水力发电机组故障预测与状态维修策略研究

水力发电机组故障预测与状态维修策略研究

周普会

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂浙江丽水323000）

摘要：由于水力发电机组属于较大型的机组，其内部结构也是具有多样而复杂化，因此对于具体的操作要求也更为严格。虽然目前的科技水平在不断提高，但在水力发电机组的运行中还是存在一些故障，而导致故障出现的因素较多，这些因素不但对水力发电机组的正常运行会造成一定的阻碍，还会直接影响到发电机组的使用寿命。因此必须对存在的故障问题及时的进行维修与检测，从而保证水力发电机组的正常运行。本文主要对水力发电机组存在的故障问题及采取的维修策略进行详细分析。

关键词：水力发电机组；故障预测；维修策略

在社会经济快速发展的形势下，我国水力发电厂的规模和数量都在不断扩大与增加，但由于多方面原因导致水力发电机组的运行中出现一些故障，对发电机组的运行会造成消极影响。因此在水力发电机组的运行中，应对可能出现的故障问题进行充分的检测与预防，从而收集到较为有效的信息，为日后发电机组的维修创造良好的条件。

一、关于水力发电机组的故障预测

在现今社会的发展中，由于发电机组运行的总体稳定性较差，直接导致了发电机组振动摆度严重超标，进而会对内部机械零件造成损坏，对发电机组的安全稳定运行造成了一定的消极影响。因此必须对发电机组运行中可能出现的故障因素进行准确的预测分析。

（一）发电机组的机器设备故障预测

发电机组在电力系统运行中占据着重要的地位，并且由于发电机组其可靠性较高，对整个电网运行产生一定的促进作用。因此必须对发电机组设备运行进行检测与维护，从而提高其使用寿命。通常情况下，对水力发电机组的具体预测方法包括两种：一是传统的故障分析法，即对设备出现故障及维修期间的间隔进行针对性分析，但这种方法也存在一定的弊端，不但预测效果并不明显，还忽视了信息收集及环境变化程度。二是状态监测方法。这种方法具体是指对设备故障来源加以判断，并结合故障监测数据进行统计和分析，有效确定水力发电机组的设备故障产生的原因。然而传统的故障分析法已经无法对设备故障原因进行分析，基于此需要应用状态监测方法弥补其不足，并且提出更为完善的预测方法，二者相辅相成，从而提高机械设备研究分析的准确度。

（二）发电机组运行中产生的振动故障预测

在水力发电机组的运行中，需要对其振动故障进行重点预测，从而保证发电机组的顺利运行，具体的预测方法主要包括以下几种：第一，选择较为合适的试验点，并对试验点采用的设备进行严格准确的控制与管理，从而得到各发电机组的运行参数及相关数据，防止在运行过程中出现任何的误差，对发电机组的设备进行全面有效的判断与分析。第二，对水力发电机组的振动点进行检查。进而对于机组的实际震动情况进行全面了解并进行合理的设计，然后对震动的数值进行计算，对轴承及水力机械等装置进行测量，对不同条件下的振动情况逐一了解，从而得到更为较为准确的数值。第三，进行具体的试验操作。通常需要进行多个试验，对其进行综合判断与考虑进而得出较为准确的数值，然后进行数值的参数设计与综合分析，从而达到良好的试验效果。

二、水力发电机组的状态维修应用策略分析

通常在水力发电机组的运行中，产生的故障原因大多是由发电机组的振动产生的，而具体的振动来源包括水力、电磁及机械设备的各个部分。因此需要对发电机组自身运行进行充分的检查，并且对水压方面的引水系统、具体部件及发电机组的电磁振动等方面产生的作用进行综合考虑与判断。下面将水力发电机组的具体维修策略进行逐一分析。

（一）水力发电机组设备的维修分析

在水力发电机组的运行中，由于其包含的结构部件较多，因此必须保证各结构零件的完好，从而保证水力发电机组的正常运行。同时对于水力发电机组的振动也要进行合理有效的控制，避免出现较为严重的事故，为发电机组的顺利运行提供相应的安全保障。除此之外相关工作人员应对发电机组的内部设备进行仔细的检查，检查是否存在一些不稳定的因素，并且对内部的稳固性也要进行反复核对，一旦发现任何隐患问题，必须及时的进行处理解决。同时定期对导轴承进行检测，观察与其他的内部构件连接是否正常，一旦出现故障问题就要重新进行连接，也可以通过改变运行的主要方式来防止水力发电机组出现不稳定现象，有效的降低发电机组出现故障的概率，促进水力发电机组的正常运行。

（二）水力发电机组振动故障的维修分析

发电机组运行中产生的振动故障是水力发电机组存在的一个较大的故障问题，主要包括以下几个方面：第一，机械设备振动。机械设备振动在振动故障中是一种较为普遍的形式，由于机械转子的质量没有达到平衡状态，并且发电机组的轴线也不符合要求，直接导致了机械轴承的运行中产生严重的缺陷，最终造成摩擦现象的出现。然而机械转子质量对本身重心也会产生极大的影响，使其轴线产生偏心距，导致发电机组出现相应的振动，但这些问题都是较为普遍的问题并不严重。第二，水力振动。这种振动故障形式也是较为常见的，造成其现象出现的主要原因在于水力处于不平衡状态或是转轮叶片的气蚀等。第三，电磁振动。这种振动故障现象出现的主要原因在于机械转子之间出现的空隙较为不均匀，而相应的转子轴线没有出现相应的重合，从而导致了发电机组出现了一系列的磁拉力不平衡现象。这种现象的出现会导致机械转子间空隙严重不均匀，进而使水力发电机组产生故障。

水力发电机组的故障处理方法主要包括以下几点：第一，对于出现振动的具体原因进行针对性的判断，并从多个方面和角度进行分析。同时由于水力发电机组在运行中包含着多个导轴，因此导致在发电机组运行一段时间之后就容易出现振动情况，并且越来越严重，使发电机组停止运行之后就会发现下导轴承的固定螺丝出现断裂的现象，而上导轴承也有产生裂痕的情况。因此当发电机组的运行过程中，相关的工作人员要进行严格检查，对于机械的各个零部件进行仔细核对，保证其工作的安全程度。第二，对于故障出现的原因进行反复的试验与分析，如针对机组的振动情况可以进行振动方面的试验来验证，也可以针对机械转子的情况进行相关的试验，确定其平衡性，然后再进行水力发电机组的运行，为水力发电机组的顺利运行提供良好的保障。

结束语：

综上所述，水力发电机组的安全稳定正常运行对我国的水力发电站的发展具有重要的作用，但在具体运行中也存在一些故障问题，其根本原因大致是发电机组振动及设备问题。因此若想保证水力发电机组正常高效运行，相关工作人员需要对发电机组可能出现的故障进行有效预测与检查，进一步落实维护检修工作，以促进水力发电机组的稳定运行。

参考文献：

[1]李海福.刍议水电站发电机组常见故障[J].中华民居，2012（3）：579，581.

[2]莫凤.基于水力发电厂发电机故障与检修管理的研究[J].大科技，2015（1）：136-136，137.

[3]钱新博.水力发电机组故障预测与状态维修策略研究[D].华中科技大学，2014.

[4]陈锡洲.水力发电厂水轮机振动异常故障分析和处理[J].通讯世界，2015（15）：130-130，131.

[5]谢兴平.水轮发电机组振动在线监测和故障诊断探讨[J].低碳世界，2016（4）：42-43.