侯林鹏 赵 臣 杨 松

故县水利枢纽管理局 河南 洛阳 471700

引言

随着社会的不断发展进步,我国经济也到迅猛发展,电力行业业发生了翻天覆地的变化。发电工作是电力行业的基础工作。当前,我国部分发电依靠水力进行发电,而水轮发电机组是水力发电的主要设备之一。水轮发电机组对发电的平稳运行产生重大影响。因为水力发电机组存在一定的复杂性,在运行过程中经常会因为一些因素的影响而使得水轮发电机组出现一些故障问题,从而使得预期的发电工作无法顺利完成。基于此,本文首先介绍了水轮发电机的结构和原理,并重点对水轮发电机的常见故障进行分析,最后提出了水轮发电机的维护措施,以降低发电机组故障出现频率,进一步提高水电厂水轮发电机组运行的稳定性和可靠性。

1 水电厂水轮发电机组的构成及原理

水电厂的水轮发电机组大体由转子、定子与励磁装置共同组成。转子主要由主轴、制动阀板、轮臂、轮毂、磁轮、磁极、风扇等部件构成;定子涵盖隔震装置、底芯、机座等构件;励磁绕组大致包含励磁电源、调节器以及绕组等设备。发电机在工作的过程,发电机组中的励磁绕组要借助于直流电构成磁场,这样可以满足供水发电机工作所需。在水轮发电机组中,水轮机能带动转子,把励磁电源与励磁绕组给予发电机,促使水轮发电机中定子和转子之间存在气隙,即旋转磁场,这还可以叫作水轮发电机的主磁场。这个磁场主要按照时间的正弦规律发生改变,若水轮发电机的主磁场和定子绕组要进行切割的时候,定子绕组中便会有正弦交流电动势发生,并随着时间的变化而有所改变,进而进行发电。

2 水电厂水轮发电机常见故障分析

2.1 机械方面常见故障分析

2.1.1 空蚀状态 若水电厂的水轮发电机组出现空蚀状况,势必会损坏水轮发电机组的部件,这会使得水轮发电机组造成较为严重问题,最终会导致水轮发电机组无法稳定运行。水轮发电机组的空蚀状态不但会给发电机组的经济性带来不利影响,而且还存在不同程度的安全风险,无法较好地保证水电厂工作人员的人身安全,进而给水电厂造成无法估量的损失。

2.1.2 剧烈震动 在水电厂的水轮发电机组运行的时候还时常会出现发电机组剧烈震动的状况。而此类状况一般难以发现,给故障排除工作增加了一定的难度。水轮发电机组一旦出现剧烈震动问题,势必会造成水轮发电机组无法正常工作,甚至会损坏机械零部件。

2.1.3 电网稳定性 随着科技的不断发展进步,电器设备的运用频率也呈持续增加的态势,社会大众的用电需求量也越发广泛,所以水电厂的水轮发电机组的数量也呈不断增加的趋势。与此同时,发电时间也有所增加,但是发电机组的检修工作频率却没有提升,这往往会使得水电厂的水轮发电机组出现故障的几率增加,影响水轮发电机组的正常运行,使得电网不够稳定。

2.2 电气方面常见故障分析

2.2.1 发电机组转子或定子接地 对于水轮发电机组的转子接地故障通常有2类,其一是发电机组的转子一点接地,发电机组正常运行的时候,转子没有回路电流出现,所以无电流通过故障点;其二是发电机组的转子回路两点接地,在水轮发电机组工作的时候,发电机的转子存在回路电流,所以电流往往会通过故障点。若水轮发电机组出现一点接地的故障问题,往往会造成发电机转子的正负极出现变化,使得转子发生两点接地故障问题,这样会造成水轮发电机组的转子出现发热的状况,亦或者导致转子呈剧烈震动的状态。

2.2.2 水轮发电机组温度太高 因为涡流现象,在实际运行过程中,水轮发电机组的定子亦或者转子铁芯均可能会产生电流,进而造成水轮发电机组的定子、转子以及铁芯发热,若水轮发电机组的温度太高,则可能会造成水轮发电机组出现故障问题,还可能导致一些部件出现熔融状态,进而导致一些事故出现,造成不同程度的损失。

2.2.3 水轮发电机组超负荷运转 水轮发电机组在具体操作的时候,若通过定子的电流超过额定电流的一倍多的时候,常常会会使得报警提示装置启动,此时的水轮发电机组的超负荷保护被打破,相关的工作人员应该及时调整水轮发电机组,以促使发电机可以及时恢复正常,促使其可以顺利运行。

3 水电厂水轮发电机组的维护对策

3.1 时常检查水轮发电机组 为了尽可能降低水轮发电机组的故障出现几率,应时常检查水电厂水轮发电机组。例如,检查机组螺栓连接是否牢靠;查看接线的绝缘有无破损;检查发电机与控制屏的接线是否可靠;查看各类设备的灵活性与相关标准是否相符等,并做好检修记录与备注。只有经常对水轮发电机组各个细节进行认真检查,才能够降低安全风险,确保水轮发电机组长期处于稳定运行状态。

3.2 加强技术队伍的培养 为了尽可能提升水电厂水轮发电机组日常维护管理水平,应加强相关技术队伍的培养。一方面,在技术人员招聘的时候,应强化工作人员的考核,严格把控好入职“门槛”关,确保水轮发电机组技术人员队伍质量。另一方面,应时常安排工作人员开展业务培训,不仅要注重仪器运行原理等相关理论知识的培养,而且要重点对水轮发电机组的维修技术、维护方法以及故障诊断方法等相关内容进行培训,以进一步提升水轮发电机组人员业务技能。一旦发现水轮发电机组故障问题,技术人员可以及时分析与处理,确保水电厂水轮发电机组安全、平稳运行。

3.3 加强对水轮发电机组的维护管理 在水轮发电机组具体操作过程中,应时常水轮发电机组进行清洁维护,以使水轮发电机组保持清洁整齐状态,确保水轮发电机组周围无积水状态。此外,需要时常切换压轴装置中的油泵,以防止在发电机组中出现受潮的问题。调速器杠杆接头可时常上油以使其不易生锈,进而对水轮发电机组的稳定运行造成不利影响。再者,需要时常清洁汽水分离器,以免堵塞,要保证水轮发电机组各部件的完好性和可用性。