关于老式水轮发电机组常见故障诊断与排除的分析

学术论文 2018-05-15 10:12:19
  在我国目前水力发电机组中,仍有很大一部分水轮机组是上世纪70年代左右购进安装的。由于当时技术水平的限制,其多采用单支撑轴,油封水封、叶轮等不见经过多年运行老化严重,虽有更换但不能解决水轮机组整体震动摆动大、出力小等现象。针对这种情况,多数水电站采用更换新的水轮机组或对老式水轮发电机组进行技术改造,以此改善老式水轮机组发电运行情况。但是没有经过系统大修的机组仍然存在诸多问题,针对这样的情况,如何及时发现老式水轮机组故障所在、及时排除成为了电站维修部门的首要任务。 
   
  一、我国老式水力发电机组现状分析 
   
  目前我国老式水轮发电机组技术改造成果明显,通过对水库淤泥清理、对开关柜进行更换、改造电气接线、单支撑轴改为双支撑轴等 一些列改造,增加了水力发电机组的运转效率,提高了发电量。但是多数改造电站在进行改造的过程中仅仅针对改造部分进行施工,并没有针对老式水轮机组进行全面的大型检修、更换磨损部件,这就使得技改后的水电站运行过程中,水力发电机组仍然出现较多的故障。因此,及时发现老式水轮机组故障、并及时排除仍为水力发电站的重要工作之一。 
   
  二、老式水力发电机组故障分析与排除 
   
  1. 关于机组异常震动的诊断与排除 
  由于老式水力发电机组由于多采用单支撑轴结构,其发生异常震动几率较双支承轴大,其震动原因主要有电气震动和机械震动两种情况。电气震动的主要原因是三相负荷不平衡或长时间过电流,检查测量仪表电流表A的读数,显示为三相电流不平衡,及时调整或减少负荷使之平衡,机组震动可减轻或消失。电气原因引起机组震动时间过长会造成励磁机和可控硅烧毁和击穿,严重时控制电路跳闸,若无保护装置会引起飞车造成严重事故。产生机械震动的原因是水轮机气蚀,水轮机和发电机联动传动部分不同心、机组地脚螺丝松动,尾水管堵塞和轴承、轴瓦损坏。这时应仔细检查、校正和修复即可。 
  2. 关于调速器故障的分析 
  造成调速器故障的原因主要有引水系统水流的压力脉动或振动而导至水轮机的转速脉动;以及调速器本身故障。在进行调速器故障排除过程中中,首先要确定故障原因,找出引起调速器故障的主要因素,再进一步缩小分析和观察的范围,尽快找到故障的结所症在,以便对症下药,迅速排除。在生产实践中遇到的问题往往很复杂,原因也很多。这就要求除认真掌握调速器的基本原理外,对各种故障的表现形式、检查方法及处理对策等,都应全面地了解。 
  3. 水导瓦温度过高的排除 
  老式水轮发电机组经常出现水导瓦温度存在较大差异的情况。具体表现在满负荷情况下,各机组水温导瓦温度差异较大。且有的机组运行一段时间后水温导瓦温度趋于稳定,而有的机组水温导瓦温度仍然居高不下。在进行这类问题的排除时,首先应考虑设备问题。检查油盆是否少油。由于该水导瓦温属油循环冷却,一旦水导油盆缺油,水导瓦因摩檫产生的热量不能被散失掉,瓦温就会升高。在确认油槽油量正常后,通过核对机组大修记录,查看大轴、水导瓦巴氏合金面使用时间及强度。检查是否由于长期使用造成瓦面磨损。排除以上原因后可以检查该机瓦面和油槽处理,检查瓦面磨损情况,是否由于瓦面进入异物导致摩擦损坏。另外水导瓦安装间隙也是导致水轮机出现水导瓦温度过高的原因之一,其安装间隙应小于0.15m。通过上述几方面的检查基本可以确定故障原 
  因,针对各种原因进行零部件更换几个完成故障的排除。 
   
  三、老式水轮机组故障维修关键――加大维修人员培养力度 
   
  老式水轮发电机组常见故障的确认与排除,一方面要依靠设备检修记录来查找易耗部件的磨损情况,来确认故障原因所在,另一方面也是最为重要的方面是需要维修人员不断积累经验,针对不同故障表现,找出适宜的检查方向,最终确定故障原因。这对于维修人员提出更高的要求,维修人员的经验在老式水轮发电机组的故障维修与排除中有着重要的意义。很多故障只有依靠经验才能查找到故障的真正原因。因此,水力电站必须重视维修人员的技能培养以及待遇,通过提高维修人员待遇鼓励和提高技术人员加入到维修行业中来,为我国水力发电机组维护做好基础工作。 
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