(桂冠电力有限公司昭平分公司)
摘要:针对灯泡贯流式水轮发电机组特殊的安装布置方式和结构组成,结合金牛坪水电厂机组开展检修工作执行安全技术措施的经验,给出了灯泡贯流式水轮发电机组检修时应执行的具体安全技术措施,以确保灯泡贯流式机组的检修安全。
关键词:灯泡贯流式;水轮发电机组;检修;安全措施
0 引言
在水电开发建设中,灯泡贯流式水轮发电机组因具有效率高、投资少、建设工期短、移民和环境影响小等特点,在低水头电站的开发中得到了广泛的应用。与其他类型机组比较,灯泡贯流式机组安装布置方式和组成结构不同,现场实际运行维护和检修工艺也有很大的差别。
目前,新建电站一般只配备少量维检人员进行日常设备维护和消缺,机组计划性定期检修则整体发包给专业检修队伍承担。在机组检修前,电站生产运行维护人员如何尽快全面完善执行好机组设备检修的安全技术措施,是保证机组检修工作安全顺利进行的前提,也是尽可能缩短检修工期、减少电站弃水、提高生产运行经济性的要求。
1 灯泡贯流式水轮发电机组的基本结构
要想提高水轮发电机组的检修工作质量,保证发电机组的安全运行,推动供电工作的稳步发展,就必须从水轮发电机组的基本组成结构方面进行分析,明确各个零部件的实际用途,掌握检修工作的重点方向。目前市面上的发电机组类型很多,本文主要以灯泡贯流式水轮发电机组为例进行分析。
1.1 发电机组的特点
灯泡贯流式水轮发电机组的工作效率比较高,操作流程简单,且设备运行时的噪声较小,不会对周围居民的日常生活造成不良影响。与其他类型机组比较,灯泡贯流式机组的安装布置方式和组成结构不同,现场设备实际运行维护和检修工艺也有很大差别。
1.2 发电机组的基本结构
灯泡贯流式水轮发电机有不同的结构类型,目前市场上比较常见的是卧式结构。这种结构相对立式结构更便于维修管理,水轮机组与发电机组中的转动部件均连接在同一个转轴上,该转轴又被称为主轴。在水轮机组与发电机组的主轴两侧主要分别是转轮与转子,用来保证水轮机组与发电机组的稳定运行。这些设备及零部件共同构成了发电机组的整体结构,结构安装工作应当按照一定的顺序进行,并且需要保证各个结构衔接的紧密性,做好安全检查工作。而在实际安装发电机结构时,工作人员需要注意发电机组应该安装在一个密闭的灯泡体内,并需要尽量保证灯泡体内的空气干燥清洁,防止水轮发电机组出现腐蚀问题,保证发电机组运行的安全性与稳定性
2 机组检修安全技术措施
因从灯泡贯流式水轮发电机组的基本结构来看,不同的零部件检修要求和操作方式有一定差异,因此在实际开展检修工作时,要想保证机组工作的安全性和稳定性,还需要对不同零部件结构进行分别研究。
2.1 动力设备的检修工作
水轮发电机的动力设备主要指的是水轮机,该设备是让水流朝着一个方向转动,从而达到发电效果的关键所在。从安装位置来看,通常情况下水轮机安装在“灯泡”插口处,是工作人员在进行检修时需要重点观察的设备,检修工作的安全技术操作不仅是对员工的安全保障,也是提升发电机组使用寿命的关键环节。在对动力设备进行安全检修技术操作时,具体的工作方法是:先让机组设备停止运行,然后采用专业的测电笔对发电机组机身是否漏电进行分析,针对动力设备的使用功能进行故障排查工作,检查该设备是否存在连接
松动问题,并对检修工作情况做好相应记录,以便于在后续发电机组出现故障时,可以及时查明故障原因。此外,在水轮机检修工作中还涉及消压排水工作,具体操作流程为:先检查排水阀门的开关状态,确保开关功能的正常运行;然后开启机组进、尾水排水阀门排放流道积水至检修集水井,在此过程中检查设备的排水功能是否正常,完成对发电机组动力设备的安全检修工作。
2. 2 消压排水工作
在确定检修机组进、尾水闸门下落严密后,即可进行检修机组流道的消压排水工作。首先,应检查进、尾水流道充水平压阀门 (也有电站采用进、尾水闸门上设置充水平压装置 ) 关闭严密并加绑挂检修标示牌。
然后,逐渐开启机组进、尾水排水阀门排放流道积水至检修集水井,由排水泵抽排至河道下游,并通过流道测压管路的压力值、检修排水系统的抽排水量、抗压盖板放空气阀吸气状况等,判断检修机组流道积水是否放空。在检修单台机组时,应保持该机组流道排水阀全开,以便排放因闸门不严产生的渗漏流水量,避免流道积水。若有多台机组检修需要排空流道,则在进行流道排水时应关闭检修机组流道排水闸门,防止排水窜入已开工检修机组的流道内。
