摘要:随着经济的发展,我国城市化进程不断加快,城市化建设取得骄人成绩。为了满足人们日常生产、生活的需要,化石能源发挥着重要作用,但是由于化石能源的的不可再生性,进而在一定程度上促进了风力、水力发电,并且逐渐成为电力资源的重要开发途径,凭借技术成熟、开发难度小的优势,水力发电被广泛应用。在水力发电过程中,水轮发电机组作为重要能量转换装置,直接决定着水电厂的正常运行。为了确保水电厂正常运行,需要对水轮发电机组常见故障进行判断、检查,并采取相应措施对其进行及时的维修。
关键词:水轮发电机组;常见电气故障;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概况
1.1 水轮发电机工作原理
水轮发电机是一种以水轮机为原动力,将水能转变为旋转机械能,从而带动发电机发出电能的一种机械,是水电站必不可少的核心设备之一。其具体工作原理是当水流流过水轮机转轮时,会带动水轮机转动,水的机械能转化成水轮机的机械能,而水轮机转轴与发电机的转子相连,水轮机转动可以带动发电机转动,进而产生电能。
1.2 水轮发电机组成
水轮发电机由转子、定子和励磁装置等主要部件组成。机座、铁芯和绕组等各个部件组成了定子,通过其配合运行达到水轮发电机组稳定运行的效果。转子是用来保证水轮发动机组正常且稳定运转的部件,由轮毂、风扇、主轴装置组成。为了保证水轮发电机转速稳定,一般水轮发电机转子的转动惯量比较大,因此,水轮发电机组的转子一般较为笨重,不易移动。而励磁装置则为笨重的转子提供稳定的发电能量,给水轮发电机组的转子提供磁场,使转子和定子之间有稳定的磁场,保证整个水轮发电机组的正常运行。水轮发电机组的各个部件各司其职,配合工作,进而将水的机械能转化为电能,保证水力发电厂的正常工作。
2 水电站水轮发电机组常见故障分析
2.1 温度故障分析
在水电站的实际发展过程中,对于水轮发电机组而言,由于其长时间并且不间断的运行,其通常会出现较高的热量。并且,由于机组的温度本身就相对较高,所以也在一定程度上使得设备的运行越来越缓慢,特别是针对水轮发电机组导轴运行等速度而言,更是有很大的影响,如果工作人员不能及时地进行散热处理,或者没有相对良好的散热设备,那么就会对水轮发电机组的正常运行造成很大干扰,影响了发电的效率,也进一步降低了电量的供应率,对水电站的整体经济效益提升产生了非常大的影响。同时,如果水轮发电机组长时间的运行,其温度也会越来越高,最终还会导致油料出现燃烧,进而引发一些事故。
2.2 电气部分的常见故障
针对水轮发电机组电气方面的故障,一般可以体现在两个方面。一方面,水轮发电机组工作超负荷运行。通常情况下,水轮发电机定子电流超过额定值的1.1倍时,其就会对原有的过载保护器进行打破,在这种情况下,就会出现报警现象。所以,水电站的相关人员一定要及时地对其进行处理,以确保发电机可以稳定且正常地运行。并且,如果水轮发电机仍在工作阶段,其适用功率相对较低,那么相关人员应该对发电机的功率因素进行严格控制,以确保其能够处于一个正常的控制范围,减少发电机的功率以及负荷。但是,如果水轮发电机在具体的运行中,如果出现了系统故障,那么就会在短时间内出现电机过载,如果不能及时地进行处理,就会严重影响水电站的整体运行。
另一方面,发电机转子接地。一般而言,针对水轮发电机组转子出现的故障,其可以分为两类,一类是转子1点接地,另一类是转子回路2点接地。针对2点接地而言,其在发电机组运行阶段会出现回落的情况,而这也表明故障位置存在了电流。但是如果发电机1点接地,那么,转子接地可以包括:永久接地,瞬时接地以及断续接地,如果有电流通过了故障的位置,就会严重影响水轮发电机组的稳定运行。
3 水轮发电机组的常见电气故障的维护
3.1 落实日常维护工作
水轮发电机组的日常维护是非常重要的工作,其正常运行对水电站来说非常重要,水轮发电机出现故障会给水电站造成很大的损失,可以通过按时到位的日常维护工作排查水轮发电机组的各种故障,降低故障发生率,同时减少各类故障维修费用。在日常维护工作中,维护人员只有充分了解水轮发电机组各类故障可能发生的位置、程度以及发生故障时水轮发电机会有什么样的反映等,才能在日常维护中对各类故障进行有目的性的排查。日常维护需要对水轮发电机组进行清洁,使工作人员可以及时处理设备运行故障。同时,需要及时清理水轮发电机附近地面的水渍,防止水渍危及设备电路安全。水轮发电机组本身配备了一些设备检测装置,比如定子部位的温度检测装置等。在日常维护工作中,维护人员要特别注意这些监测装置的工作状态是否正常,如果监测装置出现故障而维护人员并未察觉,那么水轮发电机组如果出现故障,比如局部过热,而温度检测装置由于故障未发出警告信号,其导致的后果将不堪设想。
3.2 加强机组的日常维护
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。
3.3 提升机组检修人员的检修能力
随着科技的发展,一些先进的发电机组投入运行,在这种情况下,通过对机组检修人员加强教育和培训,帮助其丰富专业知识和专业技能,不断提升检修能力。首先,招聘新人方面,对应聘机组检修人员的岗位要求提高招聘标准;其次,培训方面,应聘者入职后,需要进行岗前技能培训,培训内容包括发电机组养护、维修、故障处理等,借助岗前培训环节提升检修工作人员专业知识、专业技能;最后,定期组织检修人员外出学习,帮助其认识、了解新技术、新设备,丰富专业知识,开阔检修视野。
4 结语
水轮发电机组的稳定以及可靠运行,可以有效提升水电站运行稳定性。但是,当前,在水轮发电机组在运行期间,还存在很多的故障以及问题,不仅对水轮机组的整体运行效率造成了影响,还严重制约了水电站的未来发展。对此,在今后的工作中,相关工作人员应该加大对水轮发电机组的维护以及管理,合理地应用故障处理技术,有效地解决故障。
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]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,2012-10-28.
[3]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.
[4]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.