夏吉
国家电投四川公司乐山分公司 四川省 乐山市 610000
【摘要】在水电站系统当中，水轮机组是最重要的组成部分，它对保证整个水电站的正常运行，提升水电站的发电效率具有十分重要的现实作用。因此，在水电站管理过程中，应该将水轮机组的运行维护工作放置在突出位置去抓，认真分析机组在运行过程中可能存在的问题，并制定紧急预防措施，从根源上消除故障的发生，确保水轮机组能够高效运行，延长机组的运行效率。本文主要结合实际工作经验，首先分析了水电站水轮机组运行维护的要点，然后论述了水轮机组运行过程中容易出现的故障和相关处置措施，希望通过本次研究对更好地推动水轮机组的高效运行提升其运行效率有一定帮助。
【关键词】水电站；水轮机组；运行维护；故障处理
近年来，随着我国经济水平不断提升，人们的物质生活水平显著提高，对电能的需求量不断增加，传统火力发电对环境造成的污染，急需要我们转变传统生产模式。水电行业发展进程中，水电站的建设规模和装机数量以及发电规模都有了极大的提升。水电站的水轮机组作为整个发电系统的重要组成部分，在运行过程中很容易出现这样或那样的问题，同时所表现出来的故障现象也十分复杂。当水轮机组出现运行故障后，如果不能够第一时间采取措施将其处理，不仅会降低整个发电站的经济效益，而且还会造成发电设施被损坏，严重的还会引发人员伤亡，导致整个供电系统瘫痪。因此就需要我们在做好水电站水轮机组运行维护的基础上，认真分析在运行过程中所出现的问题和故障，采取针对性的措施进行防控。
1、水电站水轮机组运行维护要点
1.1日常维护
水轮机组在日常运行过程中，一方面应该注重做好零部件的日常维护保养工作。机组当中的各个零部件质量过关，连接紧固，确保各个部件运转顺畅，不存在过度摩擦，过度损耗。当水轮机组运行1~3小时左右，需要对机组的重点轴承的运转情况进行一次养护，保证有充足的润滑剂。各个轴承的润滑剂添加要分开进行，避免因为不同种类润滑剂添加不当引发润滑油发霉，失去润滑作用。当整个水轮机组运转一个月左右，要向轴承杯中添加蜡脂，添加量通常为轴承体积的一半以上。并在添加过程中对轴承的运转情况进行检查，认真观察轴承之间是否存在空隙过大、麻点的现象，如果出现上述情况，应该考虑更换零部件。当整个机组运转3000小时左右，要对连轴器的稳定情况进行进一步检查，及时发现磨损的现象及时更换。整个水轮机组每运转2~3年需要进行一次大规模的检修，要查看焊接部位是否存在松动，胶圈是否存在磨损、老化、腐蚀、轴承是否存在锈蚀等问题。
1.2水轮机组的维护
在水轮机组的日常运行过程中，应该时刻观察各个油压表的指数是否正常，要确保调速器和压油槽显示器上的指数大致相同，如果发现差异性超过误差范围之后，还将机组停止运转并进行维修。在水轮机组停止运转过程中，要有一个循序渐进的过程，逐渐放慢速度，避免突然停机，要保证水轮机组进入低转速之后才能够停止运转。另外在水轮机组运转过程中，为了确保电动机组受到水分的侵蚀，要经常对油泵进行检查，在恰当的时间点可以进行油泵的开关切换，要确保油泵运转正常。另外要在水轮机组调速器不同部位连接的位置做好养护管理工作，确保及时注入润滑油，提升各个部位的润滑效果，定期对分离器放水操作。
2、水电站水轮机组运行过程中容易出现的故障问题
2.1剪断销剪断故障
在水轮机组运转过程中，剪断销剪断故障是最常见的故障类型之一，整个机组在运行过程中，由于受到高压水流的不断冲击，呈现高速运转状态。在高速运转之下，各个零部件会产生机械性震动和相互磨损。而机组当中的剪断销是传动机构和水轮机导水叶拐臂二者之间的连接装置。剪断销出现剪断故障，主要是因为导水叶速度较大，由于水流冲击，使得剪断销被冲断。导水叶的剪力如果大于正常剪力的两倍以上，就会失去控制。另外剪断销也是整个水轮机组导水叶的重要保护装置。导水叶在机械被卡住的前提下，就会在调速环的带动下而发生转动，此时剪断销就会承受外部巨大的剪力，最终造成剪断销损坏，最终引发水轮机组出现运转故障。
