卜陽
【摘 要】水輪機(jī)在水電站運(yùn)行發(fā)電中有著至關(guān)重要的作用,將水輪機(jī)置于水電站中水庫上游,水輪機(jī)在水流沖刷作用下,自身會旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生機(jī)械能,為發(fā)電機(jī)運(yùn)行提供動力。水輪機(jī)只有正常運(yùn)行,才能保證水電站處于正常工作狀態(tài)。但是在實際中,水輪機(jī)的工作時間多了,也會產(chǎn)生一些故障,影響發(fā)電效率。水電站的維修人員應(yīng)做好水輪機(jī)的日常檢修。
【關(guān)鍵詞】水輪機(jī);運(yùn)行故障;處理措施
1 水輪機(jī)運(yùn)行中的故障
1.1 水導(dǎo)瓦溫度過高故障
水導(dǎo)瓦指的是巴氏合金軸瓦,其在水輪機(jī)中的作用就是使轉(zhuǎn)軸在運(yùn)行中保持在原來的位置上,不會發(fā)生位移,并且使水輪機(jī)組的中心在同一條直線上。在實際水輪機(jī)運(yùn)行過程中,水導(dǎo)瓦發(fā)揮作用時間有限,因為轉(zhuǎn)軸和軸瓦之間有直接接觸的地方,兩者在機(jī)組運(yùn)行中,不可能保持靜止?fàn)顟B(tài),所以就會產(chǎn)生運(yùn)動摩擦,摩擦?xí)a(chǎn)生熱量,會使兩者自身的溫度飆升,一直到兩者中的一種達(dá)到溫度承受極點,進(jìn)而導(dǎo)致其罷工。相對轉(zhuǎn)軸來說,軸瓦的承受極限值比較小一些,所以其不僅不能保持正常的工作狀態(tài),形態(tài)也會發(fā)生變化,轉(zhuǎn)軸的變化就是表面因為摩擦產(chǎn)生拉毛,當(dāng)軸瓦作用時間到限,水輪機(jī)組之間會在第一時間發(fā)生相對位移,并且自身會旋轉(zhuǎn)振動[1]。水導(dǎo)瓦溫度過高原因有三方面,其一是為了減少轉(zhuǎn)軸和軸瓦磨擦,會在兩者接觸的部位添加潤滑油,潤滑油在使用過程中,數(shù)量和質(zhì)量都不能保持原來的狀態(tài),質(zhì)量失去常態(tài),是因為相關(guān)部位發(fā)生漏水,或者外界水進(jìn)入到潤滑油中,都會使?jié)櫥椭械乃嵝晕镔|(zhì)發(fā)揮作用,使?jié)櫥偷臐櫥材軠p弱。其二潤滑油數(shù)量減少,一部分是因為減少摩擦消耗掉,另一部分就是相關(guān)機(jī)組的運(yùn)行振動,使其不能待在原來的位置。其三,為了使軸瓦的溫度飆升不會過快,使其永遠(yuǎn)在熔點之下,在相關(guān)部位,會安裝冷卻器降溫,如果冷卻器罷工,軸瓦熔點很容易達(dá)到。
1.2 機(jī)組過速故障
機(jī)組的運(yùn)行速度只有和額定轉(zhuǎn)速相差無幾時,才能保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。但在實際中,經(jīng)常會出現(xiàn)機(jī)組過速現(xiàn)象,即轉(zhuǎn)速不在規(guī)定的范圍內(nèi),速度過大,會直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)動的機(jī)組部位產(chǎn)生離心現(xiàn)象,機(jī)組運(yùn)行就會失去常態(tài),主要表現(xiàn)在其會發(fā)生位置移動,自身還會產(chǎn)生振動,在這個過程中,不停振動的機(jī)組會和其他部位發(fā)生摩擦,速度過大,沖擊力也大,部位磨損也會很嚴(yán)重。造成機(jī)組轉(zhuǎn)速過快的原因有兩方面,其一機(jī)組即使處于正常的轉(zhuǎn)速時,本身運(yùn)行也會克服諸多負(fù)荷。