龙铁熙
中国水利水电第八工程局有限公司湖南省长沙市410004
摘要：为了保证中小型水电站水轮发电机组高效固定安全运行，以确保给用户与电力体系不断地提供电能，一定要实施定期检修，把隐患及时消除，避免故障停机。所以，一定要对水轮发电机组检修予以高度注重，确保水电站持续向用户传输电能。作者针对中小型水电站水轮发电机组常见故障提出了分析，之前为电站水轮发电机组的检修分析有借鉴作用。
关键词：中小型水电站；水轮发电机组；检修
前言：水电站通常是运用水轮发电机实施生产活动，把水能直接变化为电能，是水电站的关键生产形式，并具备绿色环保、低成本、生产效率高等优势。水轮发电机组在应用过程中受客观原因的限制严重，假如对其不实施严格的运行与检修管理就会造成其不能正常运行。现阶段中国针对水轮发电机组的检修施工中不能依照相关规范进行。就现在发展形势看，水轮发电机组制造技术持续改善，自动化水平愈来愈高，所以检修技术也会显著提升。
1、水轮发电机组的检修程序
1.1检修前期的准备阶段
检修前期的准备阶段，通常程序为查阅以前检修记录、决定检修工程、拟定检修技术方法、准备检修工具与所要材料、安排检修工期等。
1.2检修中期的处理阶段
检修处理的实施阶段通常严格依照前期拟定的工期、规范与检修工程实施，如果要变更一定要获得负责人的同意，并补充好有关的施工方案。检修的结果与试验数据要作具体记录，并同之前的检修记录作对比。从对比中看出设备的检修质量与损坏程度，决定零部件的应用寿命等。
1.3检修后期的试验阶段
检修结束之后，一定要对检修质量与效果实施评估，以确保机组检修后可以安全、有效、稳定、经济地运行。后期的试验阶段包含机组的正常运行，查看电气试验是不是严格依照规范实施。
2、中小型水电站水轮发电机组的关键故障
2.1温度异常故障事例
温度太高时会引起的问题。在运行水轮发电机组的过程中，温度会随着时间的累积持续的增高。当温度持续的升高时，就会给水电站的水轮发电机组导致必然的损耗，甚至有的还会造成冷却装置耗损、电耗损与磁耗损。比如：在2009年7月时，由于水导轴承的温度太高，造成了某水电站重大事件的产生。在事件出现时，工作人员也尝试着整理重心、整理间隙与盘车。但是，都不能够处理水导轴承的高温问题。后来通过工作人员的具体检验，发觉机组轴线在运行的经过中产生了非常大的改变。其中下导轴颈处与水导轴颈处的改变特别显著，因此用那些方法都没办法处理高温问题。尽管，在这次事件中没有造成相对大的损失，但是这也在无形之中敲响了警钟，证明了定期检修与维护的必要性。
2.2水轮机甩油
水轮发电机组的甩油情况。水轮发电机常常会有甩油的情况，但是人们却把它看做正常情况。然而，水轮发电机组一直很多的甩油，会造成重大的损失。例如：甩油的情况还会造成水轮发电机组的定子线圈的外层渗油，当渗漏的油达到必然的程度，就会让通风孔堵塞。在水轮发电机运行时，就会造成温度的升高，进而让定子线圈的应用期限缩短。同时，堵塞的通风孔的，也会推动定子线圈更加不好保养，其造成的经济损失是不能估计的。它还会引起别的问题，例如：它会让定子线圈的绝缘性能破坏，更严重时会造成相间、匝间的短路。为了防止这些不好的情况出现，工作人员要在平时工作中加大检验的频率，并及时的给予维修。
2.3发电机不可以并网
小型发电机的同期操作形式很多都是手动准同期或自动准同期。即等并发电机在并列前已励磁，调节其电压与频率，在发电机电压、频率与相位都与已运行体系的电压、频率与相位一样（或接近一样）时，把发电机断路器合闸。发电机就和体系并列运行。准同期并列的条件是：相等电压、频率一样、相位一样。现实操作不可能那么理想，总有必然误差。详细的需求：电压许可偏差区域为5%-10%额定电压；不超过10°的相位差δ；不超过0.2%-0.5%的频率差。
3、故障诊断技术
3.1模糊诊断法
模糊理论关键模仿人脑的逻辑思维，具备相对强的知识表达能力，可以把不确定性知识或定性知识变化为定量表示。在故障诊断中，故障和征兆中间的关系常常是模糊的，这种模糊性既来自故障和征兆中间关系的不肯定性，又来自故障和征兆在概念描述上的不精确性，所有诊断结果也一定是模糊的。处理模糊诊断问题的陈旧办法，关键是依据专家经验在故障征兆空间和故障因素空间中间建设模糊关系矩阵，再把每一条模糊推理规则形成的模糊关系矩阵实施组合。这几年来，进一步发展与完善模糊理论，并渐渐地运用到故障诊断技术中。除了独立运用模糊理论来实施故障的分析诊断外，还有局部研究者把其和专家体系与神经网络技术联合运用，或结构模糊评价模型，故障的危害性以评分的方式反映。其中，和其它分析诊断办法相联合的方式获得了相对好的试验结果，这也是模糊诊断技术的研究与发展趋势。
3.2专家体系诊断法
专家体系（ES）是人工智能运用研究最活跃与最普遍的课题之一，它是一个智能计算机步骤体系，其内部具备很多专家水平的某个范围知识和经验，运用人工智能技术，依据某个范围一个或几个人类专家供应的知识与经验实施推理与判断，模拟人类专家的决策经过，以处理那些需要专家确定的繁杂问题。诊断专家体系的任务就是依据查看到的状况（数据）来判断出某个对象机能失常（就是故障）的因素。专家体系诊断技术通常有5个部分构成：知识库，数据库，解释机制，推理机与人机接口。
