抽水蓄能發(fā)電機(jī)檢修保護(hù)措施探究

湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司 湖南省長(zhǎng)沙市 410213

摘要：近年來，抽水蓄能電站的建設(shè)得到快速發(fā)展，加強(qiáng)柚水蓄能電站設(shè)備管理是一個(gè)重要的課題。文章分析了抽水蓄能機(jī)組檢修常見問題及處理方法，提出了加強(qiáng)抽水蓄能發(fā)電機(jī)檢修保護(hù)的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：抽水蓄能發(fā)電機(jī)；故障；檢修；保護(hù)措施

引言

為了滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，電力行業(yè)建設(shè)者必須高度重視調(diào)峰填谷、控制系統(tǒng)能耗以及提高供電質(zhì)量、確保供電安全等工作。抽水蓄能發(fā)電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，有效地緩解了我國電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的各種問題，在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)揮著不可替代的作用。抽水蓄能發(fā)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行受諸多因素影響，為了提高該發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率，研究人員必須高度重視抽水蓄能發(fā)電機(jī)的檢修和保護(hù)。

1.抽水蓄能發(fā)電機(jī)檢修中常見故障

1.1發(fā)電機(jī)的故障成因

抽水蓄能發(fā)電機(jī)多發(fā)的故障，有制動(dòng)器故障、軸瓦損壞、定子振動(dòng)、阻尼繞組故障、轉(zhuǎn)子引線故障等。（1）制動(dòng)器故障，多是由于發(fā)電機(jī)內(nèi)部塵土、油污過多導(dǎo)致的。制動(dòng)塊沒有較好的耐磨性，荷載程度不均勻。這會(huì)縮短制動(dòng)塊的使用壽命，活塞會(huì)被卡住，繞組絕緣由此降低；定子線圈下沉是松動(dòng)了。其原因是墊條和線圈高溫運(yùn)行收縮，線圈受到重力影響下沉，易磨損主絕緣體，將線圈造成損壞，引發(fā)線路的短路。（2）軸瓦損壞，多是由于各瓦之間存在受力不均，導(dǎo)致使受力較大的軸瓦溫度升高、變形磨損；如果冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題，會(huì)造成油溫上升，同樣會(huì)造成軸瓦溫度升高，甚至造成燒瓦。（3）定子振動(dòng)，是由于定子中的鐵心松動(dòng)，這會(huì)使得定子繞組不再堅(jiān)固，發(fā)生了震動(dòng)現(xiàn)象。（4）阻尼繞組故障，多是由于阻尼環(huán)間螺栓連接處有氧化層，接觸電阻大，啟動(dòng)或運(yùn)行過程中打火，造成局部發(fā)熱甚至燒壞阻尼環(huán)。（5）轉(zhuǎn)子引線故障，多是因?yàn)榻^緣破裂、其表面較臟。在離心力的影響下，引線被甩出，焊錫面被腐蝕掉，這就導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)失磁和接地的故障。

1.2抽水蓄能發(fā)電機(jī)的故障特點(diǎn)

水力發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，其最大特征就是復(fù)雜性。如果水電機(jī)組某一處出現(xiàn)故障，但機(jī)器都在工作，強(qiáng)大的聲響很難讓人判別出振源的位置。振源無法尋找，主次關(guān)系也不好辨識(shí)。發(fā)生振動(dòng)故障時(shí)，也會(huì)引發(fā)其余的故障振動(dòng)。各部位發(fā)生振動(dòng)，其種類繁多，即便是專業(yè)人員，也不能及時(shí)的分清。同時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障有著多樣的意義。故障不同，且特征也不同。故障和特征并不對(duì)應(yīng)。除此之外，故障在特征方面有著更為廣泛的反映意義。水輪發(fā)電機(jī)組的各部位超長(zhǎng)振動(dòng)，或者是故障的疊加反映。故障引發(fā)振動(dòng)可能會(huì)反映在不同的部位上。分析故障由此帶來了壓力。檢修發(fā)電機(jī)故障的技術(shù)，也因?yàn)檫@樣的故障特點(diǎn)，發(fā)展創(chuàng)新速度緩慢。

2抽水蓄能發(fā)電機(jī)故障檢修處理措施

2.1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地方式有兩種，即一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地。轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地很容易引發(fā)兩點(diǎn)接地故障，這是由于轉(zhuǎn)子正極對(duì)于地電壓和負(fù)極對(duì)于地電壓發(fā)生改變。進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁拉力不平衡，機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)子發(fā)熱。故障發(fā)生時(shí)，警鈴鳴響，發(fā)電機(jī)旁發(fā)“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號(hào)，同時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，表記指示正常。具體處理方法是，首先判斷轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地信號(hào)能不能復(fù)歸。如果是瞬時(shí)接地就可以復(fù)歸，如果是永久接地就無法復(fù)歸，并且轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)正常。接下來利用轉(zhuǎn)子電壓表，對(duì)轉(zhuǎn)子正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓值進(jìn)行測(cè)量，發(fā)生一點(diǎn)接地的判定條件是，某極對(duì)地電壓降至零，另一極對(duì)地電壓升至全電壓。最后對(duì)勵(lì)磁回路進(jìn)行檢查，根據(jù)接地性質(zhì)和部位進(jìn)行處理，如果是非金屬性接地，就應(yīng)該做好停機(jī)準(zhǔn)備，并且把情況報(bào)告給調(diào)度。如果是金屬性接地，則必須啟動(dòng)備用機(jī)組，解列停機(jī)，并且迅速報(bào)告調(diào)度。檢查處理時(shí)間應(yīng)該控制在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)，否則應(yīng)停機(jī)處理。

