水輪機(jī)故障的診斷及其檢修方法分析

張俊杰

（中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司，云南臨滄，675811）

引言

電力是人們生活中的重要能源，對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。水力發(fā)電是我國重要的發(fā)電形式，檢修維護(hù)是水電站正常運(yùn)作的重要保障，水輪機(jī)是水力發(fā)電的重要機(jī)械設(shè)備，其檢修維護(hù)對(duì)水電站的健康發(fā)展具有重要意義。

1 水輪機(jī)檢修的作用

1.1 保證水輪機(jī)正常運(yùn)行

對(duì)水輪機(jī)展開定期檢修，重要的目的就是為了預(yù)防故障。而且一旦出現(xiàn)故障，通過檢修可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，讓水輪機(jī)快速恢復(fù)正常。檢修過程中還會(huì)發(fā)現(xiàn)一些影響水輪機(jī)運(yùn)行的隱患，解決問題之后防止水輪機(jī)出現(xiàn)較大故障，節(jié)省了檢修成本和提高了設(shè)備健康水平。

1.2 增強(qiáng)檢修人員的專業(yè)技能

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，業(yè)務(wù)技術(shù)能力高的設(shè)備檢修人員還在逐漸的減少。設(shè)備檢修工作的進(jìn)行能夠讓檢修人員全身心的投入到檢修工作中，通過長期的檢查與維修，檢修人員會(huì)在檢修的過程中遇到很多設(shè)備故障以及各種疑難雜癥，在這時(shí)候，檢修人員就需要互相協(xié)調(diào)、共同處理設(shè)備問題，通過對(duì)這些困難問題的處理，檢修人員都會(huì)從中吸取經(jīng)驗(yàn)，下次再遇到此類問題時(shí)能夠快速找出解決方案，提升檢修人員的專業(yè)技術(shù)水平。因此，檢修團(tuán)隊(duì)在遇到難以處理的設(shè)備故障時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)集體討論，看有沒有人遇到過此類情況，或者知道處理方案，如果討論無果，則需要從相關(guān)書籍與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等地方搜索與之相對(duì)的故障資料及處理措施，從中找出最可靠的處理方案。此外，相關(guān)部門需要定期對(duì)檢修人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，邀請(qǐng)行業(yè)精英來對(duì)其講授專業(yè)技能及相關(guān)檢修經(jīng)驗(yàn)，從而提高檢修團(tuán)隊(duì)的專業(yè)技術(shù)能力。

1.3 讓設(shè)備運(yùn)行更加安全可靠

水輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)很多種故障，而定期對(duì)檢查與維護(hù)則可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些故障隱患，維修過后會(huì)大大降低故障的出現(xiàn)幾率，使設(shè)備的運(yùn)行更加安全、可靠。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

很多水電站采用預(yù)防系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防檢修，按照這種方式進(jìn)行說明，系統(tǒng)構(gòu)成大致分為以上集中監(jiān)控的設(shè)置，系統(tǒng)的構(gòu)成大體上分為控制所里的集中監(jiān)視裝置也就是監(jiān)控中心，采用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行傳送的裝置也是很重要的設(shè)備，按照這種方式進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備，分局再分為測(cè)定狀態(tài)置的傳感器部、進(jìn)行運(yùn)算處理的CPU的鍵盤安排中。CRT等人機(jī)對(duì)話部這三部分。同樣主局也分為CPU部、人機(jī)對(duì)話部兩部分。

3 水輪機(jī)故障診斷及檢修方法

3.1 水輪機(jī)軸承溫度

水輪機(jī)軸承在水電站的運(yùn)行中起到很好的作用，其中軸承的溫度需要隨著機(jī)體本身的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)升高，在這個(gè)過程中，要保證軸承本身的正常運(yùn)行，需要對(duì)冷水量和水溫、室溫、油溫等方面都會(huì)發(fā)生變化。把軸承做為維護(hù)設(shè)備的出發(fā)點(diǎn)，對(duì)運(yùn)行地區(qū)的水文以及室溫條件進(jìn)行檢測(cè)，保證具有恒溫的效果。在保證穩(wěn)定的情況下，具有一定的難度?？梢园凑找欢ǖ牟襟E進(jìn)行，例如在啟動(dòng)的時(shí)候，軸承和潤滑油等都會(huì)變暖，需要進(jìn)行熱量和溫度狀態(tài)的平衡，熱量的變化值是常數(shù)，容易出現(xiàn)滯后的現(xiàn)象，在這樣的條件下，不能夠研究虛線的滯后處理，按照時(shí)間的變化進(jìn)行處理，但是軸承的溫度需要進(jìn)行全面的監(jiān)控。筆者研究了很多資料，發(fā)現(xiàn)在水電站的機(jī)組起動(dòng)時(shí)，軸承溫度由于運(yùn)行條件的變化，會(huì)產(chǎn)生一定的影響，在這種情況下，軸承的溫度會(huì)出現(xiàn)降低的現(xiàn)象。

