水轮机故障的诊断和维修探讨

 水轮机故障的诊断和维修探讨

赵姗姗 ,，吕海亮

辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司 118216

摘要：人们在生产生活过程中离不开电力能源，水力发电是一种十分重要的发电形式，在发电过程中，水轮机扮演着重要的角色。但是受多方面因素的影响，水轮机在运转过程中可能会出现故障，本文就水轮机故障的诊断和维修进行一系列分析。

关键词：水轮机；故障；维修

引言

本文首先阐述了水轮机进行故障诊断和维修工作的积极意义，介绍了水轮机运转过程中比较常见的故障，并立足于现实实际就如何做好水轮机故障诊断和维修工作给出针对性的建议，希望能够提升水轮机运转效果，保证水力发电工作正常有序的进行下去。

一、水轮机进行故障诊断和维修的意义

（一）有助于提高经济效益

水轮机在运行过程中一旦出现故障应当立即采取有效措施进行妥善处理，从而尽可能的缩短水轮机因故障产生的停机时间，以便于提升水轮机的运行效率，有效避免发生更大的意外。同时开展水轮机故障诊断工作能够最大程度上减少水轮机维修成本，从而获得更高的经济效益。

（二）有助于提升技术技能

通过科学合理的利用故障诊断手段能够尽可能的提升资源利用率。当前负责设备维修工作的技术人员数量逐渐减少，开展水轮机故障诊断工作有助于维修人员尽可能的发挥维修技术的积极作用，以便于提升水轮机故障诊断效果。另外，通过维修人员的直观判断还能够在一定程度上提升技术技能。

（三）保证水轮机的质量

做好水轮机故障诊断和维修工作能够尽可能的避免出现突发性事故，或者说可以在事故产生之前采取针对性的手段规避水轮机运行风险，以此来保证水轮机安全稳定的运行。

二、水轮机常见的故障

水轮机在运行过程中如果导叶开度没有发生改变，机组转速和额定转速之间存在一定差异，那么将会在很大程度上削弱水轮机的运转力度，这也就是比较常见的水轮机出力故障。造成这种故障的原因一般有水轮机水头部位受损、水电站的尾水位出现升高等。如果水轮机的内部存在杂物，那么将会阻碍水轮机的正常运转，从而导致水轮机的运转力度达不到要求。受水流等因素的影响，一些杂物会沿着进水口进入到水轮机的内部，从而导致拦污栅发生拥堵，以至于无法保证水轮机运行顺畅，从而衍生出故障问题。另外，水轮机在运行过程中还有一些比较常见的故障问题。例如冷却水水量流量达不到要求、轴承座发生漏电、油糟缺油等将会导致轴承温度超出一定范围；安装机械过程中不够协调，水力平衡性不足将会引起振动问题；机组承受的负荷过高将导致机组运转速度过快，从而造成水轮机的核心部件受损。

三、水轮机的故障诊断及维修

为了避免水轮机在运行过程中发生故障，做好事故事先预测工作，就要求工作人员落实温度、振动等方面的监测工作。一种方法是根据每日或每月的最大值总结数据变化规律，找出存在异常的地方。另一种方法则是根据上述数据推测数据超出既定范围的时间。以下是对其进行的具体介绍。

（一）水轮机的轴承温度

水电站在运行过程中水轮机轴承扮演着重要角色，而且水轮机轴承的温度会随着水轮机的转动而发生改变。在此过程中为了确保水轮机轴承能够正常稳定的运行，就应当采取一定手段落实冷却水量调整工作，加大对水温、油温以及室温的关注度。为了确保这一目标得以实现，就应当保证水轮机正常运转，但是如果水轮机处于过渡状态，那么这一目标在实现过程中就面临一定难度。比如说在启动水轮机时润滑油以及轴承的温度将会发生一定改变，直到散发的热量与产生的热量相等。在这之前热量的变化具有一定的时间限制，并且呈现出线性之后的特征。水轮机在发生运行故障前，温度将会受多方面因素的影响发生改变。调查研究表明，在启动机组过程中水轮机轴承温度发生时间变化率与运行条件有着一定联系。例如，机组转速上升率、轴承油槽中油温均匀度等。如果水轮机轴承油槽中有水分渗入，那么将会在短时间内降低水轮机轴承的温度，长时间运行将导致瓦温升高。