但是當(dāng)負(fù)荷減少或者沒有時,轉(zhuǎn)速飆升是必然的,并且發(fā)生的時間很快,在這個時間范圍內(nèi),如果導(dǎo)葉不能發(fā)揮阻擋作用,機(jī)組轉(zhuǎn)速會超過滿載轉(zhuǎn)速,并和其相差甚遠(yuǎn),離心運(yùn)動也會逐漸很顯著。其二機(jī)組轉(zhuǎn)速受調(diào)速器影響,如果相關(guān)的調(diào)速參數(shù)在一開始就沒有經(jīng)受審查,調(diào)速器執(zhí)行錯誤的調(diào)速指令,轉(zhuǎn)速自然會發(fā)生變化,速度過快就是其中一種[2]。
1.3 轉(zhuǎn)輪運(yùn)行時的故障
主要有兩種,分別是斷裂和空蝕,這兩者和轉(zhuǎn)輪質(zhì)量有關(guān),轉(zhuǎn)輪質(zhì)量又和其材質(zhì)以及性能發(fā)揮程度有關(guān),還和制造工藝水平有關(guān)。轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行中,會和相關(guān)的機(jī)組部位發(fā)生碰撞摩擦,如果轉(zhuǎn)輪材質(zhì)不過關(guān),很容易在碰撞的過程中,本身發(fā)生裂縫,長期作用下,縫隙會變大,直至轉(zhuǎn)輪不能保持原來的狀態(tài),也就是發(fā)生斷裂??瘴g是作用在轉(zhuǎn)輪上的水流流速突然增大,在巨大的沖擊力作用下,水會汽化,轉(zhuǎn)輪也會出現(xiàn)相應(yīng)的腐蝕現(xiàn)象。腐蝕程度強(qiáng)弱和轉(zhuǎn)輪表面是否光滑有關(guān),如果轉(zhuǎn)輪表面光滑度能使其看起來為一整體,即使水流沖擊力度大,也沒有作用產(chǎn)生空蝕的地方。如果轉(zhuǎn)輪表面粗糙,高低不平,也就相當(dāng)于將轉(zhuǎn)輪分割成無數(shù)部分,抗沖擊能力以及腐蝕能力就會下降。但是即使轉(zhuǎn)輪表面光滑,在水流長期作用下,表面不會保持原來的狀態(tài),相對的抗腐蝕能力就會減弱,直至轉(zhuǎn)輪運(yùn)行出現(xiàn)故障。
1.4 剪斷銷間斷故障
剪斷銷主要作用對象是導(dǎo)水葉,輔助其抵抗相關(guān)的剪力,使導(dǎo)水葉能完全發(fā)揮到水功能,進(jìn)而使進(jìn)入水輪機(jī)的水流量以及流速均勻,使水輪機(jī)機(jī)組不會失常。剪斷銷位置在導(dǎo)水葉拐臂和傳動機(jī)構(gòu)連接處。剪斷銷承受相關(guān)剪力也有有極限的,達(dá)到極點,剪斷銷韌度減小,本身對剪斷,就不能對導(dǎo)水葉起到保護(hù)作用,導(dǎo)水葉失常,導(dǎo)水后面的環(huán)節(jié)也會受到影響,最終使機(jī)組不符合工作條件。剪斷銷間斷的主要原因是在所有的機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行時,導(dǎo)水葉卻處于靜止?fàn)顟B(tài),和其連接的傳動機(jī)構(gòu)會通過剪斷銷,出現(xiàn)帶動導(dǎo)水葉運(yùn)行的趨勢,如果這個拉力超過剪斷銷本身的抗剪能力,剪斷銷就不能保持原來狀態(tài)。另外,導(dǎo)水葉在開始運(yùn)行或運(yùn)行結(jié)束時,本身突然發(fā)生變動,剪斷銷的反應(yīng)時間慢,抗剪能力就不能抵消導(dǎo)水葉帶來的水流沖擊力[3]。
2 水輪機(jī)運(yùn)行故障的處理措施
2.1 水導(dǎo)瓦溫度過高的處理方法
