水力發(fā)電機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)

□張占寧(河南省信陽(yáng)市鲇魚山水庫(kù)管理局)

水電站的設(shè)備正常維護(hù)與檢修是提高設(shè)備健康水平,保證水電站滿發(fā)、多發(fā)、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施。根據(jù)電力工業(yè)特點(diǎn),要掌握設(shè)備運(yùn)行規(guī)律,做好設(shè)備的日常維護(hù),堅(jiān)持以預(yù)防為主的計(jì)劃?rùn)z修和“質(zhì)量第一”的檢修方針，切實(shí)做到應(yīng)修必修,修必修好,使全廠設(shè)備經(jīng)常處于良好狀態(tài)。水輪發(fā)電機(jī)組是水電站的重要設(shè)備,對(duì)提高水電站的生產(chǎn)指標(biāo)和安全運(yùn)營(yíng)都有著非常重要的作用,因此必須做好對(duì)操作員工關(guān)于水輪發(fā)電機(jī)組的科學(xué)使用培訓(xùn),增強(qiáng)操作員工的理論知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)水輪機(jī)電阻做好日常維護(hù)工作,在保障安全生產(chǎn)的前提下盡可能的為水電站創(chuàng)造更大的效益。

1.發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視和檢查維護(hù)

第1，所有安裝在發(fā)電機(jī)儀表盤上的電氣指示儀表，發(fā)電機(jī)定子繞組、定子鐵芯、進(jìn)出風(fēng)，發(fā)電機(jī)各部軸承的溫度及潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的油位、油壓、水壓等的檢查、記錄間隔時(shí)間應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況、機(jī)組運(yùn)行年限、記錄儀表和計(jì)算機(jī)配置等具體情況在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中明確。監(jiān)視勵(lì)磁回路絕緣的電壓表，應(yīng)定期測(cè)量，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定。

第2，發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備，應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定，進(jìn)行定期巡視和檢查。此外，在發(fā)生外部短路后，也應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行外部檢查。

第3，潤(rùn)滑油和軸承的允許溫度及油壓、進(jìn)出風(fēng)溫度和冷卻水水壓均應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定。

第4，發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑、軸承、冷卻水系統(tǒng)的定期試驗(yàn)、切換、清掃、排污等維護(hù)工作應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中明確工作項(xiàng)目和周期。

第5，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行管理與監(jiān)督，應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠管理體制、值班方式的具體情況，指定專門單位的專人擔(dān)任，其職責(zé)分工，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中明確規(guī)定。

第6，“無(wú)人值班”(少人值守)電廠的發(fā)電機(jī)及其電氣機(jī)械儀表的巡視檢查和表計(jì)記錄應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中明確規(guī)定。

2.滑環(huán)和勵(lì)磁機(jī)整流子電刷的檢查和維護(hù)

一定期檢查整流子和滑環(huán)時(shí)，應(yīng)檢查下列各點(diǎn)：第一,整流子和滑環(huán)上電刷的冒火情況；第二,電刷在刷框內(nèi)應(yīng)能自由上下活動(dòng)(一般間隙0.1～0.2mm)，并檢查電刷有無(wú)搖動(dòng)、跳動(dòng)或卡住的情形，電刷是否過(guò)熱，同一電刷應(yīng)與相應(yīng)整流子片對(duì)正；第三,電刷連接軟線是否完整、接觸是否緊密良好、彈簧壓力是否正常、有無(wú)發(fā)熱、有無(wú)碰機(jī)殼的情況；第四,電刷與整流子接觸面不應(yīng)小于電刷截面的75%；第五,電刷的磨損程度(允許程度訂入現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中)；第六,刷框和刷架上有無(wú)灰塵積垢；第七,整流子或滑環(huán)表面應(yīng)無(wú)變色、過(guò)熱現(xiàn)象，其溫度應(yīng)≤120℃。

二檢查電刷時(shí)，可順序?qū)⑵溆伤⒖騼?nèi)抽出。如需更換電刷時(shí)，在同一時(shí)間內(nèi)，每個(gè)刷架上只許換一個(gè)電刷。換上的電刷必須研磨良好并與整流子、滑環(huán)表面吻合，且新舊牌號(hào)必須一致。

三根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程所規(guī)定的時(shí)間和次數(shù)，對(duì)滑環(huán)和勵(lì)磁機(jī)整流子進(jìn)行維護(hù)。工作中，應(yīng)采取防止短路及接地的安全措施。使用壓縮空氣吹掃時(shí)，壓力不應(yīng)超過(guò)0.3MPa，壓縮空氣應(yīng)無(wú)水分和油(可用手試)。

四機(jī)組運(yùn)行中，由于滑環(huán)、整流子或電刷表面不清潔造成電刷冒火時(shí)，可用擦拭方法進(jìn)行處理。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程應(yīng)明確規(guī)定處理方法與注意事項(xiàng)。

