水利水电工程水电站机电设备运行和维护方法初探

水利水电工程作为清洁能源的重要生产方式，在能源供应体系中占据着重要地位，其中水电站机电设备作为水利水电工程的核心组成部分，其稳定运行是实现高效发电以及保证电力供应的基础。机电设备中主要包括内容较多，其中包括水轮机、发电机、变压器、调速系统、励磁系统等众多复杂装置，任何设备出现故障都会导致整个电站停机，造成重大经济损失，甚至引发安全事故。因此，深入了解并掌握水电站机电设备的运行和维护方法，是保证水利水电工程安全、稳定、高效运行的基础。

1 水电站机电设备运行管理

1.1 运行前准备工作

通常在机电设备启动前要对设备的外观、连接部位、润滑油位、电气线路等进行全面检查，检查水轮机蜗壳、导水机构是否存在漏、变形情况，并查看发电机的定子、转子绕组绝缘电阻是否符合要求，各电气连接点是否牢固。对机电设备的控制系统、保护系统进行调试，保证其功能的正常稳定，比如对调速系统进行模拟操作，检查调速器的响应速度和调节精度，或者对继电保护装置进行动作试验，验证其在故障情况下能否准确、快速的动作 [1]。根据水电站的运行工况和设备技术要求，合理设定设备运行参数，主要设置水轮机的额定转速、发电机的输出电压和频率、变压器的分接头位置等。

1.2 加强运行中的监测与控制

管理人员需要利用在线监测系统，对机电设备的温度、压力、流量、振动、电流、电压等运行参数进行实时监测，在设备关键部位安装传感器，将数据传输至监控中心，工作人员随时掌握设备运行状态。在整个过程中，工作人员能够监测发电机定子绕组温度，一旦发现其温度过高，那么则意味着绕组存在局部过热故障，此时需要立即采取有效措施进行控制和处理。根据电力系统的负荷需求和水电站的实际情况，对机电设备进行合理控制，通过调节水轮机的导叶开度，控制水流量，从而调节发电机的输出功率，或者根据电网电压波动情况，调整变压器的分接头，保证输出电压稳定。当监测到设备运行参数异常或出现故障报警时，运行人员要迅速判断故障原因，并采取相应的处理措施，其中对轻微故障直接在设备运行状态下进行处理，而对严重故障则要立即停机检修，防止故障扩大。

1.3 做好运行后的总结与记录

对机电设备的启动时间、停机时间、运行参数、故障情况等运行数据进行监测和分析，这些数据不仅是设备运行状况的真实反映，而且也能够为设备的维护和管理提供重要依据 [2]。运行人员对当日设备运行情况进行总结，分析设备运行过程中存在的问题，提出改进措施和建议，并定期组织运行经验交流会议，分享运行过程中的成功经验和教训。

2 水电站机电设备维护方法

2.1 日常维护

维护管理人员要定期对机电设备进行清洁，清除设备表面的灰尘、油污和杂物，保持设备外观整洁，每周对发电机的外壳进行擦拭，防止灰尘堆积影响散热。同时按照设备的润滑要求，定期更换和补充润滑油，并检查润滑油的品质和油位，及时清理润滑系统中的杂质，保证润滑效果。还要检查设备各部件的连接螺栓、螺母等是否松动，对松动的连接件进行紧固，每月对变压器的接线端子进行检查和紧固，避免接触不良而引起严重的发热等问题。

2.2 定期维护

根据设备的运行周期和技术要求，定期对机电设备进行全面检查和测试，及时对水轮机的效率测试、发电机的绝缘性能进行测试，并做好变压器的变比测试等，通过这些测试，及时发现设备潜在的问题，为设备的维修和改造提供依据。对其中存在的易损件和达到使用寿命的部件，按照规定进行定期更换，对机电设备的控制系统、测量系统进行调试和校准，强调其准确性和可靠性。

