探討燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠故障及其相應(yīng)的防范措施

張曉更

摘 ?要：燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠本身是一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，其所發(fā)揮的主要作用是電能供應(yīng)，如果其運(yùn)行中產(chǎn)生故障，會(huì)造成大范圍停電的現(xiàn)象，由此引發(fā)安全事故。要保證燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠正常運(yùn)行，就需要做好故障診斷工作，對(duì)故障做出預(yù)測(cè)并及時(shí)排除。通過(guò)采取必要的防范措施，避免故障發(fā)生，維護(hù)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠的安全可靠運(yùn)行。本論文著重于以GE燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠為例，研究燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠故障及其相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠;故障;防范措施

引言：

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠具有能源節(jié)約的特點(diǎn)，而且不會(huì)釋放污染物造成環(huán)境污染，具有環(huán)保價(jià)值。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠將天然氣作為燃料，對(duì)污染物排放起到一定的控制作用，而且能夠安全可靠運(yùn)行，對(duì)于熱、電聯(lián)產(chǎn)能夠充分滿足 [1]。美國(guó)通用電氣公司（GE）所研制和生產(chǎn)的GE燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠是一種通過(guò)燃料（主要為天然氣）與空氣燃燒產(chǎn)生出氣體推動(dòng)葉片做功的機(jī)械，按照燃燒室溫度不同，當(dāng)前E級(jí)、F級(jí)和H級(jí)是主流機(jī)型。燃?xì)廨啓C(jī)所具備的優(yōu)勢(shì)是階梯利用。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠在運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生故障是不可避免的，主要為三個(gè)方面的故障，即變壓器故障、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)故障以及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠運(yùn)行中存在質(zhì)量控制問(wèn)題。對(duì)于這些故障需要采取有有效的防范措施，降低故障發(fā)生率，提高發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率，更好地發(fā)揮其功能。

一、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠變壓器的故障以及防范措施

在測(cè)量變壓器的時(shí)候， 1600KVA及以下各相測(cè)得的相互差值超過(guò)平均值的4%;線間測(cè)得相互差值超過(guò)平均值得2%;變壓器的直流電阻，與同溫下產(chǎn)品出廠實(shí)測(cè)數(shù)值比較，相應(yīng)變化超過(guò)2%。

對(duì)于變壓器繞組直流電阻的測(cè)量，使用變壓器直流電阻測(cè)試儀5503。該變壓器直流電阻測(cè)試儀是新一代便攜式變壓器直流電阻測(cè)試儀。儀器操作簡(jiǎn)單，測(cè)試全過(guò)程由軟件完成，測(cè)試數(shù)值穩(wěn)定準(zhǔn)確，不受人為因素影響，儀器顯示采用背光的點(diǎn)陣圖形液晶顯示器，滿足不同的測(cè)試環(huán)境，具有完善的反電勢(shì)保護(hù)功能和現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力，完全適用于從配電變壓器到大型電力變壓器的直阻快速測(cè)試。

為了避免測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，要求測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度應(yīng)要超過(guò)0.5級(jí)，連接導(dǎo)線的截面要足夠，而且接觸良好。測(cè)量高壓變壓器繞組的直流電阻時(shí)，其他非被測(cè)的各電壓等級(jí)的繞組應(yīng)短路接地，防止直流電源投入或斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生高壓，危及安全。在測(cè)量的過(guò)程中，由于變壓器繞組電感較大，電流穩(wěn)定所需的時(shí)間較長(zhǎng)，為了測(cè)量準(zhǔn)確，必須等待穩(wěn)定后再讀數(shù) [3]。

二、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)故障以及防范措施

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠在運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)故障，隨著機(jī)組負(fù)荷振動(dòng)的逐漸增大，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷也會(huì)相應(yīng)地降低。如果振動(dòng)是先穩(wěn)定一段時(shí)間之后逐漸增大的，但是并不會(huì)立即減小。這種振動(dòng)會(huì)隨著機(jī)組負(fù)荷的變化而有所增加，但是這種增加是緩慢進(jìn)行的，就說(shuō)明振動(dòng)的產(chǎn)生與機(jī)組的受熱狀態(tài)存在相關(guān)性，有一個(gè)熱變量，當(dāng)負(fù)荷增大的時(shí)候，熱變量增大，主要體現(xiàn)為兩種形式，其一是與空負(fù)荷下的振動(dòng)沒(méi)有相關(guān)性，另一種是與空負(fù)荷下的振動(dòng)有關(guān)，而且是呈現(xiàn)出正相關(guān)性，也就是說(shuō)，當(dāng)處于空負(fù)荷下，隨著負(fù)荷的減小，振動(dòng)也會(huì)隨著減小，甚至消失。

