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        水電廠水輪發(fā)電機組常見故障及處理措施

        2021-11-24 03:36:40王錫鑫
        商品與質量 2021年40期
        關鍵詞:發(fā)電機故障

        王錫鑫

        貴州黔源電力股份有限公司引子渡分公司 貴州貴陽 561116

        現如今,伴隨科學技術的不斷進步,水力發(fā)電行業(yè)也獲得了不錯的發(fā)展成就。水電廠建設并投入使用了不同類型的水輪發(fā)電機組,大大提升了水電廠工作效率,而水輪發(fā)電機組運行故障問題成為影響水輪發(fā)電機工作質量的主要問題,所以就要對這些常見的故障問題進行改善,以提升水輪發(fā)電機工作質量。下面就來重點分析一下水電廠水輪發(fā)電機常見的故障及處理措施。

        1 水電廠水輪發(fā)電機組常見故障

        水電廠水輪發(fā)電機組主要分為兩個部分,分別是電氣部分和機械部分。其中電氣部分常見的故障有溫度故障、超負荷運轉等等。而機械部分常常存在震動幅度過大、空蝕等故障問題。下面就針對這些問題進行詳細分析。

        1.1 發(fā)電機組運行溫度過高

        水電廠水輪發(fā)電機組運行溫度過高從而會引發(fā)溫度故障,造成發(fā)電機組運行溫度過高的主要原因是由于在水輪發(fā)電機組在正常運行過程中,因為存在渦流現象,進而使得水輪發(fā)電機組內部的轉子、定子、鐵芯等部件都會產生電流,在電流的作用下,水輪發(fā)電機組的這些部件的溫度就會逐漸升高,使得整個發(fā)電機組處于高溫運行狀態(tài)。如果水輪發(fā)電機組運行溫度過高,就會增加故障發(fā)生概率,如果發(fā)電機組長期處于高溫運行狀態(tài),還會導致發(fā)電機組內部零件融化,從而發(fā)生安全事故,對水電廠水輪發(fā)電機的正常運轉以及相關人員的生命安全帶來威脅。

        1.2 電網穩(wěn)定性降低

        隨著人們的用電需求不斷增加,水電廠水輪發(fā)電機組的運行壓力也在進一步提升。就目前來看,水輪發(fā)電機的發(fā)電時間和檢修次數不成正比,也因此導致水輪發(fā)電機故障頻發(fā),導致水電成電網穩(wěn)定性無法得到保證。

        1.3 水輪發(fā)電機運行超負荷

        水輪發(fā)電機對于運行電流有著一定要求,如果運行中的定子電流超出額定電流標準,就會導致水輪發(fā)電機超負荷保護被打破,進而觸發(fā)超負荷運行報警裝置。這時就需要水電廠工作人員要來解決超負荷運行問題,使水輪發(fā)電機恢復到正常運行狀態(tài)。如果水輪發(fā)電機組在運行過程中并沒有出現問題,那么就需要通過控制無用功率和磁電流的方式來解決。當水輪發(fā)電機在運行過程中所處的功率過低的時候,就要通過控制發(fā)電機符合的方式確保其功率保持在正常范圍內。通常情況下,在水輪發(fā)電機運行過程中,系統(tǒng)出現故障后,可以在短時間內保持超負荷運行,但是超負荷運行時間要進行嚴格控制,不能超出水電機組運行所規(guī)定的范圍[1]。

        1.4 水電機組發(fā)生空蝕現象

        一旦水電廠水輪發(fā)電機組發(fā)生空蝕現象,那么就會對水輪發(fā)電機組的內部部件造成損壞,從而引發(fā)更為嚴重的故障問題,對水輪發(fā)電機的正常運轉帶來嚴重影響??瘴g現象的發(fā)生會大大縮減水輪發(fā)電機的使用壽命,增加安全隱患,一旦出現安全問題就會對水電廠工作人員的生命健康造成嚴重威脅,使水電廠勉勵巨大的經濟損失。