3.2 水輪機(jī)振動(dòng)或加速度中出現(xiàn)的故障

水輪機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)有一定的振動(dòng)和加速。需要測(cè)定振動(dòng)或加速度的總幅值、頻率，對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行分析，把這種加速或者振動(dòng)的情況做為監(jiān)視的對(duì)象，按照總體的幅度值去分析，一旦出現(xiàn)細(xì)小特征變化的時(shí)候，要分析產(chǎn)生的原因，進(jìn)行檢修管理。如果水輪機(jī)軸承在水平的程度下運(yùn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分沒有發(fā)生禹城，這樣水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)時(shí)都會(huì)發(fā)生不同的變化，通常這種方式需要把實(shí)驗(yàn)值做為初值。在震動(dòng)的時(shí)候，振動(dòng)的形式會(huì)發(fā)生一定的變化，要進(jìn)行特別的監(jiān)視。

3.3 水輪機(jī)室內(nèi)出現(xiàn)噪音

水輪機(jī)室中存在噪音，主要是由于機(jī)器的內(nèi)部出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象，其中的頻率成份與振動(dòng)的基本成份相同，所以要對(duì)噪聲產(chǎn)生的頻率進(jìn)行監(jiān)視，這樣能夠早期發(fā)現(xiàn)其中存在的異常，按照這種方式，在因水輪機(jī)室內(nèi)安裝噪音計(jì)，對(duì)聲音的頻率進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)生大幅度的變化，在安全的范圍內(nèi)，就繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)視。

3.4 壓油裝置的問題

水電站的運(yùn)行，需要進(jìn)行壓油裝置的卸載，在進(jìn)行加載的時(shí)候要進(jìn)行日常監(jiān)視，在隨機(jī)主動(dòng)這方面，需要監(jiān)視其中運(yùn)行的變化，如果出現(xiàn)報(bào)警的情況，可以直接檢測(cè)出壓力接點(diǎn)、油位計(jì)接點(diǎn)減載閥，給氣泵、壓油泵等出現(xiàn)異常的現(xiàn)象之后要進(jìn)行及時(shí)的觀察。

3.5 壓油裝置出現(xiàn)漏油

對(duì)壓油裝置進(jìn)行監(jiān)控，需要與初期的值進(jìn)行比較，在減少漏油這方面要觀察油量。其中管道和動(dòng)力系統(tǒng)不是觀察的范圍，嚴(yán)格地說，要考察其中的總油量，按照實(shí)際的運(yùn)行狀況，停機(jī)的時(shí)候會(huì)流回油槽，因此用上述方法推算出的總油量會(huì)發(fā)生變化，這樣需要進(jìn)行全面的分析，保證不會(huì)出現(xiàn)異常的現(xiàn)象。

3.6 空氣壓縮裝置漏氣

對(duì)水電站的空氣壓縮裝置進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象，需要對(duì)每一個(gè)單位內(nèi)出現(xiàn)壓力下降的時(shí)候，漏氣增加的話壓力也會(huì)逐漸增加，但是其中空氣的壓縮機(jī)也油槽也會(huì)發(fā)生變化，需要采用氣閥關(guān)閉的狀態(tài)進(jìn)行漏氣檢查。

4 結(jié)束語

以上扼要說明了水輪機(jī)預(yù)防維修系統(tǒng)的考慮方法及其技術(shù)現(xiàn)狀，這些從水輪機(jī)的發(fā)展史來看，還屬于新的領(lǐng)域，今后，隨著硬件技術(shù)(傳感器等)的進(jìn)步，軟件技術(shù)(故障預(yù)測(cè)用的運(yùn)算系統(tǒng)等)也將得到不斷的改良。水輪機(jī)預(yù)防檢修是一個(gè)系統(tǒng)的工程，需要進(jìn)行全面的研究才能夠保證水電站能夠正常的運(yùn)行。從現(xiàn)狀來看，水輪機(jī)故障診斷以及維修之時(shí)都要考慮到所使用的方法及技術(shù)現(xiàn)狀，只有從現(xiàn)狀中分析存在的問題，才能夠有針對(duì)性地進(jìn)行診斷。而且還必須要采取診斷手段預(yù)防故障，只有這樣，才能夠防范發(fā)生事故的幾率，才能夠確保水輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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