3.勵(lì)磁裝置的檢查和維護(hù)

一現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程應(yīng)明確規(guī)定勵(lì)磁設(shè)備的巡視檢查周期和具體項(xiàng)目。主要檢查項(xiàng)目有：第一,各表計(jì)指示是否正常，信號(hào)顯示是否與實(shí)際工況相符；第二,各有關(guān)勵(lì)磁設(shè)備元器件，應(yīng)在運(yùn)行對(duì)應(yīng)位置；第三,檢查各整流功率柜運(yùn)行狀況及均流情況；第四,各電磁部件無(wú)異聲及過(guò)熱現(xiàn)象；第五,各通流部件的接點(diǎn)、導(dǎo)線及元器件無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象，各熔斷器是否異常；第六,各機(jī)械部件位置正確，接觸點(diǎn)接觸良好，無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象，掛鉤掛好，各部螺栓、銷釘連接良好；第七,通風(fēng)用元器件、冷卻系統(tǒng)工作是否正常；第八,靜止勵(lì)磁裝置的工作電源、備用電源、起勵(lì)電源、操作電源等應(yīng)正?？煽?，并能按規(guī)定要求投入或自動(dòng)切換。

二整流勵(lì)磁裝置功率柜的維護(hù)工作，應(yīng)在該功率柜停運(yùn)情況下進(jìn)行。晶閘管整流器的散熱器應(yīng)定期清掃，風(fēng)扇應(yīng)定期切換運(yùn)行。勵(lì)磁裝置工作在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，注意無(wú)功功率的變化。

4.水電站水輪機(jī)額定情況下的運(yùn)行方式

一水電站水輪發(fā)電機(jī)按照制造廠銘牌規(guī)定數(shù)據(jù)運(yùn)行的方式稱為額定運(yùn)行方式，水電站水輪發(fā)電機(jī)可在這種方式下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。

二轉(zhuǎn)子電流的額定值，應(yīng)采用在額定功率因數(shù)和電壓波動(dòng)在額定值的±5%、頻率變化在±1%范圍，能保證發(fā)電機(jī)額定出力時(shí)的電流值。

三水電站水輪發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行后，未做溫升試驗(yàn)前，如無(wú)異?，F(xiàn)象按照發(fā)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)帶負(fù)荷。在未進(jìn)行溫升試驗(yàn)以前，水電站水輪發(fā)電機(jī)不允許超過(guò)銘牌的額定數(shù)值運(yùn)行，同時(shí)也不允許無(wú)根據(jù)地限制容量。如果經(jīng)過(guò)溫升試驗(yàn)，證明水電站發(fā)電機(jī)在溫升方面確有較大裕度，對(duì)水電站發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的分析亦說(shuō)明確能超過(guò)額定數(shù)值運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將所做的試驗(yàn)記錄連同結(jié)構(gòu)分析(國(guó)內(nèi)產(chǎn)品應(yīng)附制造廠的意見)報(bào)送上級(jí)主管部門批準(zhǔn)后可以超過(guò)額定數(shù)值按新的數(shù)據(jù)運(yùn)行。

四經(jīng)過(guò)改進(jìn)后提高出力的發(fā)電機(jī)需通過(guò)溫升試驗(yàn)和其他必要的試驗(yàn)，以及進(jìn)行技術(shù)分析鑒定，來(lái)確定提高出力后的運(yùn)行數(shù)據(jù)。按提高出力數(shù)據(jù)運(yùn)行的方式經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)后，可以作為水電站發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行方式。水電站水輪發(fā)電機(jī)超出力運(yùn)行必須考慮原動(dòng)機(jī)(水輪機(jī))、水電站發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)、有關(guān)電氣(一、二次)設(shè)備及機(jī)械附屬設(shè)備的銘牌容量能否適應(yīng)。

五轉(zhuǎn)子繞組、定子繞組及定子鐵芯的最大溫度，為水電站水輪發(fā)電機(jī)在額定進(jìn)風(fēng)溫度及額定功率因數(shù)下，帶額定負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行時(shí)所發(fā)生的溫度，這些溫度根據(jù)溫升試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)確定，其值應(yīng)在絕緣等級(jí)和制造廠所允許的限度以內(nèi)。

六當(dāng)水電站水輪發(fā)電機(jī)組銘牌設(shè)置最大容量時(shí)，水電站水輪應(yīng)允許在最大負(fù)荷下連續(xù)安全運(yùn)行。最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)、定子和轉(zhuǎn)子最大工作電流以及發(fā)電機(jī)各部溫度，應(yīng)按制造廠的規(guī)定在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中寫明。

[1]吳君平.《水力發(fā)電機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)手冊(cè)》[M].北京：電力工業(yè)出版社，1956.

[2]水力發(fā)電機(jī)的操作規(guī)程.水利電力部西安電力設(shè)計(jì)院[M].北京水利電力出版社，1958.