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[摘 要]本文主要从水轮发电机的运行维护、检修、故障改造及安全运行四个方面进行了详细的阐述，论述了水轮发电机运行和维护的要点及在水轮发电机运行中要采取的检查措施，从而使得工作人员可以及时的发现问题、解决问题，将可能会出现的故障消除在萌芽之中。
[关键词]水电建设；水轮发电机；运行故障；维护要点
中图分类号：TM312；TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0270-01
前言
随着时代不断向前发展，科学技术不断进步，我国在水电方面取得了可喜的成就。但是目前水轮发电机的运行检修技术还不成熟、缺少经验，还有很多研究性的工作要做，对此工作人员要有清醒的认识。需要不断的探索，针对性地开展一些技术上的改造，树立安全第一的思想，才能取得更好的经济效益。
1、水轮发电机的运行维护要点
1.1 .机组运行中，注意调速器油压表与压油槽油压表的指示不能相差过大。
1.2 机组在停机过程中，应尽量缩短低转速运行时间。当转速下降至额定转速的35%～40%时，可加闸制动。
1.3 机组在运行中，导水叶的开度限制应放在机组最大出力的限制位置。当机组起动与系统并列时，如发现调速系统不稳定，可用开度限制使其稳定。在与系统并列后，可将开度限制放在机组最大出力限制的位置。
1.4 定期检查主轴的摆度。
1.5 机组运行中，还应定期做如下工作：①定期切换压油装置的油泵和导轴承油泵，以防电动机受潮。②调速器各杠杆的连接处要定期注油。③各汽水分离器要定期放水。④定期清扫橡胶水导轴承润滑水的过滤器。⑤机组备用时，定期做橡胶水导轴承备用润滑水的投入试验。
2、水轮发电机的检修要点
2.1 定期检修。定期检修制度具有一定的科学性，并经过了大量的机组运行资料的积累，经过认真详细的分析和总结，根据机组运行发生故障的时间间隔来决定检修周期。一般说来，水轮发电机组的检修尽量安排在枯水季节进行，已损失机组的可利用小时数来把发电损失减少到最低，对电网而言，只要有足够的备用容量，部分机组检修是完全可以的。另一方面，定期检修因为时间安排充足，各种情况考虑较周全，能够对一些不易监测到的水轮发电机组缺陷进行处理，比如：气蚀磨损程度、机械联接螺栓断裂情况、流道水工建筑物的损坏情况等。而若在丰水期才发现这些缺陷再安排时间进行检修，将增大发电损失。因此，一般小故障和缺陷留待枯水季节机组定期检修时再处理，而在丰水季节尽量让机组满发多发电，少停机，实现更大的经济效益。
2.2 状态检修。所谓水轮发电机组的状态检修，就是采用计算机监控专家系统对水轮发电机组的运行状况及参数进行全面记录、监视、检测，分析和预测。当发现设备运行出现异常情况时，合理科学地做出判断或诊断，并提供可靠的报告，以作为水轮发电机组检修的依据，此时对水轮发电机组进行有针对性的检修，以保证机组运行的安全稳定。只要计算机的所有传感元件可靠，所检测到的数据是真实的，在重要部位配置双重化的自动化传感元件，即使某一自动化传感元件出现故障，计算机监控专家系统也能进行准确的判断处理，且不影响机组的安全运行。
3、水轮发电机运行中的故障改造要点
3.1 水轮发电机组运行中的振动
①导轴承缺陷。当导轴承松动、刚性不足、运行不稳而润滑不良时，会发生摩擦，引起反向弓状回旋，即横向振动力。导轴承间隙过小，会把转轴的振动传给支座和基础，导轴承间隙过大，转轴振动大。适当的导轴承间隙，才有可能同时保证转轴与支座的振动均在允许范围内。
