水电站水轮发电机组的常见故障与维护 蒋傅钧

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:蒋傅钧 彭宏
[导读] 摘要:众所周知,水电站是我国一项十分重要的利国利民项目。
        (四川嘉陵江新政航电开发有限公司  四川省南充市  637600)
        摘要:众所周知,水电站是我国一项十分重要的利国利民项目。水电站中水轮发电机组是较为重要的生产设备,其安装工艺相对较为复杂,对于专业技术要求较高。因此,要根据实际状况明确安装要求,研究合理的质量控制手段与对策。基于此,本文主要研究了水电站水轮发电机组的常见故障与维护措施。
        关键词:水电站;水轮发电机组;故障与维护
        引言
        近年来,随着我国机械行业发展速度的进一步加快,水电站水轮发电机组的现场检查已经无法满足当前需求。并且,由于受到多方面因素的阻碍以及影响,使得电站水轮发电机组在运行期间还存在了诸多问题,包括发电机转子接地以及强震现象等,对水电站的稳定运行造成了非常大的影响。所以,为了可以更好地对这些故障进行解决,在今后的工作中,应该加大对先进技术的应用,深入分析故障成因,然后有针对性地制定故障处理计划。
        1水电站水轮发电机组的常见故障
        1.1振动故障
        对于一般振动,并不会对机组造成危害,但如果振动超出了允许范围,特别是长时间的振动与共振,将对发电的质量、机组设备寿命、各附属设备与仪器、基础与周边建筑造成很大影响,甚至带来十分严重的危害,这些危害主要包括以下几个方面:(1)在机组零部件及焊缝之间产生疲劳破坏区,且这一区域将不断扩大,导致裂纹的产生,严重时,将造成断裂损坏。(2)机组上某些紧固件由于振动变松,除了会使这些紧固件产生断裂,还会加剧与其相连的部分的振动,使损坏速度加快,缩短使用寿命。(3)增加机组转动机构磨损,比如大轴发生剧烈摆动,导致轴和轴瓦大幅温升,最终烧毁;又比如发电机的转子产生剧烈振动,使滑环和电刷之间的磨损加剧,温度大幅升高,将轴瓦烧毁,同时还会使电刷上的火花大量增加。(4)如果水轮机组发生共振,则将带来更严重的后果。比如,当机组设备和厂房发生共振时,将使设备与厂房均被损坏。
        1.2转子接地故障
        从接地类型的角度来说,可以将转子接地分为两类,一类是转子单点接地,一类是转子回路两点接地,其中,转子单点接地不会造成电流故障,在一定时间内可以保证励磁系统正常运转。如果水轮发电机组单点接地,就会造成发电机组正负极反转,在这种情况下,原来的水轮发电机组转子单点接地就会变成两点接地,影响转子转动功能的正常发挥。
        2水电站水轮发电机组维护措施
        2.1高温处理技术
        在水电站水轮发电机组运行阶段,温度超标也是其比较常见的故障之一。因此,针对这类故障,在实际的处理过程中,应该利用测温系统,有效的对水电站水轮发电机温度进行监控。一般,针对温控系统而言,其主要的功能就是在机组出现有功负荷大于额定的标准时,系统可以对水电站水轮发电机组的运行速度以及功率进行有效的调整。如果在调整后的3分钟内,温度依旧没有降低到规定的标准值,就会引发系统温度异常报警。这时,工作人员需要及时地进行处理,以保证水电站水轮发电机组可以稳定运行。
        2.2加强检修操作
        在对发电设备进行检修之前,首先要充分了解所检测设备的详细信息,查阅相关的资料,掌握设备的故障历史、检修情况等信息,从而能够做到有的放矢,进行有针对性的检修,对曾经故障的部位进行重点检查,优化检修的效果。在对中小型水电站水轮发电机组进行检修时,还需要注意的是,除了大修需要将机组完全拆卸,临时性检修、计划性小修以及大修如果没有特别的要求,应当尽量避免拆卸水电站的各个机构和部件。如此一来,不仅能够缩短检修的工期,提高检修的效率,而且也有利于养护机组的各个组件。延长检修周期是一把双刃剑,在能够更加全面地进行检修的同时,也会减速设备零部件以及组件的损耗,因此,除了大修,其他检修应当尽量减少对设备的拆卸。此外,一些中小型水电站的工作量大、生产任务重,如果临时检修没有发现什么异常,那么可以适当延长检修的周期,尽量避免影响正常的生产活动。