3.3人工神经网络技术
模拟人脑组织结构与人类认知经过的信息解决体系是人工神经网络，具备强大的自学能力与数据解决作用，可以映射高度非线性的输入、输出关系。
4、水轮发电机组的检修注意事项与新工艺
4.1注意事项
如果没有非常的需要，对机构与某些部件的拆卸尽量防止，即把计划性扩大修的周期尽量减少，由于每一个机构与运行部件都是互相联系的，随便地拆卸将让部件的使用寿命减小，损坏机构的运行情况。检修周期延长的同时，要兼顾到零部件的磨损状况与某些机构性能下降的情况，还有设备的运行风险等。二者兼顾，才可以保证发电机组的一直固定运行。防止拆解发电机组，尤其是油压装置、推力轴承、转浆式水轮机、自动化原件要尽量防止拆卸。
4.2检修新工艺
调整机组中心。对于由弹性支柱的推力轴承，只要把弹性箱视为大弹簧，就能够充足地运用推力轴承有限的径向摇摆与有限的轴向伸长与压缩。在这项作业实施中，最先确定好移轴的目标，尽量做好在水平的方向约束，之后用顶丝或者是千斤顶、导轴瓦等把轴向移动的方向顶移过去1mm，再把转子顶起1到2mm，用来根除弹性箱的一个摇摆弹力，放下；反复多次就好了。弹性箱受力调整。把主轴的中心移好，镜板的水平掌控在一个许可的区域之内，限制发导、水导，顶起转子到镜板稍微离开推力瓦面，测表基准调整好，落下转子，计算数据，抗重螺栓调整好，再次顶起转子，数据之后复核。电动盘车方法。调整好镜板水平、高程、主轴中心后，置弹性箱于刚性状态，发导瓦之间为0的间隙调，之后依照正常方式盘车。
5、检修措施
5.1新型检修模式
现代相对新型的检修办法就是状态检修。1980年到现在，伴随着第4次产业革命的浪潮，状态检修变成检修范围内的新趋势，状态检修是建设在管理形式与科学技术方法上的进步，特别是监测于诊断技术发展的基本上的。这种检修形式以设备现在的现实工作情况为根据，而不是传统的以设备应用时间为根据，它经过优秀的状态监测与技术诊断方法，识别故障的早期征兆，对故障位置、故障程度与发展趋势做出推断，依据推断结果实施检修。从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制是状态检修或预知维修，是一种以设备状态为基础，以预测设备状态发展趋势为根据的检修形式，它依据对设备的平常检验、定期重点检验、在线状态监测与故障诊断所供应的信息，通过分析解决，推断设备的健康与性能劣化情况和其发展趋势，并在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划的安排检修。这种检修可以及时地、有针对性地对设备实施检修，不但能够提升设备的可用率，还可以有效降低检修费用。
5.2检修操作要点
在实施水轮发电机组的检修工作时，有关程序需要严格依照实施，并关注下面几点：①充分掌握有关信息设备的有关资料在检修以前需要先全面查阅，掌握每一科类信息，包含设备的故障历史、检修经过等，进行有针对性的检修，对于以前的故障位置需要实施核心检验，做好标识，提升工作效率，优化检修的结果；②尽量防止拆卸，假如在检修中没有非常的要求，要尽量防止拆卸机组的构件。这种部件在拆卸以后，再实施安装，会无可防止的降低其牢固度，在之后的应用经过中机组会发生附加的磨损，让设备的老化加快了。假如设备的故障相对繁杂，需要实施拆卸，故障部分则需要有针对性的拆卸，别的部分不用拆卸，防止因为拆卸而导致的不良影响。假如需要检修的构件属于非整体的推力轴承、自动化操控设备、油压装置等精密部件，需要在拆卸以前把故障部位正确的标识出来，防止不必要的拆装作业；③合理延长计划性检修周期很多中小型水电站在生产任务相对高的关键阶段，水轮发电机组运行正常，临时检修也没有发觉故障或异常状况，能够合理延长计划性检修周期，保证生产效率。④严格实施检修方案，在检修时，有关的规定需要严格遵循，每一个步骤和程序都需要依照方案实施。假如因为特殊因素需要调整之前的检修方案，需要把这状况上报，获得完善的审批之后，才可以实施方案的调整，并把每一项信息的记录做好；⑤检修后的检验，在检修工作完成后，严格的测试需要配合，达到测试需求后才可以投入生产运行。
5.3拟定故障应急机制
中小型水电站水轮发电机组可以撑起维持安全固定的运行，实施定期检修只是有效途径之一，也会受到相对多的原因影响发生遗漏或者无可避免的漏洞等，不能保证机组的绝对安全，也需要在发生突发情况以后，实施技术有效的解决，所以需要抽调技术过硬和经验丰富的专业人员拟定故障应急机制。在拟定这项机制是需要以科学理论为基本，并遵循适当性、针对性、可操作性等原则，并保证把其落实到位。在发生故障后，各种人员可以及时的作出反应，快速的分析原因，及时处理问题，尽量减少损失，提升设备运行的安全性。
总结：
中小型水电站属于电力体系中关键的组成部分，对于每一个区域的经济发展有着非常重要的作用，对其的管理工作也是特别关键的。检修人员与运行人员要通力合作，权属明确，充分认识发电机组的运行状态与发电机的功能特征，方便提早发觉机组的故障并给予处理，既要让检修的规模和工期缩小，又要保证机组固定高效运行。
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