混流式機(jī)組調(diào)速器典型機(jī)械故障及應(yīng)對(duì)措施

【摘要】伴隨水電站的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)有很多大型水電站，而在電網(wǎng)中大型水電站擔(dān)任著調(diào)頻與調(diào)峰的責(zé)任，這便增加了負(fù)荷調(diào)節(jié)工作的困難性，同時(shí)存在較大的負(fù)荷跨度問題。而為了能夠確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，混流式水輪發(fā)電機(jī)組需要避開振動(dòng)區(qū)。本文主要針對(duì)混流式機(jī)組調(diào)速器典型機(jī)械故障展開深入的剖析，旨在采取有效的措施解決故障問題，確保混流式機(jī)組調(diào)速器能夠更好的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】調(diào)速器；混流式機(jī)組；機(jī)械故障；措施

由于大型水電站在日常運(yùn)行期間，往往需要承擔(dān)較大的負(fù)荷，這便增加了其運(yùn)行的不穩(wěn)定性，而要保障其能夠處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，便需要確?；炝魇剿啺l(fā)電機(jī)要避開振動(dòng)區(qū)。但是受到系統(tǒng)自身要求與機(jī)組特點(diǎn)的影響，調(diào)速器系統(tǒng)在運(yùn)行期間往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的損害，甚至導(dǎo)致混流式機(jī)組調(diào)速器出現(xiàn)較多的機(jī)械故障，給整個(gè)水電站正常運(yùn)行帶來了負(fù)面影響。為此，找出有效的措施解決存在的機(jī)械故障問題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

一、調(diào)速系統(tǒng)基本組成研究

本文主要對(duì)某城市的水電站使用的混流式機(jī)組調(diào)速器展開深入分析，該水電站所應(yīng)用的水輪調(diào)速器的組成部分主要包括三個(gè)方面，即調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置、調(diào)速器機(jī)械調(diào)節(jié)裝置以及機(jī)械液壓系統(tǒng)。

其中，電調(diào)裝置的組成主要包括：PCC兩套、PCC切換裝置一套、同時(shí)還包括雙重電源轉(zhuǎn)換模塊兩套與測(cè)速信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩套，它們共同構(gòu)成了電調(diào)裝置。

而機(jī)調(diào)裝置的組成則由：雙重供電模式兩套、功放板兩套、手動(dòng)綜合控制模塊兩套，另外還包括導(dǎo)葉信號(hào)隔離分配模板等部分。

二、混流式機(jī)組調(diào)速器典型機(jī)械故障實(shí)例淺議

（一）故障產(chǎn)生

某大型水電站的水輪機(jī)調(diào)速器的布置方式主要為臥式布置，該水輪機(jī)調(diào)速器的直徑約為254mm，操作期間，其壓力約為6.3MPa。其中主配壓閥結(jié)構(gòu)形式為：閥套與兩閥盤組成，閥套和閥體之間的配合方式為：間隙配合，而閥套兩端下部需要通過定位螺栓與閥體相連，以此來達(dá)到定位的目標(biāo)。該大型水電站工作人員在對(duì)機(jī)組檢修以后，展開了并網(wǎng)帶負(fù)荷試驗(yàn)，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)組功率增加到530MW以后，便出現(xiàn)了下降的情況，工作人員將調(diào)速器方式切換到現(xiàn)地手動(dòng)控制操作狀態(tài)以后，試圖解決機(jī)組功率下降問題，但是依舊無法有效解決該問題，機(jī)組負(fù)荷依舊處于下降趨勢(shì)，并導(dǎo)致出現(xiàn)了機(jī)組逆功率保護(hù)動(dòng)作停機(jī)問題的出現(xiàn)。而整個(gè)過程所用時(shí)間在200s以上。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，主配關(guān)導(dǎo)葉側(cè)閥套和閥體之間的限位螺栓出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象，閥套出現(xiàn)了移動(dòng)情況，并且存在摩擦的痕跡。閥芯和閥套之間不存在拉傷痕跡，可是當(dāng)閥芯處于全開與全關(guān)狀態(tài)的時(shí)候，在一定期間存在著卡塞問題。

