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        水輪發(fā)電機組常見故障及處理措施分析

        2014-11-17 11:12:37張生賢
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年33期
        關(guān)鍵詞:水輪發(fā)電機現(xiàn)象故障

        張生賢

        摘 要:目前由于社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展過程中對電能的需求量不斷增加,中小型水電站得以快速發(fā)展起來,其為緩解電力系統(tǒng)供電緊張情況發(fā)揮了極為重要的作用,同時還在很大程度上降低了發(fā)電過程中對礦產(chǎn)資源的消耗,對各地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展起到了積極的促進作用。水電站中重要的生產(chǎn)任務(wù)都是由水輪發(fā)電機組來完成的,所以水輪發(fā)電機組正常的運行是確保水電站安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。水輪發(fā)電機組作為機械設(shè)備,在長時間的運行過程中不可避免的會有故障發(fā)生,使其正常運行受到影響,所以在中小水電站內(nèi),需要加強對水輪機組的檢修工作,檢修人員需要在實踐工作中不斷的充實自身的專業(yè)知識,及時排除故障隱患,確保水輪發(fā)電機組能夠安全、穩(wěn)定的運行。文章分別從發(fā)電機過負荷、轉(zhuǎn)子一點接地、轉(zhuǎn)子回路兩點接地、溫度過高、轉(zhuǎn)子回路斷線、定子接地及冒煙著火等多個方面對發(fā)電機組的故障及處理進行了具體的闡述。

        關(guān)鍵詞:水輪發(fā)電機;故障;現(xiàn)象;處理c

        前言

        水輪發(fā)電機組具有復(fù)雜性,其不僅包括機械部分和電氣部分,還包括油、氣、水系統(tǒng)等,而且在運行過程中受到影響的因素也較多,極易在運行過程中出現(xiàn)異常情況或是發(fā)生故障。一旦有故障發(fā)生,則會使水輪發(fā)電機組的正常運行受到影響,無法保證正常的電能供應(yīng)。所以作為運行人員需要做好水輪發(fā)電機組運行過程中的檢修工作。

        1 發(fā)電機過負荷

        1.1 現(xiàn)象

        當(dāng)發(fā)電機處于過負荷狀態(tài)下時,其定子電流會超過額定值,同時其有功、無功及轉(zhuǎn)子電流也會超出額定值,同時定子電流如果超出額定值的1.1倍時,則會導(dǎo)致過負荷保護發(fā)出動作,出現(xiàn)過負荷報警信號。

        1.2 處理

        在水輪發(fā)電機組正常運行過程中,需要加強監(jiān)視,對其電壓、頻率和電流大小進行進行實時關(guān)注。一旦發(fā)現(xiàn)電壓或是頻率升高時,則需要通過降低無功或有功負荷,使定子電流能夠降至額定值范圍,當(dāng)調(diào)整后狀況沒有得到有效改善時,則需要采取切實可行的措施將過負荷消除。當(dāng)電壓或是頻率降低時,則為了避免過負荷的產(chǎn)生,則可以減小勵磁電流,但需要確保母線電壓要處于正常值范圍內(nèi)。一旦母線電壓降至事故極限值時,這時發(fā)電機組仍處于過負荷狀態(tài)下,這就需要采取限負荷運行,必要時還需要啟動備用機組。

        2 發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地

        2.1 現(xiàn)象

        在發(fā)電機出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點接地時,表計指示沒有異常情況發(fā)生,但無論是警鈴、還是轉(zhuǎn)子一點接地信號都會發(fā)生報警信號,同時計算機報警信號也會同時反應(yīng)。

        2.2 處理

        當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子一點接地報警時,則需要對轉(zhuǎn)子一點接地信號進行檢查,看其是否能夠復(fù)位,從而判斷出是瞬時接地還是永久接地;通過轉(zhuǎn)子電壓表來對轉(zhuǎn)子正地對和負對地電壓值進行測量;通過勵磁回路的檢查來對接地的性質(zhì)和部位進行判明;無論是金屬性接地還是非金屬性接地,都需要及時報告調(diào)度做好停機準(zhǔn)確,但對于金屬性接地,則需要還做啟用備用機組的準(zhǔn)備。當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子一點接時,檢查處理時間通常都是在二個小時內(nèi)完成,如果二個小時內(nèi)沒辦法處理的,則需要停機進行處理。

        3 轉(zhuǎn)子回路兩點接地

        3.1 現(xiàn)象

        (1)警鈴響,機旁發(fā)“轉(zhuǎn)子接地”信號,計算機有報警信號;(2)轉(zhuǎn)子電流異常增大,轉(zhuǎn)子電壓降低;(3)無功功率表指示降低,功率因數(shù)可能進相,有功負荷可能降低;(4)由于磁場不平衡,機組有劇烈振動聲;(5)嚴重時,失磁保護有可能動作。

        3.2 處理

        由于轉(zhuǎn)子兩點接地時,由于轉(zhuǎn)子電流增大,可能使勵磁回路設(shè)備損壞;若接地發(fā)生在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部,則轉(zhuǎn)子繞組過熱;機組劇烈振動損壞設(shè)備,因此立即緊急停機,并報告調(diào)度。