產(chǎn)生振動(dòng)緩慢增加的原因是由于負(fù)荷變化導(dǎo)致的，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是汽缸膨脹不良或者轉(zhuǎn)子出現(xiàn)熱彎曲，后者是由于轉(zhuǎn)軸上所存在的應(yīng)力非常大，轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題，或者轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)不夠均勻，轉(zhuǎn)子中心孔中有油或者水，直徑方向的熱阻不夠均勻，在轉(zhuǎn)軸上存在裂紋，轉(zhuǎn)子線圈出現(xiàn)局部短路或者匝間短路，存在導(dǎo)電部件松動(dòng)的問(wèn)題或者銅線膨脹受到阻礙的問(wèn)題。

出現(xiàn)上面的這些現(xiàn)象，必然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)的問(wèn)題，而且對(duì)于產(chǎn)生振動(dòng)的具體原因很難確定，即便是能夠找到振動(dòng)的原因，如果現(xiàn)場(chǎng)處理也很難有效解決。如果對(duì)于振動(dòng)的現(xiàn)象不能在現(xiàn)場(chǎng)找到，更不能消除，就要發(fā)揮高速平衡對(duì)機(jī)組的作用，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)到每分鐘3000轉(zhuǎn)的時(shí)候，可以有效地改善振動(dòng)情況，對(duì)振動(dòng)隨著負(fù)荷增加而有所增加的問(wèn)題起到抑制作用，或者將振動(dòng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠振動(dòng)突然增加的問(wèn)題出現(xiàn)，就要查看負(fù)荷的變化情況，尋找符合的變化規(guī)律。通常產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于活動(dòng)式聯(lián)軸器活動(dòng)部件在扭矩傳遞的過(guò)程中產(chǎn)生改變，這個(gè)時(shí)候就會(huì)突發(fā)徑向不對(duì)稱位移的問(wèn)題，轉(zhuǎn)子不再處于平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生變化。如果采用更換磨損件的方式，就可以將這種不穩(wěn)定的振動(dòng)現(xiàn)象消除。在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)還可以使用高速平衡方法，使得振動(dòng)狀態(tài)有所改善。

三、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠質(zhì)量控制問(wèn)題以及防范措施

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠運(yùn)行中會(huì)存在質(zhì)量問(wèn)題，主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)測(cè)量存在偏差，SF6氣體泄露等方面的問(wèn)題。對(duì)于這些問(wèn)題的解決，需要采用相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。具體如下。

其一，基礎(chǔ)復(fù)測(cè)中，設(shè)備基礎(chǔ)及預(yù)埋件的允許偏差：三相共一基礎(chǔ)標(biāo)高≤2mm;相鄰間隔基礎(chǔ)標(biāo)高≤5mm;同組間中心線≤1mm，預(yù)埋件表面標(biāo)高，相鄰預(yù)埋件標(biāo)高≤2mm，并且高于基礎(chǔ)表面≤1～10mm;220kV及以下室外設(shè)備基礎(chǔ)標(biāo)高誤差≤5mm;室外設(shè)備基礎(chǔ)與y軸線誤差≤5mm。

其二，SF6氣體出廠應(yīng)有出廠檢驗(yàn)報(bào)告和合格證明文件。運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后每瓶應(yīng)做含水量檢驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行抽樣做全分析，抽樣比例如下表所示：

如果經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)所獲得的結(jié)果中有一項(xiàng)不符合要求的時(shí)候，應(yīng)以2倍氣瓶數(shù)量重新抽樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果即使有一項(xiàng)不符合，整批產(chǎn)品不應(yīng)驗(yàn)收。

其三，SF6氣體泄漏率以 24h 的漏氣量換算，每一個(gè)氣室年漏氣率不應(yīng)大于0.5%;泄漏值的測(cè)量應(yīng)在封閉式組合電器充氣 24h 后進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)上面的研究可以明確，燃?xì)獍l(fā)電廠在運(yùn)行的過(guò)程中如果產(chǎn)生故障，就要考慮到多方面的影響因素，最終對(duì)主要因素予以定位，將故障在短時(shí)間內(nèi)消除，使得發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在對(duì)GE燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組故障診斷中，需要采用相應(yīng)的技術(shù)，做到預(yù)防為主，降低故障發(fā)生率，避免因此造成不良后果。

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