中小型水电站发电机的运行维护分析
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中小型水电站发电机的运行维护分析
阐述对中小型水电站发电机运行中常见问题的处理，发电机各部件的维护以及发电机运行时的监视和检查项目、维护措施，从而确保水轮发电机正常的运转。
标签： 水电站；发电机运行；质量管理；解决措施
现今，人们对于能源问题越来越重视，在这样的大环境下，中小型水电站也应运而生，开始有规模的慢慢兴建起来，开发利用中小型水电站来实现我们对于能源的再利用功能。而且中小型水电站的投资建设比较少，能够在短时间内实现良好的经济效益，因此，很多投资者首要选择中小型水电站进行开发投资。中小型水电站建成投入生产以后，需要主要强调的是整个水电站的管理问题，要想实现水电站的正常运转，一个优良的管理体系是必不可少的，此外还需要加强水电站的设备管理，只有水电站设备时时刻刻保持良好的状态，才能确保水电站的工作进行正常运转，进一步实现中小型水电站的工作高效的特征。我们常常能够发现，在现实的管理工作中，在一些偏远地区的个体水电站内，由于很多机械设备经常性的处于非正常工作状态，对于水电站的正常运作有着极大的危害，这在很大程度上是因为水电站的管理维护人员缺乏相关的管理维护知识所造成的。又因为缺乏一些管理维护的培训，使得出现问题时不能对水电机组设备进行及时的维护和检修，从而阻碍了水电站的正常运作，严重有害于其经济利润的实现。
一、发电机的清洁工作
保证发电机正常运行的基础是保证发电机的清洁，因此在日常工作中需要经常性的对发电机进行清扫工作，避免有灰尘、油污以及粉末等杂质进入到发电机里面，从而造成短路现象，严重时可能导致发电机烧毁的状况发生，影响整个发电机组的正常工作。可以使用毛刷对发电机组进行清扫，或者使用沾有纯酒精（98%）的抹布试探性的对发电机组进行清理，还可以使用清扫工具对其进行清理工作。
二、对发电机组进行正常的维护
发电机的维护是保证正常运行的重要工作，电站运行人员必须熟悉电机结构及各部分的特点，以便正确的判断电机在运行中是否处于正常状态，防止事故的发生。电站运行人员應将电机在运行中的一切现象记载在运行记录中，定时记录仪表读数及测定结果，对不正常的情况更应详细记录，并及时清除运行中不正常的情况或事故。
完善现有的维护制度，让电站工作人员有章可循。对机组建立档案，记录每天的机组运行情况。定期巡回监视，对机组清洁，检查，提早发现问题。
主要部件的维护
1）定子
在运行过程中应经常注意铁芯与机座的固定及定子与基础的固定铁芯各段的通风道要保持畅通，如发现有尘土堆积而堵塞风道时，则要用干燥的压缩空气将尘土吹出机外。
2）定子绕组
当定子绕组烘干时，在冷却过程中，应对不同温度下的定子线圈绝缘电阻进行测量，并画出曲线以供日后参考比较。在运行过程，如发现绝缘电阻值突然降低时，必须找出原因，并采取相应的措施。线圈的表面必须定期检查，表面上的尘土可用以上所述的办法注意吹净。线圈的表面有油渍，则用溶剂清洗（建议采用无水酒精），线圈清洗时要注意不得破损其绝缘，清洗后应喷（或刷）一次1211沥青凉干漆和一次1321晾干灰瓷漆。
针对长时间没有使用或者受到过水淹的发电机，由于受潮所导致的绝缘不达标的情况，需要立即进行干燥处理。我们通常采用短路干燥法对它们进行相应的干燥处理，其实以前还有铜损干燥的方法，但因为这种干燥方法操作起来不够方便，所以后来就选择使用比较简单容易操作的烘干法进行干燥处理。对于小型发电机进行干燥处理的时候，可以在发电机的带有电源的通风口处接上一千到2千瓦左右的电炉；对于没有带电源的发电机的通风口需要放置一些炭火，尽管如此，我们仍然需要在这些发电机的其他通风口处进行封闭处理，选择使用报纸蒙住风口，同时打开水轮机的导叶，不能加励磁，从而确保发电机组运行在一定的转速之下。
3）转子
经常检查转子线圈的绝缘电240小时，应测量一次发电机定子和转子绝缘电阻，测量时集电环上的电刷提起或拿掉。当绝缘电阻下降时，必须用分段办法，对磁极线圈、引线等部件要单独进行绝缘电阻测量，同时找出原因并处理。
对下列各部分也应定期检查：
极间连线焊接是否开焊；
磁极线圈是否松动或松动；
各紧固螺栓、锁片及键等是否松动；
风扇的紧固情况及风叶的焊缝有无破裂；
引线情况。
4）轴承
轴承温度不得高于70℃，油温不得超过55℃。
