摘要：当前，为保证水轮发电机的安全、稳定、高效率的生产，以及电力系统稳定的电力流通，必须对设备进行定期检查，并决定维修周期，以防止故障发生。

关键词：水轮发电机组;检修特点;检修周期

前言

为了确保水轮发电机组的正常运转，确保其工作稳定，避免故障的发生，需要对其进行定期的维修，将不易修复的部件进行替换，这样既可以确保水轮发电机组的水能利用率最大化，也可以保证水电站的供电。反之，若未能及时进行检修，则可能造成在操作中出现故障或事故，致使部分关键设备或主要零部件完全损坏，甚至使水电站不能继续发出电力，造成对电网的正常供电中断。所以，操作人员和维修人员要熟悉机组的工作特性，清楚各自的工作职责，掌握机组的工作状况，从而及时发现和判断机组的故障和异常，及时采取适当的措施，防止事故的蔓延危害到整个机组的安全[1]。

1检修工作的分类

1.1临时性检修

临时性检修的主要内容是：排除部分机械及旋转零件的工作状况，改善其运行可靠性，避免因其自身的不足而造成机组停机。水电站应针对在使用过程中出现的问题，制订临时维修的方案和程序，并按要求进行维修[2]。

1.2计划性检修

计划性检修分为小修、大修和扩展修三种。尤其需要指出的是，计划性检修在得到电网调度批准后才能进行。

1.2.1小修的主要内容和检修周期

小修，指的是水轮发电机组的计划维修，它的维修内容不只是零件的替换，还包括零部件的检查、定期的调试和预防性的检查。其小修周期通常为一年，小修工期约为10天。

1.2.2大修的主要内容和检修周期

大修，主要是为了解决在使用过程中发生的严重的设备故障，这些故障经过临时维修和计划性小修是不能消除的[3]。在大修过程中，要对一些复杂的零件和机械进行拆解，根据设备的损伤情况来确定。设备的故障分为两类：一类是意外损害，另一类是频繁损害。事故损伤的概率很低，并不能确定维修周期，而频繁的损伤是指在持续的运行中，由于相对移动部件之间的摩擦、水流汽蚀、泥沙磨损、各种振动等原因的破坏，其破坏是持续的、渐进的、可预见的[4]。根据工程实际，大修周期为3-5年，大修工期约为一个半月。在正常的检修周期中，若运行状况显示，设备没有出现明显的异常，且在今后一段时期内仍能正常工作，则可以延长检修周期。如果对设备的工况没有疑问，而坚持按规定的检修周期进行拆装，会使设备的状况变得更差。

2水轮发电机组的检修特点

在机组维修时，应尽量避免拆卸性能良好的设备，防止会影响机组的运行状况，从而影响机组整体的稳定性。在维修周期较长的情况下，要尽量避免拆卸所有的零件，特别是自动零件和液压控制器，拆装的时候难免会影响到这些零件的工艺。维修可以有效地防止发电机出现大的故障，从而提高机组的使用寿命，但维修会减少机组的工作寿命，因此要尽可能地延长维修周期，同时还要注意机组的各项性能指标，严格记录、比对数据，构建完整的水轮机数据库，注重在维修中发挥人工智能的重要作用，重点是对水电站的历史资料进行分析，通过长时间的数据分析，找到发电机要维修的数据节点，在故障之前，总会有一些特殊的数据，经过分析、对比，将其收集起来，作为人工智能的重要参考[5]。通常，水轮发电机组的维修周期都是在江河的枯水期进行的，这样既可以降低对机组运行的影响，又可以降低可用的水能资源的浪费，最大限度地降低了经济损失，同时还可以将对电网的稳定性造成的影响降到最低。

3水电站水轮发电机组常见故障分析

国内现有的水轮发电机组在使用过程中经常会发生故障，导致某些功能或全部功能不能正常工作，无法满足要求，导致机组的工作效率下降。水轮发电机组的故障一般有突发故障和渐进故障两类。突发性故障，顾名思义就是突发性的，它的发生是因为突然的载荷超过了机组的负荷能力，导致它在使用中因为内部部件的损坏或质量问题而发生突然的破裂[6]。而渐进故障，则是因为水轮发电机的长周期运转，不能及时维护，导致了机组部件的磨损和老化，导致了发电机组的失效。另外，水轮发电机组的常见故障还有以下几种：

3.1温度故障分析

在水电站的实际发展中，水轮发电机组因为长期不停运转，往往会产生大量的热量，而且因为机组的各部温度比较高，在一定程度上对散热和冷却方式及效果提出了更高要求，尤其是对水轮发电机组的导轴承散热，如果不及时进行散热处理，或者没有一个比较好的散热器，就会严重地干扰水轮发电机组的工作，从而影响到发电的效率，也进一步减少了电力的供给，无法正常发挥水电站的经济效益。而且，随着时间的推移，发电机的温度也会越来越高，到了最后，就会引起导轴承损坏或线圈绝缘材料寿命降低，从而引发事故[7]。

