李維廣

摘 要：發(fā)電電動(dòng)機(jī)對(duì)耗資巨大的抽水蓄能電站的穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用，機(jī)組性能的適應(yīng)程度以及質(zhì)量?jī)?yōu)劣都對(duì)電站和電網(wǎng)產(chǎn)生著最直接的影響，這實(shí)際上意味著發(fā)電電動(dòng)機(jī)一旦出現(xiàn)故障，國(guó)家的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益將會(huì)受損。本文分析了發(fā)電電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)以及經(jīng)常發(fā)生的故障分類，在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的解決措施，希望能為保障發(fā)電電動(dòng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行工作提供一些啟示與指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電電動(dòng)機(jī)；運(yùn)行；穩(wěn)定性；故障

1 發(fā)電電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及其故障分類

1.1 發(fā)電電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)

作為抽水蓄能電站的核心部分，發(fā)電電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到電站及電網(wǎng)的運(yùn)行，為了更好地了解發(fā)電電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的故障，我們首先要對(duì)其特點(diǎn)加以一定的了解。

①發(fā)電電動(dòng)機(jī)具有獨(dú)特的通風(fēng)設(shè)計(jì)與軸承設(shè)計(jì)，其振動(dòng)產(chǎn)生的原因主要是從動(dòng)端交替變化的驅(qū)動(dòng)對(duì)機(jī)組圓度以及整體性造成了影響。②頻繁起停這一特點(diǎn)幫助發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生交變熱應(yīng)力以及機(jī)械應(yīng)力。③據(jù)了解，大型的發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)組要求具有每秒鐘增減10MW 負(fù)荷的能力。④發(fā)電電動(dòng)機(jī)配備有專用的啟動(dòng)設(shè)備，目前大中型的發(fā)電電動(dòng)機(jī)一般采用的是靜止變頻啟動(dòng)裝置。⑤發(fā)電電動(dòng)機(jī)具有比較復(fù)雜的過(guò)渡過(guò)程，主要表現(xiàn)形式是多工況運(yùn)行以及緊急工況轉(zhuǎn)換。

1.2 發(fā)電電動(dòng)機(jī)的故障分類

根據(jù)發(fā)電電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，其故障分類如下：

①機(jī)組的轉(zhuǎn)子材料結(jié)構(gòu)由于雙向旋轉(zhuǎn)、頻繁起停機(jī)等特點(diǎn)很容易會(huì)疲勞，裂縫、阻尼條松脫現(xiàn)象由此產(chǎn)生；如果此時(shí)再加上設(shè)計(jì)欠佳的通風(fēng)，會(huì)使得這一部分的通風(fēng)效果極差，隨著溫升的提高，出力也就被限制了；如果是設(shè)計(jì)欠佳的軸承，則會(huì)出現(xiàn)軸承溫度超標(biāo)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)跳閘停機(jī)的情況。

②發(fā)電電動(dòng)機(jī)中的蓄能機(jī)組一般而言會(huì)有極高的轉(zhuǎn)速，在這一過(guò)程中油霧逸出是推力軸承最容易出現(xiàn)的情況，隨之機(jī)組頻繁地起停機(jī)，交替頻繁的定子絕緣冷熱交替導(dǎo)致易老化的絕緣被局部放大；易松動(dòng)的槽鍥和線棒會(huì)引起貼心的松動(dòng)，并導(dǎo)致機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的噪音加大。

③過(guò)渡過(guò)程比較復(fù)雜的甩負(fù)荷、緊急工況轉(zhuǎn)換、調(diào)試水泵水輪機(jī)、機(jī)組首次電動(dòng)工況啟動(dòng)等工序都會(huì)使得發(fā)電電動(dòng)機(jī)遭受到較大負(fù)荷的沖擊。

2 保證發(fā)電電動(dòng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的措施

近些年來(lái)，為了滿足人們生產(chǎn)生活的需要，我國(guó)不斷加大水電建設(shè)力度，投入了越來(lái)越多的人力、物力、財(cái)力在這一行業(yè)，隨之帶來(lái)的就是越來(lái)越多大容量、高轉(zhuǎn)速的發(fā)電電動(dòng)機(jī)，確保發(fā)電電動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行成為了當(dāng)前我國(guó)水電建設(shè)事業(yè)中的重要課題。為了減少發(fā)電電動(dòng)機(jī)組的故障發(fā)生率，筆者從以下幾個(gè)方面提出了自己的意見：

2.1 牢固樹立安全意識(shí)