②水力不平衡。当流入转轮的水流失去的轴对称时，出现不平衡的横向力，于是造成转轮振动。水流失去轴对称的主要原因是过流通道不对称，如：蜗壳形状不正确，导叶开度不均，引起转轮压力分布不均，在流道中塞有外物，转轮止漏环偏心等。
③尾水管中水力不稳定。尾水管中水力不稳定现象，主要指尾水管中的水压周期性的变化，压力脉动作用于机组和基础上，就引起振动、噪音和出力波动，同时它对尾水管有相当大的破坏作用。这种情况一般发生在非设计工况下，水流在尾水管进口有一个圆周分量，形成旋流。当此分量达一定值时，便在尾水管中出现涡带，使尾水管的水流发生周期性的变化，引起水压脉动和管壁振动。
3.2 机组顶盖排水改造
电站水轮机顶盖排水原设计为自流排水，但由于设计和制造方面的原因，一方面自流水口过小短期内已被泥沙堵死，无法疏通，另外排水口过高，油盆浸在水中，转动油盆的高速转动带动积水转动，水进油盆，无法正常运行。
①顶盖排水方案。针对上述问题，曾作过种种尝试，如真空泵抽水，自吸式射流泵排水等，但效果都不明显；油盆多次被淹，严重制约着电站的正产生产。经与同类水电站比较，设想采用新的改造方案，即从顶盖以上侧墙上打孔，以求获得理想效果。顶盖排水高程的选择，以稍低于主轴密封装置的抗磨板上沿为宜，这样既能确保密封装置正常运行，叉能尽量加大集水的排泄，不至于引起水流的旋转飞溅进入油盆。
②顺盖排水方案预设效果。与该站情况相似的毫米电站机组顶盖排水改造后的效果十分理想，再也没有出现过水淹油盆的情况，备部运行正常，解决了水轮机排水难的问题，在借鉴经验的同时，我们在推拉杆下部位置采取试验的结果表明，该方案是可行的，能够达到理想效果。
3.3 减小机械损失，提高机组效率
①推力轴承改造。目前弹性金属塑料瓦技术成熟，造价不高，应用广泛。逐步取代传统的巴氏合金推力瓦。与巴氏合金相比，弹性金属塑料瓦突出的优点是磨擦系数小，因此用弹性金属塑料瓦替代巴氏合金瓦可以减小机械损失，提高机组效率。
②改造发电机通风系统，减小机组通风损耗。老式风路系统，风量分配不合理，漩涡大，风损大，挡风板过多，给检修、维护带来不便。因此对于定子线圈及转子线圈绝缘没有缺陷的机组，可以不对定子及转子进行改造，而只改造通风系统，就可以提高发电机的容量。
4、水轮发电机的安全经济运行要点
4.1 水轮机运行的基本要求
①在水轮机的最大和最小水头范围内，水轮机应在技术条件规定的功率范围内稳定运行。必要时可采取提高振动稳定性的措施。
②水轮机需超额定功率运行时应报上级主管部门批准；水轮机因振动超限需限制运行范围，其具体数据均需经过试验鉴定后确定，并报上级主管部门备案认定后方可执行。
③机组一般应在自动调整情况下运行，导叶开度限制应置于相应最大功率的开度位置。只有在调整器电气控制部分故障而机械控制部分正常时，机组才可改为手动运行。
4.2 发电工况下的水轮机运行
在满足电网要求下，水轮机按效率试验确定的运转特性曲线要求，尽量运行在最优效率区。空载运行时间尽量缩短，避免在振动区长期运转。应定期进行水轮机相对效率实测试验，积累资料，指导水轮机经济运行。
4.3 调相工况下的水轮机运行
①具备有效的调相压气装置，以保尾水管内的水位在转轮以下，不允许转轮在水中运行。
②调相压水在气压充足情况下未压下水时，应查明原因及时处理。
③如果导叶漏水较大，使气压保持时间较短，可将主阀或工作闸门关闭。
5、结束语
综上所述，随着社会不断向前发展，时代不断进步，我们国家在水电方面也取得了可喜的成就。但是，目前仍然存在着方方面面的问题。对水轮发电机组实施必要维护是确保安全稳定运行的重要手段。工作人员要对发电机予以必要的检查，做到看、闻、听、查，及时的发现问题、解决问题，将可能出现的故障消除在萌芽之中。
参考文献