2.2轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地的情況下，形成回路，這時(shí)有電流通過故障點(diǎn)。故障發(fā)生時(shí)，警鈴鳴響，發(fā)電機(jī)旁發(fā)“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號(hào)，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；轉(zhuǎn)子電流非正常增大，轉(zhuǎn)子電壓下降；無功功率表指示下降，功率因數(shù)可能進(jìn)相，有功負(fù)荷可能降低；機(jī)組會(huì)伴隨劇烈的振動(dòng)聲，這是磁場(chǎng)不平衡導(dǎo)致的。轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地造成的損害較大，這時(shí)因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流的加大會(huì)損壞勵(lì)磁回路設(shè)備。尤其要注意的是，如果是在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部發(fā)生接地，就會(huì)引起轉(zhuǎn)子繞組過熱。機(jī)組劇烈振動(dòng)損壞設(shè)備，這時(shí)必須向調(diào)度匯報(bào)，并申請(qǐng)緊急停機(jī)。

2.3發(fā)電機(jī)溫度過高

發(fā)電機(jī)的溫度是其在運(yùn)行時(shí)需要密切監(jiān)視的指標(biāo)，時(shí)刻注意定子、轉(zhuǎn)子和鐵心溫度，避免超過規(guī)定值。故障發(fā)生時(shí)，上位機(jī)會(huì)發(fā)出“機(jī)組溫度過高”報(bào)警信號(hào)。這時(shí)要根據(jù)具體情況進(jìn)行判斷，采取相應(yīng)的處理措施。如果發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷或定子電流超過了額定值，就需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，直到其在額定范圍之內(nèi)。如果是由于測(cè)溫裝置沒有正常工作產(chǎn)生的，就需要退出故障測(cè)點(diǎn)，并采取相應(yīng)措施。如果發(fā)現(xiàn)機(jī)組冷卻水壓較低，應(yīng)該對(duì)供水泵進(jìn)行檢查，并且加入機(jī)組冷卻備用水，令水壓恢復(fù)正常。如果發(fā)現(xiàn)水路不暢，這是由于空冷器堵塞了，可以采取在短時(shí)間加壓供水或者倒換機(jī)組冷卻水的措施。如果空冷器進(jìn)出水閥閥芯分離，這時(shí)應(yīng)該轉(zhuǎn)移機(jī)組負(fù)荷，調(diào)節(jié)合適的冷、熱風(fēng)溫度。對(duì)機(jī)組的有、無功負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)分配。如果故障依然無法排除，定子線圈、鐵芯溫度高于 120℃，就應(yīng)聯(lián)系調(diào)度停機(jī)。

2.4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路斷線

故障發(fā)生時(shí)警鈴發(fā)出鳴響，發(fā)“失磁保護(hù)動(dòng)作”信號(hào)，計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流表指針向零方向擺動(dòng)，勵(lì)磁電壓升高；定子電流迅速降低，有功、無功為零；如果磁極斷線，風(fēng)洞會(huì)有煙冒出，伴隨焦臭味，并且發(fā)出很大噪聲。這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)必須立刻停機(jī)，對(duì) FMK 動(dòng)作情況進(jìn)行檢查，并通知調(diào)度。如果起火，應(yīng)該立刻滅火，以免造成人員和財(cái)產(chǎn)的損失。

3 加強(qiáng)抽水蓄能發(fā)電機(jī)檢修保護(hù)的措施

3.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)檢修觀念

轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)檢修觀念是提高水力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)安全可靠的首要環(huán)節(jié)。因而水電廠要自上而下的轉(zhuǎn)變對(duì)于發(fā)電機(jī)檢修和維護(hù)的觀念，不斷剔除原有的落后的發(fā)電機(jī)維修觀念。并且要針對(duì)新時(shí)期的先進(jìn)的發(fā)電機(jī)維護(hù)理念定期對(duì)相關(guān)的維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，從而使技術(shù)人員從根本上改變傳統(tǒng)的思想觀念，從而更好的進(jìn)行發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作。

3.2 提高檢修人員的素質(zhì)

發(fā)電設(shè)備的檢修工作需要很多人一起完成，因而水電廠要著力培養(yǎng)人員之間的默契和信任。除此之外，水電廠要定期對(duì)檢修人員進(jìn)行培訓(xùn)，使檢修人員能夠及時(shí)了解先進(jìn)的技術(shù)，掌握更為全面的信息，從而使發(fā)電廠檢修工作能夠有序開展。

3.3 及時(shí)監(jiān)測(cè)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)層出不窮，因而水電廠要及時(shí)引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)。通過對(duì)發(fā)電機(jī)的及時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解發(fā)電機(jī)的信息，從而更好的安排以后的工作。只有提高水電廠的監(jiān)測(cè)能力和檢測(cè)水平才可以及時(shí)掌握第一手的信息，從而為現(xiàn)場(chǎng)操作人員了解機(jī)組運(yùn)行情況提高條件。

結(jié)束語

抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行水頭和轉(zhuǎn)速較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且由于其在電網(wǎng)中所處的獨(dú)特地位，需要在抽水與發(fā)電間頻繁進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換，控制程序繁瑣，導(dǎo)致檢修維護(hù)管理比常規(guī)水電站的工作量大。再加上我國現(xiàn)行的抽水蓄能電站機(jī)組檢修管理模式大多采用新廠、新體制管理模式，在生產(chǎn)人員和組織機(jī)構(gòu)的配置上，力求精簡(jiǎn)，人員少，給設(shè)備的檢修維護(hù)管理帶來一定的困難。

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