新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 新疆维吾尔自治区 836000
摘要:随着社会经济的迅速发展,人们生活水平的不断提高,现代社会对于水、电等生活基础服务设施的质量和效率也有了更高要求。那么对于水电站来说,如果想要保证工作质量,提升工作效率,就必须要保证水电站各部分机器的日常稳定运行。而其中尤其要以水轮机调整器的稳定运行为重,因为它是整个水处理系统的核心,一旦发生故障,将直接影响水电站的正常供电工作,从而对人们的日常生活秩序造成影响,也会给水电站带来无法挽回的经济损失。因此,文章作者从分析目前大部分水电站所应用的水轮机调速器的结构原理出发,分析了调速器产生故障的几种常见原因,并针对这些问题给出具体的解决办法。希望能够帮助水电站稳定生产、提高效率,从而更好地为社会为人民服务。
关键词:水电站;水轮机调速器;处理方法
水轮机调速器是水电站的核心装置[1]。如果调速器发生故障,整个水电站的运行系统就会陷入一种瘫痪状态。机组无法正常运行,水电站就无法完成供电工作,这不仅会给水电站本身带来直接的经济损失,也会造成整个供电系统的损失,同时还会给消费者日常生活和工作带来无法挽回的经济损失。从我国目前水电站的运行环境状态来看,大部分水电站的水轮机调速器都存在着工作环境恶劣、持续运转时间过长等问题。这些问题一直或多或少地影响着水电站处理系统的运行状况,所以,各部门负责人一定要提高安全意识和责任意识,充分认识到水轮机调速器在水电站工作的重要性,组织相关工作人员做好调速器的定期检查和维护工作,并建立科学的故障处理预案备案,以保证整个供电系统装置的安全运行。
一、水轮机调速器的基本结构
目前我国大部分水电站使用的水轮机调速器主要组成部分包括:电气柜、机械柜、液压操作及执行机构、调速器压油装置、测频装置。
二、水电站水轮机调速器常见故障分类探讨
水电站水轮机调速器在运作中常见的故障发生类型有工作电源电压故障、机组波动运行故障以及电位器装置故障三种。针对以上三种高频故障,相关人员可以就以往故障研究资料做好预防和检修措施学习,减少或避免相关损失发生。
(一)电源电压故障
作为水电站水轮机调速器常见故障之一,工作电源电压故障的判定方法较为简易,只需要将调速器运行处理系统的直流操作电源和交流操作电源同时与水轮机调速器反应装置相连接,然后观测调节器上的实时监测仪器中在供电正常的情况下的电压数值显示即可得出判断结果。若调速器工作电源电压存在故障,监测仪器上显示的电压数据将仅能达到正常运行状态下电压的一半左右。在判断出工作电源电压的确存在故障之后,相关检修调查人员可以从操作技术规范性和电路电源板质量问题两个角度进行故障成因调查分析,并针对性设计故障处理方案[2]。
对于由人员操作失误或操作不规范导致的故障问题,相关部门组织可以通过建立科学、成熟的工作监察体系和故障追责机制来进行控制或预防[3]。此外,在整体水电站工作进程中,相关负责部门应当做好实时监测和记录工作,并按时对仪器设备等客体设施进行修监维护、对操作工作进行抽检监督,从而保证在问题发生的第一时间能够控制影响波及,最短时间内解决问题。
针对电路电源板的质量隐患情况,首先在新机安装时就应做好质量检查和备案工作,并在闲置或初启用阶段严格按照科学标准对机器进行维护保养和工作质量监测,在判断机身质量存在隐患的第一时间做好备案及相应处理;在故障发生时应当立即对电池电源板的工作记录备案和运行状态进行全面检查,及时排查并解决电路电源板装置中的断线、虚焊等技术性质量问题,保证整个加速器在电源接入后的电压数值始终处于正常工作状态区间内。
(二)机组波动运行故障
作为水电站水轮机常见故障之一,水轮机调速器机组波动运行故障的排查可以通过对比调速器的手动、自动运行状态时水轮机的运行状态数据进行故障判断。
当水轮机调速器机组波动运行出现故障时,水轮机机组将仅能在调速器处于手动运行状态下稳定工作,而在调速器处于自动运行状态下时将呈现如机组转速不稳定、水轮机机组摆动状态不稳定、调速器接力器装置摆动频率与摆动幅度超过常值标准区间等异常状态。这类异常状态的出现通常意味着水轮机调速器自身的自动装置部分出现了相当程度上的问题。严重的情况下,存在该部分故障问题的水轮机在切换运动状态后甚至会出现停机瘫痪等问题现象 [4]。
对于该类问题现象进行具体故障发生分析与排查,相关人员可以首先观察故障机器在机组波动与接力器出现异常工作动作时,该机调速器测频回路的反应装置是否同时出现误动动作,然后检查该机调速器转换装置的截流口是否存在堵塞现象。这两种问题现象是机组波动与接力器异常动作产生的常见诱因。除此之外,相关人员还应当重点检查调速器电器箱的测评回路装置和转化装置的质量状态和运行状态,尤其应关注测评回路装置中的运算放大器部件是否存在运行故障、以及转换器的节流孔部分是否出现堵塞或其他妨碍其正常工作的故障问题。
(三)反馈电流参与故障
反馈电流在水轮机调速器处于某一个或多个特定开度状态下时无法正常参与到反应处理过程中的现象是另一常见故障类型。这一问题的具体表现为:水轮机调速器在大多数开度状态下均能正常工作运行,仅当处在某一或某几个特定开度值状态下时会出现误动故障和失控故障。这一问题是调速器反馈电位器装置出现故障时的外在表现形式。依据实际经验,该类现象发生时,反馈电位器的故障范围在大多数情况下可以被预判缩小至反馈定位器装置线路接线上,且通常是线路接线处松动导致的。
(四)其他故障及预防、解决思路
其他包括调速器导叶浆叶故障在内的诸多故障类型虽然发生频率较低,但相关人员也应当注重预防知识、故障排查和检修技能知识的学习,以备不时之需 [5]。相关单位应立足于“防患于未然”、“磨刀不误砍柴工”的思想,在工作流程上把控落实工作监察管理体系的严格运作,建立成熟的管理结构和追责体系,完善设备检测维修记录备案工作和故障排修处理备案工作流程;在实际工作中重视日常标准化维护和故障检测防范工作,严格按照科学操作方法和使用要求运行设备,在故障出现后组织相关人员强化技能意识培训工作,降低同类故障再发生概率;在人员培养方面贯彻分工工作、统一管理的管理思想,重视对操作人员工作技能和科学素养的培训,为工作人员提供工作经验学习交流培养的平台和机会。此外,采用先进一流的仪器设备和工作方法、定期淘汰或更换老旧设备也可以在一定程度上减少故障发生几率[6]。
结语:
根据以上分析,我们可以清晰地看到,水轮机调速器的平稳运行对于水电站正常工作的重要意义。所以,在水电站的实际运行过程中,管理部门要提高对于调速器的重视程度,督促操作人员加强对于调速器的日常维护工作,做到及时发现漏洞,迅速解决问题,以保证水电站的安全、高效运行,从而保障供电系统的工作效率和经济效益,促进供电系统服务质量的提升,以便为社会提供更优质的电力服务。
参考文献:
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[6]冯绍彬,詹维勇,张德浩,王宏兵,吴根水.顶盖取水技术在黄登水电站水轮机上的应用[J].大电机技术,2020,03:72-76.