探讨水轮发电机组常见故障及维护措施

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:林荆伟
[导读] 在水力发电工作中,水轮发电机的重要性是不言而喻的,为了保障发电机正常运转,需要对其进行阶段性检验和维修,避免其中存在安全问题和故障,影响设备正常运转。
        林荆伟
        华电福新能源股份有限公司南靖水力发电厂
        摘要:在水力发电工作中,水轮发电机的重要性是不言而喻的,为了保障发电机正常运转,需要对其进行阶段性检验和维修,避免其中存在安全问题和故障,影响设备正常运转。在本文的研究中将详细论述水轮发电机组现阶段常见的故障问题,并且提出相对应的解决措施,力求能够保障相关工作顺利、稳定推进。
        关键词:故障检修;水力发电;电机维修        
        随着我国经济建设逐渐推进,城市化进程突飞猛进,取得了可喜的成果。为了保障人们日常的生产生活能够顺利进行,需要为广大居民提供稳定、充足的供电。传统供电系统中使用的原材料均是化石能源,但是这种能源具有不可再生特点,且使用的过程中对环境的影响较为严重。鉴于此,为了迎合我国政府提出的环境保护政策,我国相继提出了可持续发展观、“绿水青山就是金山银山”等资源保护、环境建设的理念,相关部门为了降低发电对环境和资源的影响,采取了风力发电、水利发电等清洁能源发电方式。其中,水利发电的建设成本较低、发展经验较为丰富、开发难度较小,已经成为现阶段我国电力系统的重要能源保障。为了提升水利发电的稳定性,需要对其中使用的机械设备进行检验和维修,促进其常态化、长效化发展。
一、水轮发电机组运行中常见的故障
(一)参数异常
        水轮发电机出现参数异常的主要原因是设备运行的过程中一部分参数与既定的标准之间存在出入,导致设备存在安全隐患。这种情况虽然不会直接导致设备出现问题,也基本不会对发电机组造成直接性的损伤。但是,随着设备参数异常现象的时间逐渐延长,会影响其运作的准确性,一定程度上制约了发电机组的精准化工作【1】。
(二)温度异常
        出现温度异常的主要原因是,在发电机组正常运转的过程中,设备中的定子、转子、铁芯中会通过不同程度的电流,当通过的电流数值较大的情况下,会导致定子的电阻增大、温度增高,随着高温状态的延长,整个发电机组的温度也会随之上升,直至设备出现故障。轻则会导致设备短路,重则会导致一部分元件融化,诱发安全事故。
(三)甩油装置故障
        在设备运行的过程中经常会出现“甩油”现象,这一现象出现的主要原因如下:
1.加油量过多
        在发动机加油时,工作人员出现失误,发动机中的油量过高,已经远远超过的油箱的承载能力,导致发动机运转过程中出现剂量不一的甩油现象。
2.运转幅度过大
        在发电机组正常运转的过程中,设备中的定子、转子、铁芯中通过不同程度的电流,电流运行的同时会造成设备励磁装置变化,影响水轮发动机正常运转,或者是增加其运转半径。而油箱中的油在大幅度旋转时就会出现漏油、甩油现象【2】。
3.油箱质量问题
        “甩油”现象出现的主要原因之一还有设备零部件的质量问题,当油箱的质量不佳,设备高速运转的状态下就会影响其密封性,随着发电机运转而漏油。
(四)并网受阻
        并网受阻指的是在发动机组正式运转之前,工作人员会进行设备调试和校准,由于设备中电压、频率等因素的变化,出现设备参数异常现象,影响发电机组的并网效果。结合案例分析能够明确,清除并网障碍需要工作人员提升校对准确度,降低设备参数与既定标准之间的误差,保证各项数值能够符合标准,避免出现安全隐患【3】。
(五)机械故障
        机械故障在水轮发电机组中的表现为发电机强烈震动现象。简而言之,水流的速度不均衡,发电机在运行的过程中出现频率不一的震动。

与上述故障表现形式相对比,机械震动故障的视觉徐熬过并不明显,甚至在工作进行阶段难以被发现。在长时间、高频率的震动下,水轮发电机组中的零部件老化程度也会导致零部件出现异常现象,并且逐渐缩短设备的使用寿命。针对发电机强烈震动的故障,可以根据机组的不同表现情况进行处理。
