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    水輪機的故障及處理

    2020-02-07 13:31:18      來源:宜賓富源      點擊:0

    一、機組過速

    機組帶負荷運行中突然甩負荷時,由于導(dǎo)葉不能瞬時關(guān)閉,在導(dǎo)葉關(guān)閉的過程中水輪機的轉(zhuǎn)速就可能增高20%~40%,甚至更高。當機組轉(zhuǎn)速升高至某一定值(其整定值由機組的轉(zhuǎn)動慣量而定,一般整定為140%額定轉(zhuǎn)速)以上,則機組出現(xiàn)過速事故。由于轉(zhuǎn)速的升高,機組轉(zhuǎn)動部分離心力急劇增大,引起機組擺度與振動顯著增大,甚至造成轉(zhuǎn)動部分與固定部分的碰撞。所以應(yīng)防止機組過速。

     

    為了防止機組發(fā)生過速事故,目前多數(shù)電站是設(shè)置過速限制器、事故電磁閥或事故油泵,并裝設(shè)水輪機主閥或快速閘門。這些裝置都通過機組事故保護回路自動控制。

     

    ①②③機組發(fā)生過速時的現(xiàn)象有

    機組噪音明顯增大。

    發(fā)電機的負荷表指示為零,電壓表指示升高(過電壓保護可能動作)。

    “水力機械事故”光字牌亮,過速保護動作,出現(xiàn)事故停機現(xiàn)象。

    過速限制器動作,水輪機主閥(或快速閘門)全開位置紅燈熄滅(即正在關(guān)閉過程)。若過速保護采用事故油泵,則事故油泵起動泵油,關(guān)閉導(dǎo)水葉。

     

    ②機組過速時的處理

    通過現(xiàn)象判明機組已過速時,應(yīng)監(jiān)視過速保護裝置能否正常動作,若過速保護拒動或動作不正常,應(yīng)手動緊急停機,同時關(guān)閉水輪機主閥(或快速閘門)。

    若在緊急停機過程中,因剪斷銷剪斷或主配壓閥卡住等引起機組過速,此時即使轉(zhuǎn)速尚未達到過速保護動作的整定值,都應(yīng)手動操作過速保護裝置,使導(dǎo)水葉及主閥迅速關(guān)閉。對于沒有設(shè)置水輪機主閥的機組,則應(yīng)盡快關(guān)閉機組前的進水口閘門。


    二、機組的軸承事故

    ①巴氏合金軸承的溫度升高

    一般機組的推力、上導(dǎo)、下導(dǎo)等軸承和水輪機導(dǎo)軸承都采用巴氏合金軸承,故利用稀油進行潤滑和冷卻。當它們中的任一軸承溫度升高至事故溫度時,則軸承溫度過高事故保護動作,進行緊急停機,以免燒壞軸瓦。

     

    當軸承溫度高于整定值時,機旁盤“水力機械事故”光字牌亮,軸承溫度過高信號繼電器掉牌,事故軸承的膨脹型溫度計的黑針與紅針重合或超過紅針。在此以前,可能已出現(xiàn)過軸承溫度升高的故障信號;或者可能出現(xiàn)過冷卻水中斷及冷卻水壓力降低、軸承油位降低等信號。

     

    當發(fā)生以上現(xiàn)象時,首先應(yīng)對測量儀表的指示進行校核與分析。例如將膨脹型溫度計與電阻型溫度計兩者的讀數(shù)進行核對,將軸承溫度與軸承油溫進行比較鑒別。并察看軸承油面和冷卻水。若證明軸承溫度并未升高,確屬保護誤動作,則可復(fù)歸事故停機回路,啟動機組空轉(zhuǎn),待進一步檢查落實無問題后,便可并網(wǎng)發(fā)電。當確認軸承溫度過高時,就必須查明實際原因,進行正確處理。

     

    有許多因素可以導(dǎo)致巴氏合金軸承溫度升高,一般常見的原因及處理辦法如下:

    潤滑油減少:由于軸承油槽密封不良,或排油閥門關(guān)閉不嚴密,造成大量漏油或甩油,潤滑油因減少而無法形成良好的油膜,致使軸承溫度升高,此時應(yīng)視具體情況,對密封不良處進行處理,并對軸承補注潤滑油。

    油變質(zhì):軸承內(nèi)的潤滑油因使用時間較長,或油中有水份或其它酸性雜性,使油質(zhì)劣化,影響潤滑性能,這時應(yīng)更換新油。尤其當軸承內(nèi)大量進水(例如冷卻器漏水等)時,使?jié)櫥袄鋮s的介質(zhì)改變,直接影響軸承的潤滑條件,會很快導(dǎo)致軸承燒毀,這時應(yīng)立即停機處理滲水或漏水部位,并更換軸承油槽內(nèi)的油。

    冷卻水中斷或冷卻水壓降低:冷卻水管堵塞、閥門的閥瓣損壞、管道內(nèi)進入空氣等都會影響冷卻器的過流量,使冷卻器不能正常發(fā)揮作用,引起軸承油溫升高,這時應(yīng)立即投入機組備用冷卻水,或?qū)⒐艿琅艢狻H羰抢鋮s水壓過低,應(yīng)設(shè)法加大冷卻水量,使軸承溫度下降到正常值。