        1.5 強烈的震動故障

        導致水電廠水輪發(fā)電機出現強烈的震動故障主要有兩點:其一是由于水輪發(fā)電機的轉子一點接地;其二是轉子回路的兩點都接地。其中,轉子回路兩點均接地一般會在水輪發(fā)電機在運行過程出現回路,電流會經過故障點,轉子一點接地則不會出現電流回路,因此也不會經過故障點。對于水輪發(fā)電機組而言,勵磁系統(tǒng)可以在短時間內保持正常工作狀態(tài),然而水輪發(fā)電機出現一點接地后,就會影響到水輪發(fā)電機轉子的正負極,從而引發(fā)轉子兩點接地的問題,最終導致水輪發(fā)電機組出現強烈的震動故障。

        2 水電廠水輪發(fā)電機組故障診斷方法

        在對水電廠水輪發(fā)電機組故障診斷時,診斷人員應當采取科學的診斷方法,并借助先進的儀器來完成故障診斷工作,這樣才可以更快找到故障原因,并及時采取有效解決措施,將水輪發(fā)電機組故障而帶來的損失降到最低。很多時候,水輪發(fā)電機組的故障無法通過簡單診斷方法檢測出來,這也是為什么要借助先進的故障檢測儀器來診斷故障的主要原因。此外,還要對水電廠水輪發(fā)電機組實施監(jiān)控管理,這樣才可以及時發(fā)現水輪發(fā)電機的運行故障,可以方便水輪發(fā)電機故障檢測人員根據監(jiān)控來判斷具體故障原因。水電廠水輪發(fā)電機組故障診斷方法主要如下[2]:

        第一,對水輪發(fā)電機組軸瓦溫度進行檢測。通過在水輪發(fā)電機組的軸承上安裝溫度傳感器,可以實現對軸承的軸瓦進行監(jiān)測,避免水電機組在運行過程中導致軸瓦燒損。通常情況下,軸瓦溫度值的標準都是經過嚴格計算,一旦水輪發(fā)電機組在運行過程中軸瓦溫度超出標準,溫度傳感器就會觸發(fā)自動報警裝置。此外,為了避免軸承瓦被燒損,還會設置一些保護裝置,但是保護裝置對于突發(fā)性故障的保護效果甚微,并且突發(fā)性故障發(fā)生過程非常短暫,所以要加強水電機組軸瓦溫度的檢測。

        第二,水電機組震動診斷。水電機組的運行狀況是否良好一般可以通過稱重機架、水輪機頂蓋、發(fā)電機定子、各部分軸承以及轉動部分震動參數展現出來。通常情況下,出現故障的零部件在水電機組運行過程中會出現徑向震動,一般都會在水路機組軸連接法蘭柱上面進行檢測,軸向震動通常會在承重機架的軸向上面實施監(jiān)測。在監(jiān)測過程中,如果監(jiān)測出來的振動數值超出標準,那么就證明水電機組振動異常,應當進行故障檢查。在振動診斷時,一般常用到低頻振動儀,水電機組振動是有諧波構成,所以在診斷激振源時,可以結合鎮(zhèn)定信號和頻域變化來進行診斷分析[3]。

        第三,對水輪發(fā)電機外觀進行觀察。在對水電廠水輪發(fā)電機故障進行診斷時,還要主要對其外觀情況進行觀察,可以結合水輪發(fā)電機外觀情況和各個組件的說明書,對水輪發(fā)電機使用情況、故障的主要表現、水電機主要類型等多方面的信息進行掌握。如果負責水電廠水輪發(fā)電機組故障診斷的人員具有豐富的故障維修經驗,常??梢酝ㄟ^直接觀察水電機組外觀來判斷大致故障點[4]。

        3 水電廠水輪發(fā)電機組常見故障處理措施

        3.1 合理、正確對水輪發(fā)電機組進行檢查

        要想使水電廠水輪發(fā)電機的運行故障控制到最小幾率,既要能夠合理、正確對水輪發(fā)電機組進行檢查,檢查內容主要有:第一,要確認水輪發(fā)電機組的外殼是否存在開裂情況,螺栓是否得到牢固連接;第二,水輪發(fā)電機的調速器和轉動裝置是否運行正常,是否與聯軸器正常連接,還要查看其傳動帶的接頭是否連接牢固;第三,要對水輪發(fā)電機所有的閥門和導葉的開關狀態(tài)進行檢查;第四,要保證水輪發(fā)電機內部軸承保持一定潤滑度;第五,要檢查水輪發(fā)電機的控制屏連接線是否完好和正常,發(fā)電機的轉子在轉動是否后存在異常情況;第六,對水輪發(fā)電機的電刷和轉向器連接情況進行檢查,確保兩者保持正常連接,并確認電刷保持正常的壓力,刷握的各個開關均處于正常使用狀態(tài);第七,要確保水輪發(fā)電機控制屏的開關處于正確位置;第八,發(fā)電機處于空載狀態(tài)。