发电机不允许长时间在低转速下运转，以免损坏轴承瓦，停车时当速度降低至额定转速的25-30﹪时须用制动器加以制动。
在发电机轴承经过检修后，第一次开机前要将转子顶起并保持一分钟，在机组停机时间超过15天或油槽排油后，也需顶转子一次。
三、运行发电机的维护
1.保持发电机的清洁
在运行发电机的过程中，为了防止灰尘、杂物等影响整个发电机的正常工作，需要保证发电机周围的工作环境干净整洁，确保没有灰尘、杂物置于发电机上，同时在放有发电机的房间里不能堆放其他的杂物，因为发电机的电刷环部位比较容易脏，所以对其需要经常清洁，确保电刷环处于干净的状态。
2.经常检查维护滑环、励磁机整流子
当发电机运行的时候，起着电流传输任务的电刷和滑环的选用和维护就显得尤为重要，在发电机进行正常工作的时候，需要经常维护和检查这两个位置，确保它们有一个良好的运行状态，假如在检查的时候这两个部位出现了问题，就需要立即进行相应的维修，避免问题严重而发生大的故障，阻碍整个发电机的正常工作。电刷运行的时候需要调整中心线上的滑环，二者之间的配合不能过于紧，电刷在刷框内应能自由上下活动（一般间隙0.1mm—0.2mm），并检查电刷有无摇动、跳动或卡住的情形，电刷是否过热；同一电刷应与相应整流子片对正。允许二者之间的间距范围有稍微的变动，可以允许电刷发生少量火花现象。但是，电刷的火花跳动不能太大，如果发生这种情况，需要立即调整刷干的位置或者刷握的位置，将螺栓进行紧固处理，同时需要调整一个大小合适的电刷的弹簧压力。假如滑环的表面出现较多的油污，就会导致电刷出现火花大的情况，此时就需要彻底的清洗滑环，甚至有时候需要用到锉刀对滑环的表面进行打磨处理，从而保证滑环表面的光滑。如果不能够采取正确的措施对比较大的火花进行及时的处理，此时可能需要更换相同型号的电刷，而且需要更换的电刷的数量需要少于电刷总数量的三分之一，在更换的时候需要将其打磨成弧状方便其与滑环有一个良好的接触状态。四、运行发电机的监视、检查
1.及时监视和检查发电机、发电机轴承的温度
对于发电机的温度的检查，可以通过手直接触摸发电机的外壳来检查发电机有没有发生温度过高的情况，在触摸的时候可以同时多触摸几个不同的位置，避免发生发电机局部温度过高的现象，如果触摸的时候，如果没有发生烫手则说明发电机的运行属于正常运行。
同时，应该立即处理发电机的出现线头部位温度过高的情况。测定出现线头位置的温度，可用眼睛直接对其进行观察（或贴示温片），如果线头的颜色是灰黑色，那么此时发热的问题并不严重，如果线头的颜色是红色，说明此时的发热问题比较严重。也可以采用在发电机停止工作的时候触摸线头是否温度过高。
如果直接接触铜铝导线或者没有拧紧接头的螺栓，都会导致电机温度过高的现象发生。因此，一定要拧紧铜铝接线的接头位置，再在该位置涂抹一些导电膏。同时一定要慢慢拧紧处于出线头位置的螺栓，全部拧紧之后再全面检查一遍，保证接头处比较坚固和可靠。
2.发电机声音振动的监视和检查
机组应避免在振动区运行，并应选最优效率区运行，在发电机工作的时候发生明显的振动和异常，就应该立即进行检查，避免问题进行扩大。所以需要时刻监视和检查发电机的运行时的声音振动情况。
3.监视、检查发电机电流和励磁电流
需要定时检查励磁电流、定子电流，同时也要检查与之对应的电压和功率，避免发生发电机的负载过大、缺相等问題，同时避免发电机的定子、励磁系统或者发电机的外部电路出现问题，造成发电机的损坏。在发电机运行的时候，还需要监视和检查发电机是否有异常的气味。如果有这种状况，有可能是发电机内部发生了短路故障，应该立即进行停机检查维修。
五、结语
伴随着不断建成的中小型水电站，为了保证这些水电站的正常工作，对于存在于水电站内部核心位置的发电机组的正常运行的维护工作就显得十分重要，因为它是保证水电站实现经济效益的最基本保障。水电站的机电设备都要处于良好状态，因为设备的正常是保证水电站安全运行的基本保障，所以日常巡检及维护都要认真仔细，确保及时发现隐患并予以排除。水电机组正常工作之前，要对它的各个部件进行全方位的检查，检查达标后才可以投入使用。最后，在日常工作中还要做好发电机组的检查和监视工作。
参考文献：
[1]余兆策《水轮发电机运行的若干经验》华中电力.2008
[2]吴越鹏《水电站发电机组常见故障及维修》科技资讯.2011
[3]《电力系统实用技术问答》北京：中国电力出版社，2010