        随着科学技术的进步,水力发电厂中发电机组的使用数量正在逐渐增加,设备每天运转的时间也在大大延长,每一设备的单位时间发电量也显著提升。传统设备检修方式需要将设备暂停,在未使用的状态下接受检修,对工作进程的影响较为严重,现阶段一部分发电机组能够实现工作阶段检修、检修工作不停,大大促进了水利发电的整体进程【4】。
二、排除水轮发电机组故障的具体措施
(一)科学监测水轮发电机组运行状态
        在水电厂水轮机组运行的过程中,需要专项工作人员对设备运行的表现、状态开展科学、详细的监测,避免设备出现安全隐患而不自知。鉴于此,需要检验维修人员能够按照一定的时间阶段对设备开展检验和维修,其主要内容有:(1)设备各个零件之间的组合与衔接是否紧密;(2)发电机与控制屏之间的连接线是否出现破损和断裂现象;(3)线路绝缘层是否完好。
        与此同时,在检验发电机的过程中需要保证检验项目完整、检验方式正确、检验结果精准,避免由于检验失误出现的安全隐患和故障问题。
(二)提升机组检修人员的检修能力
        在科学技术逐渐提升的社会背景下,水轮发电设备自身的性能也逐渐提升,大量高新技术支持下的设备流入市场。鉴于此,需要提升工作人员的专业能力和技术,避免工作能力与设备先进程度不成正比的现象。
        首先,企业在人才招聘的过程中需要严格考核应聘者的工作能力,提升企业的市场准入标准,避免工作能力不足的员工进入企业,影响工作效果。其次,当工作人员应聘之后,企业需要举办入职前教学培训,员工通过培训考核之后方可进入企业工作。然后,在日常工作中需要设定严格的奖惩机制、工作标准,将工作任务落实在每一个人身上,激发工作人员对自身任务完成的积极性和主动性。最后,企业可以与大型企业建立互帮互助的学习机制,定期邀请大型企业的工作人员讲座,增强本企业人员的专业性。两个企业均可指派转向人员学习沟通,实现行业内部双赢。
(三)加强机组的日常维护
        对水轮发电机组的日常维护工作是保障设备使用安全性和稳定性的又一保障。在水轮发电机组正常运转的过程中,水流中必然会伴随着一部分杂物,随着水流的变化进入设备中。针对这种现象需要对设备定期清理,避免水流中的杂物夹杂到设备中,影响其正常运转。与此同时,还需要定期对水轮发电机周围的积水进行清理,避免设备长时间处于积水中影响其性能。
        在检修水轮发电机的过程中,需要工作人员能够在短时间内判断出设备存在的问题,并且精准得出相应的转变调节方案,保证发电机组能够稳定运行。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,保证连接处的润滑性,即便是长时间使用也不会出现较大面积锈蚀,保证发电机的稳定与安全。
结论
        为了保证水轮发电机组能够正常运转,需要保证阶段性设备检修,严格检查发电机组的设备老化、损坏的现象,并且记录详细情况,能够进一步增强机组的使用性能、延长其使用寿命。从某种意义上而言,实施详细的检验检修机制是保证水电厂水轮发动机正常运转的有效方式,也能够促进企业的成长与完善,避免发动机出现更为严重的故障问题。在水力发电厂中,应当保证水轮发电机组的工作人员严格按照相关规定开展工作,确保发电机能够稳定、高效运行。
参考文献
[1]宋宇.水轮发电机组故障诊断系统的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2020(19):162-163.
[2]姜春,姜建勋.水轮发电机组常见故障及维护措施研究[J].价值工程,2020,39(02):254-256.
[3]孟繁欣,宋明钰,王树新,寇鸣礼,王振羽,索春英.水轮发电机组智能故障诊断技术综述[J].科学技术创新,2019(31):59-60.
[4]王卫卫.水轮发电机组故障与处理——评《水轮发电机组及其辅助设备运行》[J].人民黄河,2019,41(09):173.
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