        3.2 做好水輪發(fā)電機的養(yǎng)護工作

        定時對水電廠水輪發(fā)電機進行養(yǎng)護工作,可以保障水輪發(fā)電機的正常運轉,保障水電廠發(fā)電效率和質量。為此,負責水輪發(fā)電機養(yǎng)護的工作人員在養(yǎng)護工作當中,要做好水輪發(fā)電機的清理工作,只有保障水輪發(fā)電機處于干凈、整潔的狀態(tài),才可以避免故障的發(fā)生。在清理過程中,如果發(fā)現水輪發(fā)電機出現積水的情況,要及時排除積水,保持水輪發(fā)電機組干燥,這樣才可以避免其受潮。水輪發(fā)電機的油泵很容易受潮,所以養(yǎng)護工作人員還要定期查看油泵情況,及時對油泵進行切換處理,將油泵的受潮情況進行控制。水輪發(fā)電機的調速器杠桿連接處很容易生銹,所以養(yǎng)護工作人員應當定期通過注油的方式來避免杠桿連接處生銹。堵塞問題常常發(fā)生在水輪發(fā)電機的氣水分離器部分,如果這一部分出現堵塞情況,就會導致水輪發(fā)電機無法運行,因此養(yǎng)護工作人員還要做好氣水分離器的清理工作,以避免其堵塞。除了做好上述養(yǎng)護工作外,水電廠還要做好水輪發(fā)電機養(yǎng)護工作計劃,做好養(yǎng)護工作的詳細記錄,并保存好每個水輪發(fā)電機的養(yǎng)護檔案,這樣可以為今后故障處理工作提供參考。此外,為了確保養(yǎng)護工作的有效落實,水電廠還要明確水輪發(fā)電機的養(yǎng)護責任人,進而可以避免由于不規(guī)范養(yǎng)護而引發(fā)的水輪發(fā)電機故障問題,在發(fā)生問題后還可以第一時間明確責任人。

        3.3 提升相關技術和管理人員的專業(yè)素養(yǎng)

        當水電廠水輪發(fā)電機組出現故障時,要想第一時間找出引發(fā)故障法根源,并及時采取有效處理措施,就需要專業(yè)的技術人員和水輪發(fā)電機管理人員,只有水輪發(fā)電機相關技術和管理人員的專業(yè)素養(yǎng)得到保障,才可以在水輪發(fā)電機出現故障后將故障對水電廠帶來的損失控制到最低,并通過有效的管理減少故障發(fā)生概率。為此,水電廠在招聘過程中應當提升相關技術人員和管理人員的招聘門檻,并對在職技術人員和管理人員進行定期培訓,豐富他們的水輪發(fā)電機組相關知識,幫助他們掌握更多水輪發(fā)電機組養(yǎng)護、維修、使用相關知識,這樣才可以正確使用和管理水輪發(fā)電機,并在其出現故障后可以第一時間、準確找到水輪發(fā)電機組故障點,對故障因素進行合理分析。除此之外,水電廠還應當注重他們的外出學習教育,幫助他們認識更多現代化水電廠水輪發(fā)動機產品和相關技術,并將其運用于實際工作當中,為水電廠水輪發(fā)電機的正常運轉提供保障。

        4 結語

        總的來說,水輪發(fā)電機作為水電廠的重要一部分,是保障水電廠可以為人民提供穩(wěn)定發(fā)電服務的關鍵,所以做好水輪發(fā)電機的故障處理工作,保障其正常運行尤為重要。作為水電廠,要做對水輪發(fā)電機組進行合理、正確的檢查,并做好水輪發(fā)電機養(yǎng)護工作,制定養(yǎng)護計劃,并將養(yǎng)護情況詳細記錄在案,明確養(yǎng)護責任人。同時,還要提升相關技術和管理人員的專業(yè)素養(yǎng),這樣才可以保障水電廠的工作效率,使其可以為人民的工作生活提供穩(wěn)定用電。

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