        4 發(fā)電機溫度過高

        4.1 現(xiàn)象

        (1)上位機發(fā)對應(yīng)“機組溫度過高”信號;(2)發(fā)電機定子線圈、定子鐵芯或冷、熱風(fēng)溫度高于額定值。

        4.2 處理

        (1)若發(fā)電機的有功負荷或定子電流超過了額定值,則調(diào)整到額定范圍內(nèi)運行;(2)若測溫裝置異常引起,則退出故障測點,并通知維護專業(yè)班組進行處理;(3)若空冷器進、出水閥開度不夠,則調(diào)節(jié)空冷器進、出水閥開度;(4)若機組冷卻水壓不足,則檢查供水泵,同時投入機組冷卻備用水,調(diào)整水壓至正常;(5)若空冷器堵塞造成水路不通,則短時加壓供水或倒換機組冷卻水;(6)若空冷器進出水閥閥芯脫落在關(guān)側(cè)引起,轉(zhuǎn)移機組負荷降低機組出力運行,控制冷、熱風(fēng)溫度不致過高;(7)在不影響全廠出力和系統(tǒng)的條件下,適當(dāng)調(diào)整各機組的有、無功負荷分配;(8)經(jīng)采取以上措施無效,定子線圈、鐵芯溫度超過120℃,則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度停機處理。

        5 發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路斷線

        5.1 現(xiàn)象

        (1)警鈴響,發(fā)“失磁保護動作”信號,計算機有報警信號;(2)發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流表指針向零方向擺動,勵磁電壓升高;(3)定子電流急劇降低,有功、無功降至零;(4)如磁極斷線,則風(fēng)洞內(nèi)冒煙,有焦臭味,并有很響的哧哧聲。

        5.2 處理

        (1)立即停機,檢查FMK動作情況,并報告調(diào)度;(2)如有著火現(xiàn)象,應(yīng)立即進行滅火。

        6 發(fā)電機定子接地

        發(fā)電機定子接地是指發(fā)電機定子繞組回路或與定子繞組回路直接相連的一次系統(tǒng)發(fā)生的單相接地短路。定子接地分為瞬時接地、永久接地、斷續(xù)接地等。

        6.1 現(xiàn)象

        (1)警鈴響,機旁發(fā)“定子接地”信號,計算機有報警信號;(2)定子三相電壓不平衡,定子接地電壓表出現(xiàn)零序電壓指示。

        6.2 處理

        (1)檢測、A、B、C三相對地電壓;(真接地時,定子電壓表指示接地相對地電壓降低或等于零,非接地相對地電壓升高,大于相電壓小于線電壓,且線電壓仍平衡。假接地時,相對地電壓不會升高,線電壓不平衡。這是判斷真、假接地關(guān)鍵;(2)經(jīng)檢查如系內(nèi)部接地,報告調(diào)度,起動備用機組或轉(zhuǎn)移負荷,盡快解列停機;(3)經(jīng)檢查如系外部接地,應(yīng)查明原因,報告調(diào)度,按調(diào)度的要求處理;(4)在選擇接地期間,應(yīng)監(jiān)視發(fā)電機接地電壓,發(fā)現(xiàn)消弧線圈故障應(yīng)立即停機。

        7 發(fā)電機冒煙著火。

        7.1 現(xiàn)象

        發(fā)電機上部蓋板或是密封不嚴處有煙氣冒出,而且風(fēng)洞內(nèi)會出現(xiàn)濃煙,還會有絕緣燒焦的氣味,嚴重時還會有火花冒出。

        7.2 處理

        當(dāng)值人員發(fā)現(xiàn)以上情況時,可以判斷發(fā)電機著火,這時需要緊急進行停機,并通知值長進行及時處理,查看發(fā)電機出口開關(guān),確保出口開關(guān)處于跳開的間狀態(tài),同時還要確保滅磁開關(guān)也處于跳閘的狀態(tài),這時可則需要采用消防水進行滅火,在滅火的同時觀察水車室的水路是否處于暢通狀況,直到火熄滅為止。

        8 結(jié)束語

        水電站安全、穩(wěn)定的運行與水輪發(fā)電機組的正常運行息息相關(guān),水輪發(fā)電機組作為水電站安全生產(chǎn)的重要保障,只有其處于良好的運行狀態(tài)下水電站的經(jīng)濟效益才能實現(xiàn)。因此作為水電站水輪發(fā)電機組的運行人員,需要在工作過程中科學(xué)合理的做好日常運行維護工作,嚴格依照運行規(guī)程來進行操作,在實踐工作中不斷積累經(jīng)驗,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時進行維修和處理,確保水輪發(fā)電機組的使用壽命能夠延長,保證水電站的安全生產(chǎn),使其能夠?qū)崿F(xiàn)更好的經(jīng)濟效益和社會效益。

        參考文獻

        [1]宋天勇.中小型水電站水輪發(fā)電機組的自動化改造[J].技術(shù)與市場,2011(7):245-246.

        [2]陳順永.水輪發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方法[J].甘肅科技,2010,26(22):70-71.

        [3]程傳玲,蘇志波.淺談水輪發(fā)電機失磁保護[J].沿海企業(yè)與科技,2010(9):119-121.

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