3.2电气部分的常见故障

针对水轮发电机组的电气故障，通常有两种情况。在这一方面，机组的工作负荷过大，当定子电流超出1.1倍时，过载产生的热量就会破坏定、转子线圈绝缘材料，从而埋下事故隐患。因此，运行人员必须加强监视，勤分析、勤调整，保证机组在额定负荷范围内稳定、正常的工作，同时避免机组在振动期运行。保证自动电压、自动功能调整控制值在合理范围内。在实际运行过程中，如果发生了系统故障，则会在很短的一段时间内发生发电机过载，若不能及时的解决，将会对整个电站的正常运转造成很大的影响。另一方面，当发电机在一个特定的位置接地时，其转子可分为永久接地、瞬时接地和周期性接地。一旦有电流经过故障部位，将会对发电机的正常工作造成很大的影响。

4水轮发电机组的周期问题

4.1临时检修的检修时间

水轮发电机组的临时性检修不是随机的，它是根据机组在运行中出现的故障和运行中的异常情况，制定出一套必要的应急检修方案，从而防止出现重大故障。

4.2有计划的检修周期问题

在获得电网调度许可后，定期检查是水轮发电机维修的一个重要步骤，计划运转周期一般较长，因此，此阶段的维修工作对机组的正常运转有很大影响。按检修的大小和范围，可以分为三种类型：小修、大修和扩大型修。

5水轮发电机组的检修新工艺应用

5.1水轮机旋转部件的维修

在维修的时候，可以把它看成是一种大的弹簧，它可以在轴向上拉伸和压缩的同时，还可以做一定的径向摆动。在维修推力轴承时，工作人员要清楚地确定转动轴的方向，并在水平方向上限制它，用千斤顶等工具将轴向运动的方向移动1 mm，再将转子抬起1 mm，从而消除弹性体的摆动弹力，从而使止推轴承松开。在维修的时候，要按照移轴量来调整，多做几次就可以了。

5.2推力弹性箱的检修

当轴承的轴心运动结束后，镜片的水平通过检查控制在工作范围之内，同时水导和发导保持约束，再将转子吊到镜板上，将镜板从推进器上移开，再将转盘放下，记录和整理出的数据，最后用锁紧螺栓进行校准，把转子吊起来，检查数据。注意在此检修时，不能释放导瓦约束，也不必考虑自由状态的参数。

5.3电动盘车的检修

当主轴中心、镜板、高度等调节完毕，弹性盒调节到刚性状态，再将导向片的空隙调到0，再按正常的方法进行盘车。

5.4水轮发电机组轴承的恢复

在对机组轴承进行修复之前，工作人员要对主轴、镜板、高程等进行严格的检查，确保其质量。在维修时，如镜片的水平和高度等满足要求，但轴心有偏差时，可以采用立体几何的方法，通过导瓦来实现主轴的抱动，在修复时，工作人员要严格按照三维几何原理，对实际轴线和理想轴线的偏差进行计算，并对其进行检测和检查，并对轴承的间隙进行调整，使各部间隙保持在合理范围，保证机组运行中振摆和瓦温在合格范围。

5.5座环及蜗壳安装

立轴混流式机组座环的安装是机组安装的重要环节，座环及蜗壳浇筑完成后，机组其它零件的安装都要根据座环的坐标来进行定位。由于座环是发电机的基础，因此对其安装的精度有很高的要求，座环的高度安装误差为3毫米，在转轮直径小于3米的情况下，中心方向的偏差为2毫米，基础环和环座的圆度不超过1毫米。上述安装精度要求中，最关键的是环架的横向度。座环的加强也是座环安装中的一个关键步骤，为了确保在螺杆挂装和座环、蜗光砼浇筑时，固定环的横向角度不能发生变化，必须对固定环的水平方向进行控制。在支承环水平面出现变动时，必须进行相应的调整，以保证水平偏差达到规定的范围。在螺栓底座和环圈上涂上密封胶，为了避免渗漏，可以用焊接的方式将连接件焊接，并将焊接表面打磨平整。座环安装后的初步检查是在座环及蜗壳混凝土浇筑完成后，达到设计强度后，再进行最后的验收，并根据检验结果进行质量评估。

6水轮发电机组检修优化策略

6.1对水轮机运行状况的科学监控

对机组运行状况进行科学的监控是解决机组故障的一种有效手段。所以，要经常对仪器的实际情况进行检查。它的基本要素有：发电机各部监测设备和现地LCU控制柜的通信连接正常，经调试确保所测数据真实、准确。同时，监控系统还要对设备的工作状态进行全面的分析、记录，以便发生异常时及时报警，提醒运行人员及时处置，发生故障时记录故障瞬间数据，以便运行人员正确的判断故障性质，避免发展为更大事故加大损失。