（二）水轮机振动

一般情况下，水轮机在运行过程中都会产生振动。这能够明确水轮机振动的频率以及总幅值，工作人员通常会在水轮机轴承座等位置放置加速计或者振动计，并使其充当监视对象，以便于利用频率分析监视情况。如果无法反应总幅值大小，那么就需要检测水轮机是否存在着微小异常，并综合分析存在异常的原因，以便于维修管理工作的开展提供推动力。水轮机，轴承等各处的振动情况，除了会因为水轮机的运转而发生异常，还有可能与水轮机的运行状态有关。比如说，启动状态、停机状态以及水轮机超负荷运转时其振动水平存在明显的差异。所以就要求维修人员在综合分析水轮机运行状态的基础上设置警报极限，一般情况下，水轮机开始运转时候的数值就是测定的初始值。水轮机在启动过程中会产生很大的振幅从而容易发生故障，为此就需要维修人员加大监视力度。

（三）水轮机室内噪音

机器振动的声响通过空气传送出来就是我们听到的设备噪音，其中噪音频率成分与振动的成分没有太大的区别。所以维修人员只需要做好监视以及分析噪音频率这项工作，就可以及时发现水轮机运转存在的故障问题。所以在水轮机室内安装噪音计过程中，要求维修人员将噪音的频率以及总幅值视为监视对象。通常如果水轮机在运行过程中出现故障，声压不会发生很大的改变，但在频率范围内音调将会发生很大变化。然而，从当前的噪音监视情况来看，因为噪音以及频率具有随机性的特征，从而在一定程度上增大了监视难度。

（四）油压装置漏油

维修人员需要监控水轮机油压装置的总油量，并将油量的初期值与目前的油量进行对比，以便于明确水轮机的漏油量大小。实际上测定总油量的过程就是观察油槽当中油量的过程，而管道则不需要观察油槽当中的油量，但需要在综合分析温度的基础上做好油量修正工作。事实上所测定的油量并不是总油量，需要工作人员将其与实际情况进行有机结合以此来进一步提升此种方法的有效性。所以当水轮机停机时，管道等部位的油会回到油槽当中，通过应用上述方法就能够推算总油量发生的变化。另外，维修人员需要根据水轮机运行、停机等多种情况设置恰当的油量报警值。

（五）压油装置存在问题

水电站在运行过程中需要卸载压油装置需要在负载和空载模式切换，在进行此项工作时需要监视空卸负载加载的频率、加负载的时间以及负加载过程中油所承担的压力。一旦因主机的运行状态而导致这些数值发生改变，就需要维修人员做好报警装置设置工作，以此来进一步了解油的压力变化情况以及油位的高低，从而避免气泵、压油泵等出现意外。

（六）空气装置出现漏气

空气装置在运行过程中应当确保有效监控每个单位时间压力的改变情况。一旦产生漏气量，就需要使单位时间内压力下降的数值有所增加。当进气口阀门值加入空气压缩机装置时，在进气过程中，压力数值也会随之发生改变。所以为了便于开展漏气检测工作，就需要将空气压缩机以及进气阀门关闭。

结束语

总而言之，为了保证水轮机安全稳定的运行就要求工作人员开展故障诊断以及维修工作。在此过程中，需要工作人员加大对水轮温机轴承温度等因素的关注度，以此来及时找出潜在的安全隐患，从而尽可能地避免发生运行事故，保证水力发电工作正常开展。

参考文献：

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要修改的地方已经直接修订。