水轮发电机组机械故障诊断研究及应用

发表时间:2021/5/26   来源:《中国电业》2021年2月5期   作者:张仕霖
[导读] 水电站将水流自然下落过程中的能量转换成发电所需的动力,
        张仕霖
        贵州黔能企业有限责任公司 贵州省 贵阳市 550001
        摘要:水电站将水流自然下落过程中的能量转换成发电所需的动力,主要由数量众多且结构复杂的各种机械设备组成并发挥功能作用。因此,这些机械设备的运行状态和质量情况直接决定着整个水力发电站在电能供应和输送方面的稳定性和高效性,保障水电机械的正常运行和设备质量,具有十分重大的现实意义。水电机械设备的日常养护和检修工作是电力企业的工作重点内容,需要根据具体情况,合理选用相应的检修技术对水电机械中的故障问题进行排除检修,从而确保水电站的正常高效发电。
        关键词:水轮发电机;水电站;机械故障
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水轮发电机故障诊断
        水轮发电机故障诊断是其维修工作中非常重要的环节之一,也是影响维修成功与否的关键性环节。水轮发电机的故障诊断需要诊断人员具备较强的专业水平和丰富的维修经验。水轮发电机故障诊断的第一步是对设备外观进行观察,根据设备外观上的一些特点判断设备的使用情况和可能发生的问题,包括了解确定设备的型号、使用年限等信息,以进一步对设备故障进行判断和维修。对于不同的故障类型,设备会有不同的外观反映,有些外观反映比较明显,维修人员可以快速辨认故障类型并进行处理,而有些外观反映并不显眼,需要维修人员在充分了解各类故障的基础上进行进一步细节观察,保证对故障的观察判断更加清晰、准确,以便于后续维修工作的开展。
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机械故障
        引发机械故障的原因就是日常维护不到位,很多问题没有及时被发现,进而导致水轮发电机运行故障。(1)水轮发电机在长期运行中,水流进入的时候很容易进入一些杂质,若是清洁不到位,就会引发振动或堵塞现象,进而影响水轮发电机的运行性能。另外,水轮发电机若是存在积水现象,也会导致运行故障的产生。(2)各项机组件的长时间运行很容易出现磨损和老化现象,并且油装置油泵若是存在杂质或出现漏油的情况,也会影响水轮发电机的运行。(3)调速器杠杆连接的位置,若是注入的机油不够,无法起到润滑作用,这样不仅影响其使用状态,还会出现腐蚀现象,最终引发水轮发电机运行故障的产生。
3水轮机故障检修技术分析
        在水力发电站的运行过程中,水轮机作为将水能转换为机械能进而为发电机发电提供动力的重要装置,对于发电效率和长期发电稳定性都具有十分重要的意义。作为一个需要持续性运转的水电站设备,水轮机内部结构中的空气围带由于长时间的机械运转,很容易出现破损,引发水轮机的密封故障问题,最终影响水力发电站的整体运行,还存在一定的安全隐患。如果水轮机中的空气围带发生破损,更换维修的难度较高,特别是针对一些小型机组中的空气围带更换,由于空间狭小,难度更甚。

检修密封控制技术的应用能够有效对水轮机空心围带破损问题加以处理,检修密封控制技术针对空气围带主要有自动和手动两种不同的控制形式。通过合理选择和运用这两种控制形式能够最大程度上降低人为原因或者设备自身原因导致的检修密封故障问题,使水轮机的运转高效稳定,保障水电站的正常发电和电力输送。使用自动模式进行水轮机空心围带的控制时,不需要工作人员进行过多的手动操作,DK对空心围带进行运转过程的控制,CU则发布具体运转指令。在应用手动模式进行空心围带的控制时,要特别注意节点复归,避免因为转速过快导致内部出现空心问题。
4水电站水轮发电机组常见故障技术处理分析
        4.1必须定期定时进行检查
        从水电站的运转来看,水轮发电机组作为重要的构成部分,必须定期进行维护,方可避免故障,保证系统运行处于稳定的状态。同时,在定期检修的过程中,需要检测的内容主要为以下几点:一是将水轮发电机组运行中的各项参数定时进行记录,确保其各项参数固定在标准范围内;二是对发电机、水轮机进行检查,若是存在不正常的情况,需要及时分析原因制定解决对策,对其进行检修;三是检查一次、二次回路的各个连接点,观察其是否出现变色、发热的现象;四是检查轴承温度,可使用手背进行测温,若是存在过热的现象,需要及时的进行检修。
        4.2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。
        4.3合理的对高温处理技术进行应用
        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。
        4.4机械故障处理
        解决机械故障最好的方式,就是加强水轮发电机的日常维护,及时发现问题并进行处理。在水轮发电机运行的时候,需要对水轮发电机内部进行定期清洁,避免堵塞和振动的现象产生。同时,还需要定期对水轮发电机存在的积水进行处理,避免积水较多影响水轮发电机的正常运行。另外,在水轮发电机检查的时候,需要根据各项机组件的运行情况,对机组件进行更换,并且需要定期更换轴装置的油泵,确保轴装置运行的稳定性。针对调速器杠杆处理的时候,需要在连接的位置注入机油,这样主要起到润滑的作用,避免发生腐蚀现象,保障水轮发电机运行的稳定性。
结束语
        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]李雄兵.水轮发电机组的故障与维修关键点探究[J].企业科技与发展,2019(12):114-115.
[2]李峰,田维青,韩毅.水轮发电机组智能故障诊断技术研究[J].科学技术创新,2019(31):103-104.
[3]李多龙.水轮发电机组运行稳定性检测与故障探究[J].中国设备工程,2019(19):115-116.
       
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