6.2提升机组检修人员的检修能力

随着科学技术的进步，许多先进的发电机组开始投入使用，在此背景下，要加强对机组维修人员的教育和训练，以提高他们的专业技术水平。第一，在新员工的招募上，对机组维修人员的工作条件提出更高的招聘标准。第二，在培训上，新员工必须经过多个方面的培训，包括发电机维修、维护、故障排除等，加强员工在任用之前的培训，定期组织技术人员外出考察，了解新技术、新设备，以丰富经验，拓展检修工作的眼界。

6.3制定决策支持

水电站利用其性能分析、指标分析、诊断分析等功能，结合设备性能分析、设备健康状况量化评估报告和维修决策报告等，对设备的运行健康状况作出准确的评价及判断，指导设备的日常维护及维修，提高设备的安全性及可靠性，更好地保障设备安全稳定运行。

6.4新型检修模式

当前，在维修行业中较为新颖的维修方式是状态维修，状态检修的发展是基于监控和诊断技术的发展，它反映了设备维修的管理方法和科学技术的发展。状态检修与常规维修方法的不同之处在于，状态检修并不以设备的寿命来判定是否维修，针对目前的设备状况，对故障的早期征兆进行辨识，并对其位置、程度、趋势进行评价，并运用改善的状态监控和技术诊断对其进行评价，达到维护能够及时，有针对性地维护设备，提高设备的使用效率，并可降低维修费用，降低企业的经营成本。

6.5检修操作要点

在检修前，要全面了解所测试的设备的具体情况，并参考有关的数据，了解故障的历史、维修情况等，进行有针对性的检修，并着重修理有问题的部分，以保证最佳的维护。在对水轮发电机组进行检修时，要考虑到，除非将机组全部拆解，或单独进行临时维护等，尽可能地避免故障的产生，这样既可以缩短维修周期，又可以提高维修的效率，还可以对各部件进行维护。维修周期的延长是一把双刃剑，它可以更好地完成维修，但也会降低零件的损失，所以，在维修的时候，要尽可能地减少对设备的拆解。另外，由于部分水电站工作量大、生产任务重，在短期检查无异常情况的情况下，可以适当的延长维修周期，以减少对生产的干扰。

6.6制定故障应急机制

为保证水电站的安全生产，除定期维护外，还必须建立健全的应急机制，以便在突发情况下及时采取相应的技术措施。在实施过程中，必须遵循合理性、针对性和可操作性等基本原则，以确保其在实际应用中得到贯彻，除了建立健全的故障应急机制之外，还必须配备技术过硬、经验丰富的专业人士，才能在紧急情况下快速反应，避免出现意外，降低损失，确保设备的安全，提升设备的使用效率。

7结语

总之，经济的发展和科学技术的广泛运用，使电力成为人们生产和生活的必需品。相对于燃煤发电，水电由于其环保、安全等优点，正日益得到人们的关注。然而，在水轮发电机组的正常运转中，无可避免的，机组会发生故障，要达到长期持续可靠运行的目标，必须要加强对水轮发电机组的结构和性能的认识，从多个角度对其进行分析，并对其进行最优的维修，并提出相应的维修措施，以消除潜在的安全隐患，保证其长时间的稳定工作。

参考文献

[1]张金园.水轮发电机组检修项目成本控制探讨[J].智能城市，2021，7（02）：97-98.

[2]庞敏.浅谈中小型水电站水轮发电机组的检修特点[J].中国新技术新产品，2019（24）：33-34.

[3]王振羽，王树新，万君，孟繁欣，张廷久，张欣威.水轮发电机组智慧检修建设探析[J].科学技术创新，2019（32）：97-98.

[4]朱妍心，朱光地.大型水轮发电机组尾水检修平台的建设[J].电力安全技术，2018，20（12）：63-65.

[5]刘立壮.水轮发电机组的检修要点及措施研究[J].技术与市场，2018，25（10）：206+208.

[6]唐滢琨.水轮发电机组常见检修工艺及技改[J].城市建设理论研究（电子版），2018（23）：12.

[7]崔晓丞.水轮发电机组的检修特点及检修周期[J].电子测试，2016（05）：110-111.

作者简介

李玉雄，男，出生于1979年2月，水轮发电机机械检修高级工，现就职于云南滇能禄劝电磷开发有限公司。从事水轮发电机组检修工作二十余年，具有丰富的维护经验，特别是水轮机机械设备、厂用电系统、油水气等辅助系统故障判别和消缺方面有独到的能力，熟悉所有检修工艺流程。邮箱：1696356077@qq.com，电话：15987860978。