要想保障發(fā)電電動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，首先一定要重視培養(yǎng)電站工作人員的安全意識(shí)，在日常的管理及操作中嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度及操作規(guī)范，在電站實(shí)現(xiàn)“安全意識(shí)人人有”的目標(biāo)。

2.2 重視發(fā)電電動(dòng)機(jī)參數(shù)及結(jié)構(gòu)的合理選擇

電站管理人員及工作人員一定要加強(qiáng)對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)參數(shù)及其結(jié)構(gòu)選擇的重視。機(jī)組參數(shù)及結(jié)構(gòu)的選定需要以電力系統(tǒng)的需求以及電站的實(shí)際情況為依據(jù)，并通過(guò)嚴(yán)格的論證及比較后方能確定。由于不同的電站之間存在極大的差異性，同一容量的機(jī)組也會(huì)由于不同的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生極大的設(shè)計(jì)差別，因此，在進(jìn)行參數(shù)及結(jié)構(gòu)的選擇時(shí)，一定要從電站的實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)該電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣才能夠正確地解決問(wèn)題，并為發(fā)電電動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供合理的參數(shù)與結(jié)構(gòu)。

2.3 與水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)、參數(shù)的匹配

由于抽水蓄能電站的水泵水輪機(jī)要多種運(yùn)行工況一起進(jìn)行，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就要同時(shí)兼顧水泵運(yùn)行與水輪機(jī)運(yùn)行，這給發(fā)電電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)了巨大的困難。目前采用的辦法是以高效率區(qū)窄的水泵工況為主，此外再利用水輪機(jī)工況加以復(fù)核，這一方法容易產(chǎn)生振動(dòng)，因此在進(jìn)行水輪機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到與電機(jī)自身設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性與匹配性。

2.4 關(guān)注水泵水輪機(jī)調(diào)試、運(yùn)行方式對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)的影響

對(duì)水泵水輪機(jī)進(jìn)行調(diào)試是非常重要的，在這一過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的是其調(diào)試及運(yùn)行方式對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)造成的影響，尤其需要注意的是甩負(fù)荷、機(jī)組首次啟動(dòng)等情況帶來(lái)的負(fù)面影響，還需注意的有尾水管壓力脈動(dòng)頻率與發(fā)電電動(dòng)及自振頻率產(chǎn)生的共振問(wèn)題。電站工作人員一定要對(duì)此加以更多的關(guān)注。

2.5 制造廠的合理選擇

近些年來(lái)，水電事業(yè)不斷發(fā)展，全球都在加大抽水蓄能電站的建設(shè)力度，水電設(shè)備生產(chǎn)廠家的數(shù)量也隨之得到了增加。如此背景下，我國(guó)自然也不甘示弱，逐漸建立了獨(dú)立的國(guó)有的水電設(shè)備生產(chǎn)制造廠，為我國(guó)水電事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展提供了巨大的支持與幫助。水電設(shè)備制造廠家的增多，也讓人們?cè)谶x擇水電設(shè)備時(shí)產(chǎn)生了擔(dān)憂，選擇質(zhì)量上乘、設(shè)計(jì)優(yōu)越的水電設(shè)備，無(wú)疑對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。

除了對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)的制造與設(shè)計(jì)加以重視之外，電站的工作人員還要在安裝、監(jiān)理、調(diào)試以及運(yùn)行、維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)的修訂等環(huán)節(jié)加以關(guān)注并做好相應(yīng)的應(yīng)急方案，預(yù)防安全事故或故障的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的日益提高，人們?cè)谏钪械挠秒娦枰凸S的用電需求也越來(lái)越多，發(fā)電電動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行將直接影響著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，以上就是筆者對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一些淺顯的認(rèn)識(shí)及思考，受能力限制，本文可能還存在著不恰當(dāng)?shù)牡胤?，期待業(yè)內(nèi)人士的指點(diǎn)與補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶大軍.發(fā)電電動(dòng)機(jī)靜止變頻器起動(dòng)強(qiáng)迫換流階段若干問(wèn)題研究[D].哈爾濱理工大學(xué)，2013.

[2]趙政.發(fā)電電動(dòng)機(jī)的比較設(shè)計(jì)[J].西北水電，2012，S1：116-121.

[3]陶大軍，戈寶軍，林鵬，董傳友.發(fā)電電動(dòng)機(jī)靜止變頻器起動(dòng)低頻運(yùn)行階段的諧波特性[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，36：6450-6457.

[4]王勇.凸極同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行曲線繪制及應(yīng)用[J].大電機(jī)技術(shù)，2015，04：34-37.

[5]曲曉暉，郭欣平.三相交流電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行及相關(guān)保護(hù)配置分析[J]. 科技視界，2012，30：275-276.