2.2水轮机组过速
水轮机组过速主要是指在水轮机组正常的开关过程中出现了调速器失控，引发机组的转速突然增加的问题。水轮机组在运转过程中，如果转速大于铭牌上的额定转速，就会使得离心率和摆度显著增加。水轮机组在过速运转过程中会直接造成传动部分和固定部分发生碰撞，最终引发脱节。大量研究结果表明，如果机组的转速超过了额定转速的40%以上，很容易造成负荷被甩掉，最终会造成导叶关闭过慢或者失去其原有的功能，引发整个机组出现运转障碍。
2.3水轮机组被腐蚀
由于整个机组处于水环境条件下，在运行过程中经常会受到各种因素的影响，造成水轮机组被腐蚀，这其中比较常见的就是空化和空蚀现象。水轮机组在生产过程中，其抗腐蚀能力与机组表面的光滑、耐密程度成正比。对于水轮机组其转轮的质量会受到工艺、热处理、材料和性能指标以及机组运行所处的水环境等因素有关，经常会造成转轮出现腐蚀的现象，甚至断裂。被腐蚀的转轮在运行过程中经常会出现频繁的振动，这会加快转轮裂纹的产生，增加了水轮机组运行故障的发生率。
2.4水轮机组出力不足
水轮机组在运行过程中内部导叶的开张程度与额定转速不统一，会大幅度降低水轮机组的运行效率，最终会造成水轮机组出力不足。在水环境下，各种杂质会进入到水轮机内部，造成各个部件之间相互卡顿。发电机中的相关设备严重腐蚀老化，绝缘功能下降，造成机组的实际功率和额定功率相差较大，无法发挥其良好的生产能力，最终造成整个设备的运行效率低下。
3、水电站水轮机组运行故障的处置措施
3.1剪断销剪断故障的处置
导水叶和剪断销连接最为紧密，两者之间相互依靠。剪断销能够使导水液充分发挥职能作用，因此需要格外注意剪断销自身的承受能力，要掌握剪断销的剪力极限。在水轮机组运转过程中，应该明确最佳的剪力范围，不能够随意增大或者缩小。
3.2水轮机组过速处理方法
检修人员在对水轮机组进行检修过程中一定要沉着冷静，避免恐慌而造成更大的事故发生。当发现水轮机组的额定功率低于转速的35%时，要通过手动制动的方式停止机组。如果水轮机组的主阀门缺失，就要求技术人员及时将水轮机组前的进水口阀门关闭。剪断销、调速器出现断裂或者出现故障后，应该立即将整个机组的主阀门关闭，然后停机进行维修。机组运行过程中，如果突然失去负荷，要对过速保护装置进行认真细致的检查，根据相关反馈信息来判断机组过速的原因，然后再决定是否需要关闭水轮主阀门，或者手动停止机械运转。
3.3水轮机出力不足的处置方法
水轮机在运转过程中如果出现出力不足的问题，通常还会表现出某些零部件出现异常的响动和摩擦。这就要求技术人员及时对故障位置作出判断，并精确得到故障问题，制定针对性的应对措施。整个机组在满负荷状态下运行，如果发现机组的负荷波动较大，首先对水轮机组导叶片进行检查，观察是否存在气蚀，后对导叶片的开张角度进行检查。另外日常机组运转过程中，还需要定期清理各种杂质，保证整个机组运转的稳定性，降低水轮机组故障的发生率。
【结语】
综上所述，做好水电站水轮机组的维护和故障处理工作，对保证机组的运行效率，确保水电站运行的安全稳定，实现既定的经济效益有十分重要的作用。对此，就需要我们认真总结水轮机组运行过程中容易出现的故障问题，始终坚持预防为主的生产目标，切实发挥水轮机组的动力功能，并采取科学有效的措施防范故障发生，促进水利发电事业的健康稳定发展。
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