2.3 故障维修

当机电设备出现故障时，维修人员要运用各种诊断技术和方法，准确判断故障原因和部位，目前比较常见的故障诊断方法包括振动分析、油液分析、红外热成像分析等，其中振动分析可以判断水轮机轴承是否存在磨损、不平衡等故障。根据故障诊断结果，制定合理的维修方案，对故障设备进行修复或更换损坏部件，并在维修过程中严格按照维修工艺和标准进行操作，以此来保证维修质量。一般设备维修完成后要及时进行试运行和测试，验证设备是否恢复正常运行，对维修后的设备进行性能测试和参数调整，保证其满足运行要求。

3 水利水电工程水电站机电设备运行及维护的措施

3.1 新技术应用

3.1.1 状态检修技术

状态检修技术是在设备运行状态监测数据的应用基础上进行操作，主要是对设备的健康状况进行评估，根据评估结果制定合理的检修计划。与传统的定期检修相比，状态检修能够更准确把握设备的实际状况，避免过度检修和检修不足，提高设备的可靠性和利用率，降低维修成本。比如工作人员利用在线监测系统对发电机的局部放电情况进行监测，当发现局部放电量异常增加时，及时安排检修，防止绝缘损坏引发重大故障。

3.1.2 智能维护技术

在物联网、大数据、人工智能等技术不断快速发展的形势下，智能维护技术在水电站机电设备维护中的应用范围不断扩大。在设备上安装智能传感器，实现设备运行数据的实时采集和传输，或者利用大数据分析技术，对海量的运行数据进行挖掘和分析，以便及时预测设备故障的发生 [3]。另外，借助人工智能算法来实现故障的自动诊断，并对维修方案进行智能推荐处理，不仅能够提高设备故障的诊断率，而且还能够有效缩短维修时间。

3.1.3 虚拟现实技术

虚拟现实技术可以为水电站机电设备的维护培训提供逼真的模拟环境，维修人员可以在虚拟环境中进行设备的拆装、调试、维修等操作，提高维修技能和应对复杂故障的能力。同时，虚拟现实技术还可以实现对设备的远程维护，专家通过虚拟现实设备远程指导现场维修人员进行故障处理，以此来提高维修效率。

3.2 完善安全运行的设备管理制度

水利水电工程项目实施中，水电站机电设备在其中的运行效果，会直接受到设备管理模式的影响，基于此，只有保证机电设备运行模式的高效性、稳定性以及可靠性，才能够保证水利水电工作的有序开展。在此基础上，对设备管理机制进行不断完善和优化，对责任人制度进行构建和实施，了解各种设备及技术的运行流程，不断完善运行机制，并将人员的义务落实到位，保证设备的安全、稳定运行。

4 结语

水利水电工程水电站机电设备的运行和维护是一项系统而复杂的工作，涉及运行管理、日常维护、定期维护、故障维修等多个环节。在此基础上，保证科学合理的运行管理和有效地维护，能够确保机电设备的安全、稳定、高效运行，提高水电站的经济效益和社会效益。尤其是新时期背景下，随着新技术的不断发展和应用，水电站机电设备的运行和维护也将朝着智能化、高效化的方向发展，所以在实际工作中，工作人员要不断学习和应用新技术、新方法，以此来提升水电站机电设备的运行和维护水平。

参考文献：

[1] 潘凌卉 , 刘翔 , 葛菁菁 , 等 . 智慧小型水利水电工程关键技术及应用实践研究 [J]. 长江技术经济 ,2025,9(01):121-128.

[2] 郭文辉 . 浅谈水利水电工程机电设备运行维护与检修 [J]. 水电站机电技术 ,2024,47(03):109-111.

[3] 朱耀 . 水利水电工程机电设备运行的维护与检修分析 [J]. 安徽建筑 ,2021,28(06):185-186.

作者简介：蒋峰（1978.10-），男，汉族，本科，永州双牌，助理工程师，主要从事水利水电工程管理工作