行。对于检修人员应该严格按照管理人员的要求，每两人为一组，一个为专业技术人员，另一个则为备份技术人员，通过以老带新的方式进行日常检查，以保证老技术人员如有特殊情况，新技术人员能够及时顶替，确保日常例行检修工作不断档，保证每天都能进行严格的检查，尤其是对于发电机转子的磁极线圈，更是需要认真的检查，因为磁极线圈故障率较高，对水轮机组影响较大，因此需要技术人员进行认真的核查和比对。

4.2 对开裂故障进行处理

笔者通过对水轮发电机组的结构进行分析，发电机主要由定子和转子组成，而本文研究的转子磁极线圈故障，主要是在转子铁芯和转子磁极两部分出现，因此水轮发电机组的磁极线圈如果在检查过程中一旦发现开裂的现象，则需要对相关的发电机组进行全面的关停，而后认真的检查处理，对于开裂故障的原因可能是多方面的，目前对于国家的水轮发电机组出现类似的情况较多，对于出现的原因众口不一，但其最根本的原因还是由于转子系统经常高负荷的运转，再加上线圈在缠绕的过程中拉线不紧所导致。

磁极之间的连接线与固定孔也会因为检修过程中维护不当而出现线圈松动开裂的问题，需要引起高度重视，并进行彻底解决。在处理过程中可以依据水轮发电机组的磁极线圈开裂示意图进行具体分析，结合实际的运行方式和运行速度分析问题出现的原因，重点关注引线孔的螺纹痕迹，当转子磁极线圈正常运行的时候，磁极在物理作用的支持下，可以与磁轭紧密贴合，并不会产生松动和开裂的现象；而当水轮发电机组转子磁极线圈的工作负荷过大和水泵断电时，由于振动频率过大，与磁轭出现较大的空隙，进而在加速运转的情况下导致楔块不能较好的约束水轮发电机组的转子磁极线圈，在晃动剧烈的过程中出现开裂的情况。因此，检修技术人员在实际操作中可以依据以上的分析有针对性地处理开裂故障，保障水轮发电机的长稳运行[3]。

例如，发电机组检修技术人员在发现磁极线圈开裂后，需要认真进行处理，首先做好相关准备工作，把进水口水门闸关闭，保证在不进水的情况下把发电机组关停，进行全面的检修状态，在进行检修的过程中还应该把现场的场地打扫干净，用绝缘测压设备进行全面的测压测阻抗，以保证在无电压确保安全的情况下进行维修。

首先应该垫好支撑，使得两层方钢管横竖垂直交叉放置，相对于磁极线圈对称放置。然后应对线圈匝间的灰尘进行清理，借助压力气源进行吹风清理，如果开裂间隙较大的话，应该将原有的NOMEX纸尽量去除，借助压力气源进行吹净。其次可以配EP139胶，针对开裂较小和开裂较大的缝隙进行分别操作，如果开裂较大的话，应该将双面刷0.18的NOMEX纸塞入开裂缝隙，数量为两层，之后应在线圈铜排表面垫一层厚布，垫好硬质木块，使用大力卡兰夹紧，温室固化24h。最后测试绝缘电阻，通过抗阻试验检验修复效果，促进开裂故障的有效处理。

4.3 提升专业维修人员的能力素质

水轮发电机组转子磁极线圈维护管理虽然不是一个技术性特别强的工作，但需要维修人员有极强的责任心和事业感，需要有对待工作一丝不苟的精神和追求，只有这样才能更好完成水轮发电机整个设备的维护和管理工作。维修人员在进行维修之前需要对水轮发电机做好清洁工作，这样在检修的时候可以较为准确地找出问题所在，尤其是水轮发电机组转子磁极线圈的滑环等关键部位，在进行清洁的时候要重点保护其绝缘装置，避免出现破坏线路的情况。

另外，维修人员还要熟悉水轮发电机组转子磁极线圈的运行规程，依据自身的实践经验做出预设，然后再逐步缩小问题出现的范围，这样可以较大减少维修人员的工作量，缩短工作维修时间。因此，提升维修人员的专业能力素质需要在具体的情景中进行，明确事故出现的原因，在处理好小细节问题之后认真排查发电机的运行故障，进而制定好解决测试。

例如，水轮机组技术维修人员应全面加强自身业务能力素质的提升和培养，尤其是对于日常性的维护检修而言较为关键，专业技术维修人员应不断加强对水轮机组转子线圈开裂故障进行深入的研究和分析，将问题出现的根本原因找清楚，并进行适当的技术性改进，以更好确保整个发电机组安全高效运转。

5 总结

综上所述，全面加强水轮发电机转子线圈的故障排除对于全面提升水力发电企业整体质量效益有着较为重要的作用。全面有效保证水轮机组各个部件的正常运转，有效提升整体的安全稳定运行效率，则需要水力发电企业各个阶层管理人员付出努力。