水轮机调速系统应用及其故障维修分析

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年第49卷第8期   作者:李先斌
[导读] 水电厂必须对水轮机调速系统进行严格的维护管理,从而为国民生活质量提供更好的保障。
        李先斌
        黄河电力检修工程有限公司  青海省西宁市810004
        摘要:水电厂必须对水轮机调速系统进行严格的维护管理,从而为国民生活质量提供更好的保障。基于此,本文首先简要分析了水轮机调速系统的应用情况,随后汇总了水轮机调速系统维修工作的现状,最后探究了水轮机调速系统故障维修的具体策略,以此来供相关人士交流与参考。
        关键词:水轮机;调速系统;应用;故障维修
        引言:
        国民社会与科学技术的不断发展给水轮机调速系统带来了很大的发展空间。水电厂生产建设过程中的各个环节都离不开水轮机调速系统的支持,运用水轮机调速系统可以很大程度上提高工作效率,为电力生产带来了便利。科技的不断发展推动水轮机调速系统朝着智能化、自动化的方向发展。而水轮发电机组所面临的工作状况也越来越复杂,这使得其会出现各种难以解决的故障问题。而只有在水轮机调速系统发生故障时迅速处理,才能保障水电厂的生产效率和设备的稳定性。
        一、水轮机调速系统的应用情况
        在水电厂生产过程中,主要的设备机械就是水轮发电机组,而在水轮机中的调控调速系统却占据着关键地位,其的运行效果会对发电机组的运行产生直接性影响,这也就意味着调速系统会影响到水电厂的收益。由于水电领域正处在持续变革的状态,即使得水轮机调速系统的构造由简单逐渐转变为复杂。运行效率也由低效率转变为高效率,再加上新兴技术的投入使用,调速系统的未来发展也会更加的高效化与智能化,从国内水轮机调速系统的演变过程来看,其历经的阶段是纯液压式调速机械、集成电路式电液调速系统、可编程电液式调速系统与自动化控制调速系统。水轮机调速系统的升级发展也推动了水电厂的快速变革。
        二、水轮机调速系统维修工作的现状
        (一)检修工作存在间断性
        为了顺应行业市场的发展趋势,不少水电厂纷纷建立了专门的管理机制来保证水轮机调速系统的运行和检修能够相互独立,还组建了相应的技术团队来负责水轮机调速系统的检修维护工作,为设备的稳定安全运行提供保障。在组建技术团队之后,水轮发电机出现的小毛病小故障都可以交由技术团队来解决,不再需要反复交由外面的检修机构,这在一定程度上提升了水电厂的生产效率,但是检修机构毕竟是具有一批经验丰富、专业性强的技术精英,内部职责分工明确,这是通过检修机构来检修设备的突出优势。然而,当检修工作交由水电厂内部的职员来执行时,水电厂并未将工作任务合理分配给不同的职员,以至于很多职员的检修工作与自身的本职工作相矛盾。同时,检修人员之间交接不到位,这使得重复检修的情况时常发生,对水电厂的生产进度造成了影响[1]。
        (二)成本的合理利用率低
        很多发电厂都制定了统一的检修机制,规定相关人员必须定期对发电机组实施检修工作,这虽然在一定程度上降低了安全事故的发生概率,但由于机制过于死板、不具有灵活性而给工作人员增加了额外的工作负担,甚至导致了维修成本浪费严重。在执行这种死板的机制之后,哪怕一些水轮发电机本身系统运行正常,没有检修的必要,但检修人员已经要遵守规定来对这些设备进行检修,这就增加了额外的开销。其次,如果水轮发电机出现问题时,正好水电厂没有安排检修工作就会拖延问题解决的时间,进而发展成为更严重的安全隐患。另外,定期检修的方式还会损坏设备零件,使得设备的使用寿命被不断缩减,从而影响机械的安全稳定运行。
        (三)检修水平有限
        除了规定检修人员必须要对设备进行定期检修,不少水电厂的工作范围局限于根据设备说明书和相关信息来确定检修的时间间隔和规范要求,这种做法十分不合理。

