水电厂水轮机检修方式探讨
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水电厂水轮机检修方式探讨
林玲俪
摘要：水轮机是水电厂发电的重要组成部分，它的运行状况以及健康状态直接影响着水电机组的安全稳定和水电厂的经济效益。因此对其的检修管理尤为重要。本文主要从当前我国水轮机检修方式的现状出发，提出了相应的检修方式，并提出了有效的检修策略。
关键词：水轮机；能量；检修
前言：水轮机是将水流的能量转化为旋转的机械能量的动力机械，它是提高水力发电机组效益的关键设备。因此，水电厂要想良好的发展下去，取得更高的效益，就必须要注重对水轮机的检修管理，提高其检修质量。
1.当前我国水轮机检修方式的现状
水轮机的工作状态是影响水电机组运行状态的重要因素，因此各大水电厂也尤为注重对水轮机的检修工作。早期的检修工作主要是事后检修的方式，只有机器出现了状况才开始对其检查和修理，各个零部件老化、出现问题才对其进行更换和检修。该种检修方式存在滞后性，且成本也较大[1]。
但随着科技的发展，国外先进的检修方式也给本国的检测技术带来了较大的影响。我国的水轮机检修方式也在不断变革和完善。新的检修方式取代了旧的检修方式。从以往的计划检修式转变成状态检修式。这样一来，避免了以往在检修过程中存在的盲目性，并且减少了各方面的资源浪费情况，大大提高了检修效率。虽然我国目前的检修方式取得了极大的改善，但是在检修过程中仍然存在诸多问题，如检测系统并不完善，还存在很多问题亟待解决等，对于一些指标判据也并不能精准的确定，很多故障诊断机理也还不成熟，就水轮机的检修环节来说也同样是一件复杂的系统工程，这些因素都在一定程度上阻碍了状态检修的推广和应
用。
水轮机的能量指标、空蚀特性以及稳定性指标是衡量水轮机性能优劣的三大因素。其中水轮机的能量指标尤为重要。水轮机的能量指标由多种因素构成，如水轮机的结构、水轮机的制造、安装、检修以及运行的质量，水轮机过流通道是否完善等，可以说，能量指标是水轮机性能的综合反映。水轮机是集水、机、油、电、汽于一体的复杂而庞大的非线性动力系统，因此其运行工况较为复杂，大部分的关键组件主要包括轮叶、导叶和转轮体等部分，最容易出现故障的也与叶片相关，如叶片出现松动、断裂、磨损等状况。随着使用时间的增加，其磨损程度也会越来越严重，因此应定期进行检修和管理。但就我国当前的检修状态来说，很多技术和检修管理仍然存在滞后性，这也同时影响着水电机组的效益和安全。因此，要想提高水电机组的安全稳定，提高水电厂的经济效益就必须要做好水轮机的检修工作与维护工作[2]。
2.水轮机检修方式分析
2.1定期预防检修方式
该种方式顾名思义就是要定期对水轮机进行检修。水电厂相关部门应根据水轮机的容量等参数来设定检修的间隔时间，要定期对水轮机进行全方面的检修，以保障其正常运转，所以此方式也被称为计划检修。该种检修方式计划性较强，在定期的检修中可以预防水轮机出现的各种故障，这样企业承担的风险也比较小。但值得注意的是，该种方式属于预防性检修，所以检修的时间间隔不能过长，对于水轮机的检修以及水电机组的监测应在3-5年大修，1-2年小修[3]。
但是该种检修方式根据时间来定，并不是根据水轮机自身情况来确定检修项目，很多时候也与机组的自身情况并不相符。并且检修周期与国外10年间隔相比，周期较短，也容易造成人力、物力的浪费。甚至很多检修人员的技术水平有限，也并不能保障拆装过后水轮机的运转状况更加良好，很可能大不如前。因此，在选择计划检修方式时，各大水电厂应灵活应用，根据水轮机的运转情况以及设备的腐蚀情况，事故问题的大小等来决定当前是否需要大修，大修的项目有哪些。这样一来，既能够保证可以定期监测机器的运作情况，也能减少不必要的浪费。
2.2日常维护检修方式
该种方式主要指对水轮机的日常维护和监测。该种检修方式在国外较为常
见。对于水轮机以及机组检修的时间间隔较长，一般周期是8-10年，但是长时间的周期内，对各个部件会在3-5年内进行一次中修。该种检修方式主要重视的是定期检查，日常维护。每天都要进行巡视检查，一周还要进行功能检查检测，对于水轮机和机组的损伤检查一年进行一次，这样在日常的维护监管中，就会及时发现问题，解决问题，尤其那些容易损坏的部件定期更换，排除隐患[4]。