水導(dǎo)瓦溫度升高也有好幾種情況,維修人員應(yīng)根據(jù)實際情況,選擇合適的處理方法。主要有兩種,其一,水導(dǎo)瓦溫度發(fā)生變化時,相關(guān)的測溫設(shè)備會給出提示,數(shù)值會發(fā)生波動,如果數(shù)值波動趨勢不大,但卻保持上升趨勢,如果機(jī)組還保持正常的工作狀態(tài),維修人員就要在其運(yùn)行狀態(tài)下首先檢查測溫設(shè)備是否出現(xiàn)故障,如果檢查結(jié)果正常,就要對冷卻器進(jìn)行故障檢查,還要對潤滑油的數(shù)量以及質(zhì)量進(jìn)行檢驗,看這兩者是否滿足運(yùn)行條件。其二,測溫設(shè)備的數(shù)值出現(xiàn)大趨勢波動,并且機(jī)組中心也不能在同一條直線上,為了減小影響,維修人員要使其處于休息狀態(tài),并對引起水導(dǎo)瓦發(fā)熱的原因進(jìn)行詳細(xì)分析,對相關(guān)部位以及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量以及性能檢查。只有找到故障處以及故障原因,才能使維修人員有了有的放失的依據(jù)。
2.2 機(jī)組過速的處理方法
機(jī)組轉(zhuǎn)速在飆升且超過滿載轉(zhuǎn)速并不斷增大時,維修人員要先觀察機(jī)組過速是因為負(fù)荷減少還是調(diào)速器故障[4]。只有確定了大體方向,才能進(jìn)行細(xì)節(jié)分析。如果是因為前者,要先查看在機(jī)組過速運(yùn)行中,導(dǎo)葉等保護(hù)裝置是否啟動運(yùn)行著,然后就可以對機(jī)組檢修狀態(tài)進(jìn)行決定,如果導(dǎo)葉出于罷工狀態(tài),或者保護(hù)功能減弱,為了減少機(jī)組磨損,就要使其處于休息狀態(tài),如果關(guān)閉機(jī)組開關(guān)已經(jīng)來不及,可以對水輪機(jī)的總閥進(jìn)行操作。
2.3 處理水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪故障的措施
主要針對空蝕這一故障,無論是哪種方法,主要的處理原理就是使轉(zhuǎn)輪表面保持光滑,保證其整體性。長期運(yùn)行的轉(zhuǎn)輪表面會多多少少出線空蝕現(xiàn)象,要想使其保持正常工作狀態(tài),就要去掉空蝕,在進(jìn)行性能強(qiáng)化,去掉空蝕要注意將表面重新打磨成光滑狀態(tài),性能彌補(bǔ)強(qiáng)化,就是對其預(yù)熱電焊,預(yù)熱溫度要控制在一定范圍內(nèi)。
3 結(jié)語
水輪機(jī)在水電站中是不可或缺的,水輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)故障也是可以預(yù)測到的,維修人員要做的就是對出現(xiàn)故障的水輪機(jī)部位做好相關(guān)的檢修記錄,還要做好日常維護(hù),使水輪機(jī)失常狀態(tài)出現(xiàn)的頻率少一些。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張良.水輪機(jī)運(yùn)行中的故障處理方法探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,(32):61-62.
[2]林繁鑫.水輪機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)抽動故障及其消除措施[J].科技與企業(yè),2015,(09):238.
[3]王國民.水輪機(jī)運(yùn)行故障及其處理研究[J].黑龍江科技信息,2014,(34):74.
[4]王穎.試析水輪機(jī)運(yùn)行中的故障與處理方法[J].中國水運(yùn)(下半月),2012,(12):116-117.
[責(zé)任編輯:張濤]