[1] 李煜庭，水轮发电机组运行与维护要点分析[J]，黑龙江科技信息，2010（16）
[2] 冷建平，挖潜改造是小水电站可持续发展必由之路[J]，科技资讯，2010（15）
[关键词]水电建设；水轮发电机；运行故障；维护要点
中图分类号：TM312；TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0270-01
前言
随着时代不断向前发展，科学技术不断进步，我国在水电方面取得了可喜的成就。但是目前水轮发电机的运行检修技术还不成熟、缺少经验，还有很多研究性的工作要做，对此工作人员要有清醒的认识。需要不断的探索，针对性地开展一些技术上的改造，树立安全第一的思想，才能取得更好的经济效益。
1、水轮发电机的运行维护要点
1.1 .机组运行中，注意调速器油压表与压油槽油压表的指示不能相差过大。
1.2 机组在停机过程中，应尽量缩短低转速运行时间。当转速下降至额定转速的35%～40%时，可加闸制动。
1.3 机组在运行中，导水叶的开度限制应放在机组最大出力的限制位置。当机组起动与系统并列时，如发现调速系统不稳定，可用开度限制使其稳定。在与系统并列后，可将开度限制放在机组最大出力限制的位置。
1.4 定期检查主轴的摆度。
1.5 机组运行中，还应定期做如下工作：①定期切换压油装置的油泵和导轴承油泵，以防电动机受潮。②调速器各杠杆的连接处要定期注油。③各汽水分离器要定期放水。④定期清扫橡胶水导轴承润滑水的过滤器。⑤机组备用时，定期做橡胶水导轴承备用润滑水的投入试验。
2、水轮发电机的检修要点
2.1 定期检修。定期检修制度具有一定的科学性，并经过了大量的机组运行资料的积累，经过认真详细的分析和总结，根据机组运行发生故障的时间间隔来决定检修周期。一般说来，水轮发电机组的检修尽量安排在枯水季节进行，已损失机组的可利用小时数来把发电损失减少到最低，对电网而言，只要有足够的备用容量，部分机组检修是完全可以的。另一方面，定期检修因为时间安排充足，各种情况考虑较周全，能够对一些不易监测到的水轮发电机组缺陷进行处理，比如：气蚀磨损程度、机械联接螺栓断裂情况、流道水工建筑物的损坏情况等。而若在丰水期才发现这些缺陷再安排时间进行检修，将增大发电损失。因此，一般小故障和缺陷留待枯水季节机组定期检修时再处理，而在丰水季节尽量让机组满发多发电，少停机，实现更大的经济效益。
2.2 状态检修。所谓水轮发电机组的状态检修，就是采用计算机监控专家系统对水轮发电机组的运行状况及参数进行全面记录、监视、检测，分析和预测。当发现设备运行出现异常情况时，合理科学地做出判断或诊断，并提供可靠的报告，以作为水轮发电机组检修的依据，此时对水轮发电机组进行有针对性的检修，以保证机组运行的安全稳定。只要计算机的所有传感元件可靠，所检测到的数据是真实的，在重要部位配置双重化的自动化传感元件，即使某一自动化传感元件出现故障，计算机监控专家系统也能进行准确的判断处理，且不影响机组的安全运行。
3、水轮发电机运行中的故障改造要点
3.1 水轮发电机组运行中的振动
①导轴承缺陷。当导轴承松动、刚性不足、运行不稳而润滑不良时，会发生摩擦，引起反向弓状回旋，即横向振动力。导轴承间隙过小，会把转轴的振动传给支座和基础，导轴承间隙过大，转轴振动大。适当的导轴承间隙，才有可能同时保证转轴与支座的振动均在允许范围内。
②水力不平衡。当流入转轮的水流失去的轴对称时，出现不平衡的横向力，于是造成转轮振动。水流失去轴对称的主要原因是过流通道不对称，如：蜗壳形状不正确，导叶开度不均，引起转轮压力分布不均，在流道中塞有外物，转轮止漏环偏心等。