但是该种检修方式的间隔周期较长，一般是8-10年，很多设备的腐蚀情况就会严重，而在该种检修方式下，没有国内小修的做法，这样就不能很好的更换零部件，水轮机的安全隐患问题突出。虽然该种检修方式强调定期检查，但实际情况也是检查时发现的问题少，处理量不大，容易存在“纸上谈兵”的问题，不利于水轮机以及水电机组的正常运作。
2.3状态检修的方式
目前，该种方式最为科学，是当前国外较为流行的检修方式。状态检修主要是指通过日常在线或者离线监测水轮机以及机组潜在的风险以及各个零部件磨损和老化的情况，从而对其进行诊断，以此来确定检修时间和方法，因此该种检修方式又称为预测检修方式。最早80年代在美国开始研究流行，当前国外很多国家也都在大机组上试行。可以说，该种检修方式经济合理，安全可靠，我国各大水电厂都应借鉴国外先进的检修模式，根据每台机组的情况，安装必要的在线或者离线定期监测装置，这样，既能不时的掌握水轮机的运转状态，又能及时监测到机组存在的潜在风险[5]。
实行诊断检修的步骤主要包括四个部分。首先，在检修水轮机之前，要对水轮机以及水电机组的各项事故和故障进行分类，较为严重的发生频率较高的故障分为一类，事故程度较轻，频率较低的故障分为一类。尤其对于水轮机流道以及其裂纹情况要及时掌握，及时排查。其次，要选择适当的监测手段，对于水电机组的监测要高效，比如对流量和效率监测，对于水轮机的脉动压力监测，检测水轮机的腐蚀情况，做好气蚀监测。再次，监测的各项数据要进行合理分析，组成微机采集分析系统，这样一来能够对各项数据进行准确的分析、处理，可以绘制相关图和趋势图等。最后，研制专家诊断系统，根据状态检修方式，监测水轮机以及水电机组的各项指标，通过采集有效的数据来进行综合分析，找出规律。如机器的疲劳过程，绝缘老化过程以及各个部件的磨损状况等，根据这些经验，研
制专家诊断系统。这样一来，对于以后的各项事故和障碍都能有据可循，能够快速的解决问题[6]。
3.完善管理体系，加强管理
要想水轮机的运行处于一个良好的状态，就必须要注重对其的管理和检修。各大水电厂应加强管理，提高水轮机的检修效率，完善管理体系。首先，在安装水轮机的过程中就要注重细节，各个环节要依次进行，安装人员的分工要明确，责任细分到每个人身上，保障安装质量。其次，对于水轮机的检测管理要严格、标准，在各部门、各负责人交接过程中加强管理和规范，保障交接工序的顺利进行，确保每个工序都符合标准。对于水轮机的各个零部件要加强检测监控，防患于未然，一旦发现问题要立即解决。无论水轮机在安装前、安装中、还是安装后，都要严格按照规章制度办事，分工细致，明确职责。最后，水电厂的相关部门应扛起责任，除了要制定相关的规章制度标准，负责日常的检修管理工作之外，还应做好监督工作，对每个程序的负责人员进行监管，建立相应的赏罚制度。提高工作人员的工作效率，加强他们的使命感和责任感。只有健全管理体系，提高工作效能，才能保障水轮机的良好运行状态[7]。
结束语：综上所述，水轮机的能量状态是决定水电机组工作效率的重要因素，它不仅关系到机组工作的效率，同时也影响着各大水电厂的企业效益。因此，对其的检修和管理尤为重要。本文从我国水轮机检修的现状出发，总结出当前我国检修的方式在不断完善，以状态检修方式为主，并得到了积极的推广和应用。同时通过对水轮机的检修方式进行分析，对水轮机进行状态监测有利于提高其工作效率。因此，各大水电站应根据自身的实际情况，制定出符合标准的检修制度，延长水轮机的使用寿命，保障机组工作的顺利进行，让其为企业创造更多的效益和价值[8]。
参考文献：
[1]王军.论水电厂水轮机检修方式及能量问题[J].学术·建设园地（专版），2012，（5）：22-23.
[2]刘秀良，党云平.水轮机能量指标与水轮机的检修质量[J].华东电力，2011，（3）：33-35.
[3]苟大军.探讨中小型水电站水轮发电机组的检修[J].科技与企业，2012，（18）：
28-29.
[4]刘秀良，党云平，苟小军等.刘家峡水电厂俄罗斯水轮机运行中的能量问题[J].水电站机电技术，2011，（8）：17-18.
[5]陈顺永.水轮发电机组状态监测与故障诊断方法[J].甘肃科技，2011，（32）：45-46.
[6]赵清江，王义安，于广年.改善依兰通航水流条件方案试验研究[J].东北水利水电，2012，（7）：66-68.
[7]阮洪亮.水轮机能量指标现场实测及检修措施探讨[J].设备管理与改造，2013，（12）：55-56.
[8]王文忠.丰海水电站水轮机运行振动及异常噪声原因分析与处理[J].华电技术，2012，（23）：35-36.