（二）導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因分析

相關(guān)工作人員依據(jù)故障產(chǎn)生的過程與設(shè)備的損傷情況，明確了導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因，即：

首先，受到油質(zhì)的影響。壓縮空氣清潔度、管道雜質(zhì)以及空氣氧化，或者在維修期間受到人為污染等方面的影響，都會(huì)導(dǎo)致油質(zhì)被污染。一旦油質(zhì)不合格，含有一定的雜質(zhì)，或者設(shè)備表明存在著被腐蝕的情況，那么滑動(dòng)部件的磨損問題也會(huì)越發(fā)嚴(yán)重，從而引發(fā)滑閥閥芯被卡死、轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的間隙越來越大，給比例閥性能帶來極大程度的影響。

其次，設(shè)備材質(zhì)方面存在著缺陷問題。工作人員在對(duì)主配進(jìn)行更新期間發(fā)現(xiàn)，新主配依舊存在閥芯動(dòng)作卡塞等現(xiàn)象。如果該種卡塞情況的出現(xiàn)，是由于設(shè)備出廠期間，其性能較低所致，那么其原因可能為：

第一，在制造閥芯和閥套期間與裝配期間，存在著偏差問題，這便引發(fā)在全開、全關(guān)的位置上出現(xiàn)卡塞的情況。通過現(xiàn)場(chǎng)檢查，機(jī)械故障確實(shí)由閥芯在全開、全關(guān)位置上存在卡塞問題所引起的，并導(dǎo)致出現(xiàn)限位螺栓拉斷的情況。

第二，閥體和閥芯之間出現(xiàn)油膜減少的情況所致。通過長時(shí)間的檢修工作實(shí)施以后，由于臥式布置的閥芯長期處于中間位置，導(dǎo)致受到重力的影響和閥盤緊貼因素的影響，而出現(xiàn)了油膜減小與潤滑條件不斷下降的情況出現(xiàn)。

三、機(jī)械故障防范措施

第一，相關(guān)單位需要安排專門的工作人員，對(duì)設(shè)備實(shí)施年度檢查工作，在檢查期間需對(duì)主配與油壓管道展開分解檢查工作，并徹底清洗液壓閥各滑動(dòng)零件，對(duì)主配全行程滑動(dòng)摩擦情況展開詳細(xì)的檢查，并且在檢修與組裝期間，采取嚴(yán)密的防塵措施，避免灰塵的堆積。

第二，對(duì)透平油油質(zhì)展開監(jiān)測(cè)與防治工作。為了能夠避免油質(zhì)惡劣而導(dǎo)致出現(xiàn)氧化分解物，致使設(shè)備出現(xiàn)了生銹的情況，便需要工作人員對(duì)油質(zhì)進(jìn)行定期的愁緒，并且實(shí)施化驗(yàn)工作，一旦發(fā)現(xiàn)存在氧化分解物，則需要對(duì)其立即處理。

第三，需對(duì)調(diào)速器加強(qiáng)維護(hù)與保養(yǎng)操作。這與盧炳標(biāo)在《混流式機(jī)組安裝及調(diào)試問題處理探析》一文中的觀點(diǎn)極為相似。對(duì)于各級(jí)過濾器的濾芯，需要定期的進(jìn)行清洗與更換，對(duì)于調(diào)速器的控制柜柜門要確保處于密閉狀態(tài)，對(duì)油箱箱體進(jìn)行封堵，嚴(yán)格控制管路穿孔縫隙等，以此來提升油壓系統(tǒng)的密封性能，避免灰塵的進(jìn)入，給油質(zhì)帶來不必要的破壞問題。

四、總結(jié)

當(dāng)前，大型水電站中，已經(jīng)廣泛應(yīng)用混流式機(jī)組調(diào)速器，但是在實(shí)際應(yīng)用期間，常常出現(xiàn)一定的機(jī)械故障，如機(jī)組負(fù)荷下降、閥芯出現(xiàn)卡塞情況等等，這些故障問題的存在，影響大型水電站的運(yùn)行質(zhì)量。為此，針對(duì)機(jī)械故障展開分析與研究，并采取有效的措施解決這些故障問題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急，需引起相關(guān)單位的高度重視。

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