    主軸承擺度增大:當主軸擺度增大時,軸與軸瓦間的磨擦力增加,發(fā)熱量增大,致使?jié)櫥瑮l件變壞,不能形成良好的油膜,這時應(yīng)設(shè)法減小機組擺度。例如改變機組有功及無功負荷,使機組在振動較小的負荷區(qū)域內(nèi)運行,或者停機檢查各導(dǎo)軸承間隙有否大的變化,檢查各導(dǎo)軸瓦的推力螺栓有無松動。

     

    ②水導(dǎo)軸承的潤滑水中斷

    橡膠瓦水導(dǎo)軸承系用水進行潤滑,這類軸承俗稱水軸承。當水軸承潤滑水中斷時,其現(xiàn)象與上述油軸承相似,只是多顯示一個“軸承潤滑水中斷”信號。

    (1)潤滑水中斷的原因與后果:由于水質(zhì)不潔或有雜物,致使取水濾網(wǎng)或過濾器堵塞,造成水壓降低;或自動供水閥門因某種原因誤關(guān);當用水泵供水時,由于機械或電氣原因造成水泵供水中斷。這些都會引起潤滑水中斷事故。當潤滑水中斷或水量減少時,會使軸領(lǐng)與軸瓦間潤滑、冷卻條件變壞,甚至發(fā)生干磨擦,導(dǎo)致軸承燒毀,此時水輪機失去了徑向支承,造成振動和擺度急劇增大,有時會發(fā)生竄水現(xiàn)象,從而影響機組的正常運行。

    (2)處理方法:一般采取以下措施

    當潤滑水中斷或水壓降低時,首先應(yīng)投入備用水源,然后清掃取水濾網(wǎng)及過濾器,或查找潤滑水自動供水閥誤關(guān)閉的原因,處理完成后仍恢復(fù)原供水系統(tǒng)的正常供水。

    若軸承采用水泵供水時,當出現(xiàn)水泵停止供水或其出口水壓下降而造成潤滑水中斷,應(yīng)首先起動備用水泵供水,然后再查明水泵停止供水或其出口水壓下降的原因,并做相應(yīng)處理;

    當無法立即恢復(fù)供水時,為了不致造成事故擴大,應(yīng)立即停機。

     

    水輪機的檢驗

    (1)檢驗標準:出口發(fā)電設(shè)備中的水輪機及其零部件是在出廠檢驗合格的基礎(chǔ)上進行法定檢驗的。檢驗依據(jù)的標準主要有:JB626《水輪機基本技術(shù)條件》;JB3161-82《水輪機模型試驗規(guī)程》及有關(guān)的材料,材料試驗,主要零部件等標準。合同規(guī)定的國外檢驗標準或技術(shù)協(xié)議中規(guī)定的參數(shù)和經(jīng)濟、技術(shù)指標也是出口檢驗的依據(jù)。

    (2)檢驗項目:水輪機檢驗項目是依據(jù)合同、技術(shù)協(xié)議和產(chǎn)品標準和出口要求而確定的。檢驗內(nèi)容主要包括:資料(設(shè)計和制造)的審查,一般外觀檢驗;性能及經(jīng)濟技術(shù)指標檢測和包裝質(zhì)量檢查等。

    資料審查:主要審查設(shè)計和制造的依據(jù)、圖紙、產(chǎn)品說明書、合格證及有關(guān)材料的材質(zhì)報告,性能試驗報告以及必要的試驗、檢測數(shù)據(jù);

    一般外觀質(zhì)量檢查:根據(jù)有關(guān)標準規(guī)定,對水輪機主體及附屬裝置,零部件進行外觀質(zhì)量的全面檢查。主要內(nèi)容有:產(chǎn)品規(guī)格、型號、外形尺寸、銘牌等是否貨證相符。外觀質(zhì)量上是否有殘損、銹蝕滲漏;涂漆顏色和質(zhì)量是否符合出口要求;傳動部件是否轉(zhuǎn)動靈活、運轉(zhuǎn)平衡;控制部分是否靈敏、可靠、準確;焊接件的成型質(zhì)量和焊縫質(zhì)量等;

    性能試驗:通過試驗檢查產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、性能指標和經(jīng)濟指標是否達到標準或合同規(guī)定。

     

    a.主要零部件的材料性能、加工尺寸、精度、裝配質(zhì)量和性能;

    b.水輪機及附屬管路的壓力試驗;

    c.轉(zhuǎn)輪密封試驗;

    d.空載運行試驗;

    e.水輪機第一次帶負荷試驗;

    f.甩負荷試驗;

    g.帶負荷72小時連續(xù)試驗;

    h.調(diào)速系統(tǒng)及自動化裝置系統(tǒng)的試驗,應(yīng)符合其專門的技術(shù)條件;

    i.合同或技術(shù)協(xié)議規(guī)定的其他項目;

    j.氣蝕破壞試驗;

    k.水輪機的效率驗收試驗,可根據(jù)合同或技術(shù)協(xié)議規(guī)定,用模型或真機驗收。模型試驗的方法按模型試驗規(guī)程,在能量試驗臺和汽蝕試驗臺上進行。采用真機驗收時,可在機組運行一年后進行。

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