因为设备的使用说明书中注明的情况只会在特定的使用条件下才能出现,每个水电厂的生产条件、生产环境都不同,完全不存在设备按照说明书规定数值来运作的可能性。因此,这种做法是忽视设备本身运行环境的不合理做法,使用这种做法不能解决实际问题,反而会导致设备出现损坏[2]。
        三、水轮机调速系统故障维修的具体策略
        (一)准确处理故障
        对于故障发生的不同时期,工作人员需要采取不同的方法进行应对。在机械设备运转之前,相关人员需要进行设备运行测验,在测试中检查设备的电源、线路等结构,及时更换老化的零部件。维修人员需要对每一次的零部件更换以及检修工作进行记录,以便后期的档案建立。在设备实际运行过程中,技术人员可以安装专业的设备故障预测系统,预防设备故障的发生[3]。如果设备运转过程中出现了故障,检修人员需要及时采取措施,根据检修经验首先预判故障,判断故障发生的原因并对具体的故障部件进行检查,然后制定有针对性的检修方案,有效解决故障。
        (二)提高维修队伍专业水平
        水轮机调速系统一旦发生故障,维修人员需要及时采取有效措施。越快处理好设备故障,损失就会越小,这就要求维修人员有较高的专业水平和实际操作能力,能够快速判断并找出故障位置,对其进行有效处理。维修人员自身必须要对水轮机调速系统的整体结构有一个清楚的认识并且有专业的水轮机调速系统理论,这样才能精准地了解到系统的具体故障并做出有效的应对措施[4]。
        (三)增加设备技术的投入
        调速系统的老旧是水轮机调速系统发生故障的一大原因。一些老旧的调速系统已经无法满足现代电力生产的需要,在运转过程中出现的技术问题也很难及时得到解决。为了满足电力生产对调速系统的需求,水电厂需要扩大投入,研发新的设备检修技术,在研发过程中规避故障,开发高质量的水轮机调速系统。对于一些老旧设备可以进行替换,这样可以减少在维修方面的投入,降低设备故障造成的损失,从根本上提升生产质量。
        (四)注重对于水轮机调速系统的定期检修
        在对水轮机调速系统进行巡视和维护的时候,工作人员必须配备充足的电气绝缘工具来保障检修现场和自身的安全。工作人员必须严格按照规定定期试验电气性能,保障水轮机调速系统的安全。在巡视、清扫和检修水轮机调速系统的时候,对于出现的问题要及时上报,并积极采取应对措施。为了使得调速系统能够正常运转,不仅要经常巡视和维护水轮机调速系统,还需要保障检修现场的输电线路和调速系统都处于一个安全的运行状态。对于发现的问题要及时采取有效的措施,不能带病作业,对于调速系统的隐患要及时处理,以免造成更大的损失。
        检修人员需要对每一次检修进行记录,对设备内各个元件的使用寿命进行判断,为设备元件的替换工作做准备。对于一些已经发生故障的元件需要进行重点检查,避免故障再次发生。水电厂需要对机械设备的情况有一个清晰的了解,根据设备的使用情况对设备进行定期检修,避免在后期处理故障时产生更多的维修费用。
        四、结束语
        综上所述,水轮机调速系统的应用对于水电厂来说具有重要意义。当前水轮机调速系统的维修工作中存在着诸多问题,为此,水电厂必须采取强有力的等措施来解决这些问题,从而为水轮发电机组的稳定安全运行提供保障,减少水电厂节的经济损失,提高水电厂的市场竞争力。
        参考文献:
[1]易建波,张国洲,刘敏,张星,张鹏,滕予非.抑制超低频振荡的稳定器控制机理及策略验证[J].电力系统自动化,2020,44(8):192-199.
[2]何越,张勇,陈亦平,莫维科.增强型调速器对中国云南电网超低频振荡影响分析[J].电力系统自动化,2019,43(13):185-190.
[3]张记坤,曾云,王芳芳,杨光波,张振凯,钱晶.混流式水轮机调节系统非线性建模与分叉分析[J].软件导刊,2019,18(12):102-107.
[4]杜文举,李引珍,张建刚,俞建宁.外部扰动下一类车辆跟驰模型的稳定性分析[J].兰州交通大学学报,2019,0(1):43-49.
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