江西省赣州市 341000
摘要：灯泡贯流式水轮机组由于在开发低水头资源和潮汐能源方面的突出优势，将在未来清洁能源的发展中发挥更大的作用。基于此，本文重点论述了灯泡贯流式水轮发电机组常见故障及处理。
关键词：灯泡贯流式机组；故障；处理
灯泡贯流式机组比一般水轮机机组具有更多优势，但也存在一定缺陷，加止各外在因素影响，致使在实际运行中会出现各种故障。因此，必须采取有效措施加以解决，使灯泡贯流式机组在我国得到更好的使用和安全稳定运行，并在实际应用中不断完善安全技术措施。这不仅要从设备技术层面加强及完善各项安全技术措施，更要不断加强对人员安全思想教育，增强安全意识，落实安全责任，全面提高安全管理水平；只有这样，才能有效保证灯泡贯流式机组的检修安全，为我国的电力和经济建设作出更大贡献。 一、灯泡贯流式水轮发电机组概述
灯泡贯流式水轮发电机组是指沿卧轴水平方向布置，将水轮机中的过流部件卧式布置在同一条线上，将发电机密封在水轮机上游侧的金属灯泡体内，并将发电机与水轮机主轴水平连接的一种装置。在该装置中，水流轴向先流经流道，与轴对称流经转轮叶片，最后流出直锥形尾水管；此外，灯泡体还包括机组轴承、轴系支撑结构等装置。
灯泡贯流式水轮发电机组利用双向多层V型密封处理转轮叶片，导叶密封包括立面、端面密封，导叶上下轴颈位置的密封包括导叶轴颈内外保护套、O型密封圈、球面轴承、导叶轴承补套、压环等，能控制漏水引发的能力损失，确保机组稳定运行。操作轴系统与导叶接力器开启腔和关闭腔、桨叶接力器通过比例阀组连接，受油器将压力油输送到桨叶接力器的位置，完成对桨叶开度的控制。灯泡贯流式水轮发电机组具有锥形的尾水管，整体效率高，水流在水轮机进口到出口位置变化小，能量损失少，一些水电站水轮机的整体效率能达到90%以上。同时，由于过流能量大，比转速高，出力大，灯泡贯流式水轮发电机组在相同水头和出力作用下，水轮机和发电机尺寸小，配套的厂房土建量小，能有效降低企业成本。
二、灯泡贯流式水轮发电机组运行要求
1、水头要求。运行时，若水头突然发生变化，持续性下降，水轮机组运行工况和出力也将受到影响，若水头过低，将导致转轮室振动程度提升。因此，在运行中必须保持水头稳定，严格管控水库，以免影响水轮机组的正常运行。
2、调速器和润滑油要求。由于这种类型的水轮发电机组密封在灯泡中，其体积小，转速高，若不配合数字调速器和液压调速器的使用，易发生飞逸事故；同时，该机组的一个突出特征是轴承中无油槽，即使用轴承润滑油后，会按油箱、油泵、油冷却器、高位油箱等流程循环流动，因此必须保证润滑油质。
3、辅助设备要求。为实现水轮机组的持续稳定运行，必须保证辅助设备的可靠性，当辅助设备中轴承润滑油泵停止运行，整个机组也将停机；辅助设备的液压操作油系统必须保证油罐压力稳定，即使调速器油泵、备用油泵、压缩气系统等发生故障，机组的正常运行也不会受到影响。
4、监控系统要求。随着科技的进步，应实现灯泡贯流式水轮发电机组运行的实时监控保护，一旦感应装置在运行中识别到异常信息，应立即保护设备以减少损失。
5、循环冷却水水质要求。灯泡贯流式水轮机组具有结构紧凑、空间小的特点，在运行期间，通常使用强迫风密闭循环冷却模式进行冷却，然而，这种模式的维护较困难，所以必须保证冷却水质量，以防止结垢影响冷却系统的运行。
三、灯泡贯流式机组常见故障