2. 3 泄压放油工作
因灯泡贯流式机组采用压缩空气 (压油罐) 储能的压力油系统,提供给接力器、受油器控制动力用油和调速保护装置压力用油,故在确认检修机组流道排空并对流道内导、桨叶状态试验完毕无需保持调速油压后,可将检修机组调速器压力油系统排气泄压至零。关严检修机组调速器压油罐补气总阀,做好与公用压缩空气 (中压) 母管系统的隔离。将检修机组调速系统盘柜控制电源和主、备用压油泵动力电源切电并挂牌。对检修人员说明检修机组调速器压力油系统、接力器、受油器压力油系统或有残余油压,在拆卸时要注意泄压放油,并排至交通廊道漏油箱内,以便回收。
2. 4 流道积水放空后
确认检修机组流道积水放空后,退出检修机组主轴空气围带密封,停用检修机组气力制动和主轴密封用气,关闭检修机组气力制动和密封供气总阀,做好与公用压缩空气 ( 低压 ) 母管系统的隔离工作。
2.5 气、水、油等辅助系统检修
水电站气、水、油等辅助系统大多采用公用母管分单元供给方式。在布置安全措施时,应首先考虑将检修机组从气、水、油公用母管系统所引用的分支隔离阀门关闭严密,电动阀切电并加绑、挂检修安全标示牌;再对检修机组侧的气、水、油分支管路系统排放泄压。检修机组单元专属的技术供水泵、潜水泵、风机、油泵、空压机等设备可停运,并切断其动力电源和控制电源。
一般灯泡贯流式机组轴承润滑油系统采用由低位润滑油回油箱上的油泵向安装在与机组轴线有一定高度差的高位油箱不断补油,然后通过自流方式供给机组轴承润滑的大循环方式;也可采用由安装在润滑油低位回油箱上的油泵直接供给轴承润滑的小循环方式。另外,还配置和高位油箱同一高度的轮毂油箱,以提供浆叶转轴间隙处密封用油。为此应根据检修需要,将高位油箱和轮毂油箱底部手动供油截阀严密关闭并加绑,或放空各油箱存油回收
至储油罐存放及进行油净化处理。此外,检修人员在拆卸调速系统管路、接力器、受油器、轴承等部件前,应考虑回收部件内的存油,保证油品不被污染,并始终加强现场消防安全管理。对检修机组及其水、气、油等辅助系统的设备本体进行检修前,应考虑对液位计、温度计、压力表计、流量计等仪表变送显示装置及自动化控制元件进行必要的安全防护,或拆下进行专门保管 ( 校验 ),以防损坏。待工作结束后再回装。
2.6 其他设备的检修工作
水轮发电机组运行过程中设备温度会有所升高,因此机组内部通常会安装相应的冷却设备。工作人员需要对冷却水的水位进行检查,并对进水口和出水口是否存在堵塞问题进行安全排查,以此合理控制发电机组运行过程中的机身温度,避免由于温度过高而导致各个设备出现运行故障。同时,发电机组中还涉及对润滑油油压大小的控制,关系到相关润滑装置及系统参数的设置问题。金属设备之间的相互摩擦会影响发电机组运行的安全,而合理控制油压可以避免设备摩擦。基于我国科学技术的稳步发展,新时期的发电机组故障检修工作开始朝着智能化、自动化方向发展,提高了检修工作的效率,真正达到了保障设备安全运行的目的。
3 结语
在灯泡贯流式水轮发电机组检修工作中,工作人员必须充分了解该发电机组的整体结构,了解其运行特点,对发电机组中的关键设备展开检修工作。具体的检修工作重点应当放在发电机的动力设备、主轴轴承等部件上,但这并不代表其他部位不需要检修。企业需要制定科学的内部监督管理机制,保证检修工作的全面性和有序性,防止检修工作出现漏洞而引发机组运行的安全风险问题,确保水力发电工作的可持续健康发展。
参考文献:
[1]付朝霞.水轮发电机定子绕组绝缘故障试验查找 [J].电力安全技术,2013,15(4):50-52.
[2] 史清军.灯泡贯流式水轮发电机组安装程序的问题分析[J].科技资讯,2016,14(2):39-40.
[3] 唐录山.灯泡贯流式水轮发电机组检修的安全技术措施[J].电力安全技术,2018(3):59-61.
[4] 王明亮,董建勋,王明卿.浅谈灯泡贯流式水轮发电机的优化运行方式[J].小水电,2019(1):54-57.