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      水輪發電機組常見的故障及維修方法

      水輪發電機組的正常工作對于水電站來說至關重要。因此,水電站經營者應該采取有效措施對水電站發電機組出現的故障進行預防和及時排除,制定合理的使用計劃,降低發電機組出現故障的風險,保證其正常工作。 

      隨著人民生活水平的不斷提高,居民用電量逐漸加大,水電站的建設逐漸走進大家的視線。為了保證居民生活的穩定,必須保證發電機組的正常運行,因此工作人員應該定期對發電機組進行維修和保養,及時排除故障。筆者通過多年的工作經驗,對水電站發電機組的常見故障進行了詳細的說明,并對如何維修提出了自己的意見。 
      圖片 
      1. 水力發電機組的常見故障 
      1.1水輪機常見故障分析 
      所謂水輪機故障,就是水輪機完全喪失或部分喪失工作能力,也就是喪失了基本工作參數所確定的全部或部分技術能力的工作狀態。一般情況下水輪機故障分為漸變性故障和突發性故障兩類,漸變故障多由零件磨損和疲勞現象的累積結果產生。漸變性故障多是由于水輪機中某些轉動部件及磨損較為嚴重的部件由于磨損導致零件老化,或者由于介質侵蝕作用或相鄰零件相互摩擦作用的結果。例如氣蝕、泥砂磨損、相鄰運動零件間的磨損、橡膠密封件的老化等。也有的是由于交變荷載長期作用,使零件產生疲勞破壞,例如轉輪葉片裂紋等。突發性故障多數是由于突變荷載作用超過材料允許應力而使零件折斷或產生不允許的變形,例如剪斷銷被剪斷等?;蛘呤怯捎谥圃熨|量隱患,導致某些部件突發斷裂。再有就是由于安裝、檢修、運行人員在安裝或操作中的錯誤處理而出現的故障。 
      1.2水利發電設備水導瓦溫度差異較大 
      在滿負荷情況下,各機組水溫導瓦溫度差異較大也是水力發電機組的常見故障。正常機組運行一段時間后水溫導瓦溫度會趨于穩定,然而有的機組水溫導瓦溫度仍然居高不下,而且不同時段短波動較大,個別時段溫度趨于70℃。許多技術人員會忽略這一問題,事實上,發電設備水導瓦溫度差異大也是發電機的典型故障。 
      1.3發電機組的強烈振動和噪音 
      機組產生強烈振動也是一種安全隱患,需要立即排除。它可分為電氣振動和機械振動兩種情況。電氣振動的主要原因是三相負荷不平衡或長時間過電流,檢查測量儀表電流表的讀數,顯示為三相電流不平衡,及時調整或減少負荷使之平衡,機組振動可減輕或消失。電氣原因引起機組振動時間過長會造成勵磁機和可控硅燒毀和擊穿,嚴重時控制電路跳閘,若無保護裝置會引起飛車造成嚴重事故。水輪機和發電機聯動傳動部分不同心、機組地腳螺絲松動,尾水管堵塞和軸承、軸瓦損壞等都是產生機械振動的原因。另外,發電機噪音大且三相電壓不平衡也是一種發電機故障,產生原因主要是硅管擊穿,勵磁附加繞組斷路,軸承磨損引起發電機氣隙值不平衡或過大。當發電機噪聲過大時,應當停機,及時檢修。 
      2. 水力發電機組常見故障分析方法 
      2.1“望聞問查”診斷水力發電機組故障 
      “望聞問切”不但適用于為人診斷疾病,也適用于診斷機械故障。首先,用“望”的方法診斷發電機組故障,需要維修人員觀察發電機組的外觀來確定機型、使用年限、使用狀況和需要維修的位置。另外,通過觀察發電機的勵磁電壓、勵磁電流和發電機的定子電流是否正常,可以防止發電機出現過負荷、缺相、發電機定子等電路故障損壞發電機,同時,還要看發電機的出線接頭顏色是否有變化?!奥劇笔窃诎l電機運行中注意發電機是否有異味。如果聞到異常氣味,說明發電機可能內部發生了故障或者外部電路有問題,必須立即停機檢查或檢修,防止事故進一步擴大?!皢枴?是指維修技術人員根據發電機出現的故障向運行人員了解具體狀況,以便快速而準確地確定故障成因,得到排除該故障的方法。將“切”應用于故障分析中就是“查”,在機器運行中必須對發電機經常檢查。按規定要求每小時檢查一次。主要查發電機溫度和發電機軸承溫度是否正常??捎檬直橙ソ佑|發電機外殼,看發電機溫度是否正常,還要查發電機機殼內是否有雜物,尤其是老鼠喜歡將食物、塑料袋、破物等拖入發電機內甚至還會把發電機線圈咬壞掉。利用“望聞問查”的方法,可以快速地診斷水力發電機組的故障,把故障引起的損失降到最低。 
      2.2使用專用儀器設備診斷發電機組設備 
      比起用“望聞問查”的方法診斷發電機機組故障,利用專用儀器設備做出的診斷更加精確、可信度更高。儀器設備診斷法是指運用專業的檢測設備、工具和儀器來檢測發電機組的結構構成、技術狀態、波形等來診斷發電機組的方法。儀器設備的改進和發展,能準確地對發電機組出現的故障做出正確的診斷,并分析產生故障的原因?,F代的檢測技術、測儀器和設備在發電機組故障診斷和檢測實現現代化方面具有重要作用。 
      3. 水力發電機組的維護維修 
      3.1發電機的巡回檢查 
      發電機的巡回檢查項目主要有:首先檢查發電機是否有異音、異味和異常振動,發電機表面顏色、溫度有無問題,如發現電刷架總線搭接處個別電刷有過熱現象,應適當降低轉子電流,聯系檢修人員處理;其次,要檢查各機組保護是否投入正常,發電機不允許無主保護運行,如工作需要,短時退出應請示總工程師并得到省調度許可,并控制各回路和勵磁裝置應正常投入;另外,每日早班人員應測量運行機組轉子正負極對地電壓情況,檢查轉子絕緣情況,轉子絕緣良好時,正(負)對地電壓接近于零;當正(負)對地電壓變化大時,說明轉子絕緣下降,應及時檢查確認并通知處理。最后,要保持發電機的清潔,適時對電刷、滑環進行檢查和維護。 
      3.2水力發電機組的維修 
      對水輪機的常見故障進行排除,首先要明確水輪機組磨損較大的部件,然后通過日常更換頻率檢查磨損較大部件,進一步找出故障的原因。而對于機組強烈振動的故障,其產生的原因是水輪機氣蝕,水輪機和發電機聯動傳動部分不同心、機組地腳螺絲松動,尾水管堵塞和軸承、軸瓦損壞。這時應仔細檢查、校正和修復。發電機噪音大且三相電壓不平衡故障的維護方法是:將萬用表撥向電阻1k 擋,檢查硅管的工作狀況,找出已壞的予以更換,看勵磁場變阻器是否斷路,再檢查附加繞組。將星形接法的附繞組尾部分開,用萬用表檢查每相是否斷路,三相是否短路和接地,最明顯的是燒焦處便是故障所在。還要注意檢修裝配時的人為機械損傷它適應于各種型號的同步水輪發電機組。通過這些方法,我們可以及時排除水輪機的常見故障,保證水電站的正常工作。 
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