        2.3设备受潮维护
        由于水电站长期在水域环境下运行,因而设备运行过程中就很容易受潮,并形成腐蚀变质的问题,最为直接的影响就是绝缘度会受到影响。为了避免该问题,可以对其中的部件进行干燥处理。常用的干燥处理技术主要有两种,分别是电路干燥法以及短路干燥法,其中电路干燥法的应用较为广泛。将电炉与发电机进风口进行连接,之后将水轮机的导叶调整至开启状态,从而保证发电机在相应的转速状态下进行运转。在这个过程中需要严格控制电炉的功率,如果功率过小则干燥效率无法保证,反之,如果功率过高则会烧毁电机。在正常情况下,可以将电机炉温度保持在80摄氏度,维持2天,即可达到良好的干燥效果。
        2.4发电机冒烟处理技术
        针对水电站水轮发电机组运行阶段出现的冒烟情况,工作人员需要立即对发电机组的冒烟位置进行判断,对这一现象的出现原因进行明确。然后针对这一故障,应该及时的停止发电机组运行。并且,应该对水轮发电机组的电源以及开关等进行全方位的检查,逐一的对故障点进行排除,确保水轮发电机组的开关等部件可以处于相对稳定的工作状态。此外,对于冒烟的设备,应该及时的进行维修,依照相关参数,合理的对零件进行更换,维修之后要开展测试工作,没有问题之后才可以正式投入使用和运行。
        2.5加强机组日常维护
        对发电机组进行日常维护是确保发电机组正常运行的基础和重要保障。由于水轮发电机组正常运行过程中,一些杂物会随着水流进入发电机,这时需要对水轮发机组开展定期的清理工作,通过开展清理工作,清除杂物避免出现堵塞等问题,从而保证水轮发电机组的清洁性。另外,还需要及时清理水轮发电机周围的积水,避免积水引发的各种故障。对于水轮发电机组检修人员来说,在检修过程中发现水轮发电机组出现故障,需要及时找到故障点,并采取相应的故障解决措施,确保机组正常运行。同时,根据水轮发电机组运行的实际情况,定期更换压轴装置中的油泵,为调速器杠杆连接处注入机油,确保连接处的润滑性,避免连接处发生锈蚀,影响发电机组运行的平稳性、安全性。
        2.6科学监测水轮发电机组运行状态
        在水轮发电机组运行过程中,通过对水轮发电机组的运行状态进行科学监测,这是排除水轮发电机组运行故障的有效举措,对此,需要机组检修工作人员根据发电机组的实际情况进行不定期的检查,检查内容主要包括:
        ①水轮发电机组各零部件连接装置;
        ②发电机与控制屏之间的连接线;
        ③线路绝缘层。
        另外,需要对发电机组的运行状态进行全面、综合分析,判断潜在故障情况,同时根据判断结果制定相应的措施,避免故障恶化造成不必要的经济损失。
        结语
        随着经济的发展、科学技术的广泛应用,人们的生产、生活对电能的需求不断增加。与火力发电相比,水力发电凭借自身环保、安全的优势越来越受到人们的重视和青睐。在水力发电中,作为水轮发电机组工作人员,需要按照检修标准对水轮机组进行日常检修,一方面要缩短检修周期,降低检修规模,另一方面要确保发电机组安全、稳定、高效运行,这是水力发电机组检修人员最高、唯一和不懈追求。
        参考文献
        [1]巴桑.水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析[J].中国新技术新产品,2018-06-10.
        [2]王敏.高原混流式水轮发电机组振动原因分析与处理研究[J].中国设备工程,2019-10-10.
        [3]杨小龙,钟思阳.加强大型水电站水轮发电机组检修现场管理研究[J].中国设备工程,2019-03-10.
        [4]郑甦.提升大型水轮发电机组A级检修本质安全防护水平的应用实践[J].科学技术创新,2018-12-05.
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