王凯玄 杨怀荣

【摘  要】在电力行业不断发展过程中，水利发电在国家战略资源中占得一席之地，因此水力发电机的正常运作是保证该资源的重要指标。由于水力发电机组的组织结构较复杂，主要有预埋件、转动部分、导水机构等共同组成，水轮发电机主要是靠水的冲击将水的势能转化为电能，因此发电过程中交互运转总会出现各种的问题及缺陷，对水电厂的发电计划造成影响。基于此，发电机组运作中要制定详细的应急预案，提出常见故障的维护保养途径和对策，找出常见故障的解决办法。

【关键词】水力发电机组;故障预测;维护措施

引言

进入21世纪以来，我国水力发电厂在持续扩大规模和设备数量的同时，全新的水力发电设备担任起主要的工作。但是对于新的设备存在较多不确定因素，新的设备容易出现缺陷，例如已投产的机组或新组装的发电机组在发电运行过程中，由于新设备或者技术等原因，会降低发电机组设备的稳定性，使水轮发电机不能在设计稳定参数内运行，加大对设备零件的磨损及损耗，对水力发电设备的稳定性和安全性产生负面作用。因此我们需要提前监测可能导致故障的相关数据，全面检查并检测设备的运行状况，将有用的会导致设备产生故障的信息收集起来，做好故障预测，帮助后面对水力发电设备的检修工作。

1水电站水力发电机组运行结构

水电站水力发电机组是一个比较庞杂的运行系统，水力发电机是由很多细小的零件部位共同构成的，包括定子、转子、机架、导轴承、推力轴承、制动器、冷却器等，而这些设备当中又包含了其他的零件设备，比如，定子又主要是由绕组、铁芯以及机座等共同构成的，在实践当中，技术人员还会根据实际制造条件和运行需求，对各个发电机的内部组成结构作出相应的调整。通常情况下，水电站水力发电机组冷却系统主要是采用密闭循环的运行方式，利用内部循环使得空间得到冷却，以确保水电机组的稳定运行。

2水力发电机组故障预测

2.1不同预测方式的缺陷

在电力系统中，最重要的组成部分非发电机组莫属，它的稳定是电力系统正常运行的基础与前提，因此发电机组能否正常工作，直接决定了电力系统能否平稳运行，所以相关工作人员必须对发电机组有一个前瞻性的预测和定期检修，这样才能保证电力系统的可用性，同时增加它的使用年限。对于水力发电机组来说，常用的故障预测方法有两种，第一种方法是传统的方法，即可靠性分析法，主要是根据往常设备出现故障的时间周期或者工作人员的检修记录来进行推测，这种方法尽管在一定程度上起到很好的预防作用，但是只能对时间有个估计，却不能明确地看出修复效果、设备信息以及外部因素对设备造成的影响，对故障缺少明确的预测。第二种方法是状态监测数据，这是比较现代化的一个手段，它主要是利用先进仪器，以及现有数据对设备进行实时监测，会在第一时间收集到最新最多的信息，给相关工作人员做参考分析，所以这种方法可以很好地对故障有个预测，但是局限性在于，不能够实现长远控制，只能针对周期较短的一些问题进行监测。

2.2不同预测方式的共同点

上文中所讲述的两种故障预测方法，都存在一定的局限性，不能够很好地对发动机故障做一个有效预测和防控。随着技术的发展，有关学者针对这一局限性提出了新的预测方法，即结合了这两种方法的所长，是两种方法的统一与兼容。对于机械设备来说，这一综合方法有巨大的研究和实际意义。这种新方法需要对机械设备发生故障时的影响作出一个综合判断，同时在这个判断的基础上借助最大似然法来进行模拟计算。但是即使如此，它还是具有一定的局限性。由于故障数据不能及时更新并且有着很大的不确定性，因此，目前还没有一个完美的数学模型，可以做出最精确的预测，当前所使用的只能是基础的比例模型。

3水力发电机组维护措施

3.1发电机组冷却降溫

水力发电机组为水电站提供能量，但是它也会产生一定的热量。水力发电机组正常工作中，冷却系统会使水机组各部件在温度允许范围内工作。但水力发电机组温度的也会异常升高，除了其运转时间过长，还有冷却水压性能差引起。若此时工作人员没有立即采取措施处理故障，限制事态的发展，否则那结果就不堪想象。当在面对冷却水压性能差所引起的升温时，应急工作人员要保障备用冷却水，及时恢复冷却水压。我们在处理发动机故障时要对症下药，只有这样才能及时有效地解除安全警报。

3.2电路保护

水力发电机组是靠电来工作的，所以对电路进行维护是必不可少的工作。工作人员在检查过程中，发现电缆、电气元器件受潮时，应当对其进行干燥。工作人员要严格按照规定的干燥时间进行干燥，避免再次发生故障。其次，加热器投入前，干燥的温度也需要调试。对于受潮的电缆或者电气元器件及时测量其绝缘，对于绝缘不满足要求的，及时进行更换，防止发生短路事故。

3.3加强日常维护工作

加强日常维护工作，可以保证水力发电机组正常运行、减少常见故障的发生。日常维护工作，可以从如下3个方面展开。第一，需要深入、具体地了解水电站水力发电机组的运行原理、运行环境及运行状况;及时处理设备运行过程中的出现的缺陷，为水电站水力发电机组的正常运行提供良好的环境。第二，实时监测温度、振动、功率、转速、压力等关键因素，规定安全的运行数据，加强日常监测，定期抽查。第三，定期对水电站水力发电机设备组进行抽查质检，针对磨损、老化、腐蚀的零部件，结合机组检修期及时更换处理，对关键设备和零件进行定期保养、更换。

结语

综上所述，对于水力发电站来说，最核心的就是水力发电机组，相关工作人员务必做好水力发电机组的运行维护工作，这是重中之重。想要使得水力发电机组平稳正常运转，就一定要做好前期的状态监测工作以及定期检修工作，这样才能防患于未然，水力发电机组最大化利用起来，增加企业经济效益。

参考文献：

[1]朱海舟.研究水力发电厂机组中继电保护的配置及运行维护[J].建材与装饰，2017（25）：214-215.

[2]凌云峰.水电厂水轮发电机组常见的故障问题及维护措施[J].华东科技：学术版，2017（11）：344.

[3]谭小平.水电站水轮发电机组的常见故障与维护[J].建筑与装饰，2017（2）：149-150.

[4]杨智勇.关于水轮发电机励磁装置故障原因分析及处理探讨[J].科技创新与应用，2017（19）：48.

[5]高宗宝，吴广宁，江建明，等.大型水轮发电机组定子接地故障分析研究[J].电气应用，2017（23）：46-50.

（作者单位：华能澜沧江水电股份有限公司）