③尾水管中水力不稳定。尾水管中水力不稳定现象，主要指尾水管中的水压周期性的变化，压力脉动作用于机组和基础上，就引起振动、噪音和出力波动，同时它对尾水管有相当大的破坏作用。这种情况一般发生在非设计工况下，水流在尾水管进口有一个圆周分量，形成旋流。当此分量达一定值时，便在尾水管中出现涡带，使尾水管的水流发生周期性的变化，引起水压脉动和管壁振动。
3.2 机组顶盖排水改造
电站水轮机顶盖排水原设计为自流排水，但由于设计和制造方面的原因，一方面自流水口过小短期内已被泥沙堵死，无法疏通，另外排水口过高，油盆浸在水中，转动油盆的高速转动带动积水转动，水进油盆，无法正常运行。
①顶盖排水方案。针对上述问题，曾作过种种尝试，如真空泵抽水，自吸式射流泵排水等，但效果都不明显；油盆多次被淹，严重制约着电站的正产生产。经与同类水电站比较，设想采用新的改造方案，即从顶盖以上侧墙上打孔，以求获得理想效果。顶盖排水高程的选择，以稍低于主轴密封装置的抗磨板上沿为宜，这样既能确保密封装置正常运行，叉能尽量加大集水的排泄，不至于引起水流的旋转飞溅进入油盆。
②顺盖排水方案预设效果。与该站情况相似的毫米电站机组顶盖排水改造后的效果十分理想，再也没有出现过水淹油盆的情况，备部运行正常，解决了水轮机排水难的问题，在借鉴经验的同时，我们在推拉杆下部位置采取试验的结果表明，该方案是可行的，能够达到理想效果。
3.3 减小机械损失，提高机组效率
①推力轴承改造。目前弹性金属塑料瓦技术成熟，造价不高，应用广泛。逐步取代传统的巴氏合金推力瓦。与巴氏合金相比，弹性金属塑料瓦突出的优点是磨擦系数小，因此用弹性金属塑料瓦替代巴氏合金瓦可以减小机械损失，提高机组效率。
②改造发电机通风系统，减小机组通风损耗。老式风路系统，风量分配不合理，漩涡大，风损大，挡风板过多，给检修、维护带来不便。因此对于定子线圈及转子线圈绝缘没有缺陷的机组，可以不对定子及转子进行改造，而只改造通风系统，就可以提高发电机的容量。
4、水轮发电机的安全经济运行要点
4.1 水轮机运行的基本要求
①在水轮机的最大和最小水头范围内，水轮机应在技术条件规定的功率范围内稳定运行。必要时可采取提高振动稳定性的措施。
②水轮机需超额定功率运行时应报上级主管部门批准；水轮机因振动超限需限制运行范围，其具体数据均需经过试验鉴定后确定，并报上级主管部门备案认定后方可执行。
③机组一般应在自动调整情况下运行，导叶开度限制应置于相应最大功率的开度位置。只有在调整器电气控制部分故障而机械控制部分正常时，机组才可改为手动运行。
4.2 发电工况下的水轮机运行
在满足电网要求下，水轮机按效率试验确定的运转特性曲线要求，尽量运行在最优效率区。空载运行时间尽量缩短，避免在振动区长期运转。应定期进行水轮机相对效率实测试验，积累资料，指导水轮机经济运行。
4.3 调相工况下的水轮机运行
①具备有效的调相压气装置，以保尾水管内的水位在转轮以下，不允许转轮在水中运行。
②调相压水在气压充足情况下未压下水时，应查明原因及时处理。
③如果导叶漏水较大，使气压保持时间较短，可将主阀或工作闸门关闭。
5、结束语
综上所述，随着社会不断向前发展，时代不断进步，我们国家在水电方面也取得了可喜的成就。但是，目前仍然存在着方方面面的问题。对水轮发电机组实施必要维护是确保安全稳定运行的重要手段。工作人员要对发电机予以必要的检查，做到看、闻、听、查，及时的发现问题、解决问题，将可能出现的故障消除在萌芽之中。
参考文献
[1] 李煜庭，水轮发电机组运行与维护要点分析[J]，黑龙江科技信息，2010（16）
[2] 冷建平，挖潜改造是小水电站可持续发展必由之路[J]，科技资讯，2010（15）