1、定子铁芯有位移或松动故障。定子铁芯位移或松动是灯泡贯流式机组常见且较严重故障，每个生产厂家的电机铁芯松动位置和形式都不同。通常，当定子铁芯位移或松动时，易切割或磨损线棒使其绝缘，因此在运行或试验中易被击穿，最终在机组运行中会产生较大电磁噪音。机组定子铁芯松动原因为：①运行温度过高。若机组在运行中温度过高，定子铁芯变形将超过既定范围，从而导致翘曲变形；②铁芯的压指刚度不够。定子铁芯的齿部压紧通常通过其端部的压指来实现，若压指刚度不足且一档温度升高，压指会发生顶弯并永久性变形，从而导致齿部因压力不足而松动。 2、定子线棒故障。通过试验发现并拆下#110上层故障线棒,发现线棒靠近端部有一向内延伸凹陷，最大凹陷深度为0.8mm，且棱角处有一明显击穿点。正常定子线棒表面平整。根据设计，正常铁芯拉紧螺杆紧固螺母必须具有绝缘垫圈及金属垫圈。与其他无故障铁芯拉
紧螺杆相比，发现故障铁芯拉紧螺杆靠下游侧锁紧螺母只有一个绝缘垫圈，无金属垫圈。机组长期运行及振动后，在铁芯弹开力作用下，绝缘垫圈不断被螺母挤压，内孔越来越大且越来越薄从而裂开。
3、转子阻尼条断裂，定子绝缘损坏。阻尼条断裂也是灯泡贯流式机组常见故障，例如某电厂四台机组发生了阻尼条开裂或熔断故障。在检查中，发现位于磁极滑出边的阻尼条在旋转方向上受损最严重，该故障原因为：①电磁设计不合理。一般情况下，阻尼条尺寸和槽距是根据原有经验公式计算设计，故障的不断发生也表明，这些经验公式有许多不合理地方，必须进行必要的修正和运行验证；②阻尼条松动。当阻尼条在其槽中具有一定空隙时，运转中产生的谐波电流将导致阻尼条在槽中振动，这些振动极可能导致阻尼条疲劳受损和磨损，或在槽中形成火花，导致阻尼条磨损；③负荷摆动大，系统电压过高。由于灯泡贯流式机组转子转动惯量较小，当系统负荷波动时，其转子的摆动通常比一般水轮发电机组大得多，从而在阻尼绕组中产生较大电流感应，经系统分析，发现定子绝缘损坏。
四、灯泡贯流式机组常见故障处理方法
1、灯泡贯流式机组常见故障处理。针对该故障，要定期检查定子铁芯端部叠片是否有位移，
铁性表面是否有黄铁锈粉，其齿部是否松动、变、变形和断裂等迹象，齿压板的压指是否有松动和变形，以及压指和铁芯断片间是否存在空隙，若在机组运行中发现机组出现异常振动和发出较大噪声，应及时查明原因，一旦发现异常现象，必须及时处理。同时，由于机组定子故障的主要原因之一是定子运行温度过高，因此在处理定子故障时，必须有效解决定子的通风冷却问题。而对已投入运行的发电机定子，则需根据发电机定子具体结构及其主要问题的特点进行具体分析，进而出问题的症结，从而采取针对性的解决措施。例如，某水电站直接将机组的二次冷却系统改为一次冷却，使发电机运行温度降低了约15℃，结果发现，改组后的发电机组运行正常，再未出现因定子温度过高而出现故障的情况。
2、故障处理。①鉴于定子线棒故障，更换线棒并通过各种试验。②把好设备到货验收关，以确保存在制造缺陷的设备不会安装并投入运行。③加强机组检修过程的技术监督管理，确保检修项目及预防性试验项目无漏项缺项。④加强机组运行中的巡检及监视，定期检测振动和摆度，及时发现和解决设备可能出现的问题，确保机组安全可靠运行。
3、防治处理措施进行有效处理。①使水轮机调速器或发电机功率调节尽可能平稳，最大限
度地避免差异较大的负荷调节；及时调节机组升压变压器的运行档位，避免机组在低励磁下运行，最大限度地减小其气隙磁场的畸变；②一旦发现阻尼条松动，应立即采取加固措施，如在阻尼槽口处用冲子挤压以增加其固定点，或在阻尼槽中加入环氧树脂以减小其空隙，或在阻尼环上加焊固定块以有效阻止阻尼条松动；③仔细检查清理定子和转子中可能存在的残留物，如锯片、钻头、电焊条、焊渣等，以有效防止这些物体破坏转子或定子绝缘；机组停机备用时，需采取加热、通风等措施，有效防止发电机绝缘受潮，并最大限度地保护机组防护网的完整性，以有效避免异物进入发电机膛内，从而对机组运行造成一定损害。
参考文献：
[1]陈志高.灯泡贯流式水轮发电机组常见故障和防治措施[J].广西电力，2016(05).
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