董亮(河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司,河北邢臺 054000)

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發(fā)電廠一次設(shè)備常見故障及應(yīng)對方法的研究

董亮
(河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司,河北邢臺 054000)

【摘 要】隨著社會生產(chǎn)力的不斷提高,各行各業(yè)對電能的需求量越來越大。電能的產(chǎn)生、傳輸和分配任何一個部分出現(xiàn)問題都會影響電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,造成比較大的損失,甚至造成人身傷害。發(fā)電廠作為電能的產(chǎn)生環(huán)節(jié),其電氣設(shè)備的故障的及時發(fā)現(xiàn)和處理就顯得非常重要。本文介紹了發(fā)電廠的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)以及變壓器等一次設(shè)備的常見故障,并對這些故障提出了相應(yīng)的解決方法。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠 水輪機(jī) 發(fā)電機(jī) 變壓器

1 概述

在水力發(fā)電中,水輪機(jī)由水力推動旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。水力發(fā)電對環(huán)境污染小,發(fā)電成本低廉,廣泛應(yīng)用于水力資源豐富的地區(qū)。發(fā)電廠的一次設(shè)備主要包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備。本文主要針對發(fā)電廠中的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的常見故障進(jìn)行分析和討論,并針對故障采取相應(yīng)的解決方法,確保設(shè)備的可靠運(yùn)行。

2 水輪機(jī)的常見故障及解決方法

2.1 水輪機(jī)超速

當(dāng)機(jī)組負(fù)載突然降低時,導(dǎo)水葉沒有及時關(guān)閉,在此過程中,水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度可能升高到1.2-1.4倍。而當(dāng)速度超過1.4倍以上時,由于轉(zhuǎn)速過快,導(dǎo)致離心力過大,容易造成機(jī)組振動過大,甚至引起設(shè)備各部分碰撞,造成設(shè)備損壞。

機(jī)組超速的應(yīng)對方法:(1)機(jī)組出現(xiàn)超速時,首先確定超速保護(hù)裝置有沒有動作,若保護(hù)裝置沒有正常動作,應(yīng)立即手動緊急停機(jī),并關(guān)斷水輪機(jī)主閥門;(2)緊急停車時,如果是因?yàn)橹髋溟y卡住或者剪斷銷斷開導(dǎo)致超速,即使沒有達(dá)到保護(hù)動作值,也應(yīng)立即手動啟動超速保護(hù),并立即關(guān)閉機(jī)組進(jìn)水閘門。

2.2 水輪機(jī)振動

由于安裝問題、齒輪軸承磨損或者水力平衡的影響,可能導(dǎo)致機(jī)組旋轉(zhuǎn)速度不穩(wěn)定、功率輸出波動大,軸承溫升過高、設(shè)備噪聲過大,使并網(wǎng)難度加大,甚至造成地腳螺栓、軸承、焊接部件等設(shè)備部件的損壞。

故障排除方法:(1)對于主軸安裝或者轉(zhuǎn)動不平衡的問題,要及時拆機(jī)進(jìn)行檢測修定、重新安裝;(2)對于軸承齒輪損壞的要及時更換修繕;(3)水力平衡有問題的情況,要遠(yuǎn)離對應(yīng)工況區(qū)域或者通過在尾水管內(nèi)裝設(shè)補(bǔ)氣管補(bǔ)氣的方式,避免或者減小漩渦造成的振動。

2.3 水輪機(jī)軸承溫升過高

溫升過高一般是由機(jī)械磨損、潤滑或者冷卻系統(tǒng)故障造成。需根據(jù)具體情況處理,由機(jī)械故障造成的則應(yīng)及時對機(jī)械故障進(jìn)行排除;對于潤滑系統(tǒng),應(yīng)保證潤滑油油位達(dá)到規(guī)定位置,并保證油路暢通;對于冷卻系統(tǒng)則要保證冷卻循環(huán)正常。[1]

3 發(fā)電機(jī)的常見故障及解決方法

3.1 發(fā)電機(jī)過載

發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行過程中,可能會有過載運(yùn)行的情況發(fā)生。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生過載,首先應(yīng)觀察輸出電壓、運(yùn)行頻率和輸出電流的大小。如果輸出電壓或者運(yùn)行頻率過高,則應(yīng)減小無功或者有功功率,使定子電流減小到正常值;如果輸出電壓和頻率正常,則應(yīng)通過減小勵磁電流的方法來減小功率輸出,但是要保證母線電壓保持在正常水平;一旦出現(xiàn)母線電壓低于正常值,發(fā)電機(jī)過負(fù)荷時,應(yīng)進(jìn)行限負(fù)荷工作并及時啟動備用機(jī)組。

3.2 定子電流不平衡

當(dāng)發(fā)電機(jī)回路故障或者負(fù)載不平衡時,會造成發(fā)電機(jī)三相電流不平衡,一旦不平衡過大或不平衡運(yùn)行時間過長,則容易造成轉(zhuǎn)子振動和發(fā)熱。當(dāng)故障發(fā)生時,首先應(yīng)確認(rèn)是否由回路故障造成,應(yīng)馬上減小發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷,保證不平衡電流在標(biāo)準(zhǔn)值以下,然后向上級部門報告,檢查回路故障。若故障由發(fā)電機(jī)組本身故障導(dǎo)致,則應(yīng)及時停機(jī)對機(jī)組進(jìn)行檢修,排除故障后,再根據(jù)上級命令提升負(fù)荷。

3.3 失磁或者欠勵磁

發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行過程中,由于回路線路斷開、開關(guān)跳電或者晶閘管燒毀等原因造成勵磁電流降低或者直接失去勵磁電流造成失磁。導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子電流突然升高,電機(jī)轉(zhuǎn)速變大,無功表倒轉(zhuǎn)。故障發(fā)生后應(yīng)及時停機(jī),檢查回路故障,更換損壞的器件。[2]

4 變壓器常見故障及解決方法

變壓器是電廠最重要的設(shè)備之一,變壓器出現(xiàn)故障會直接導(dǎo)致電廠無法正常供電。其常見故障主要有:

(1)繞組故障。當(dāng)變壓器過載運(yùn)行或者受熱時,會導(dǎo)致繞組絕緣老化加快,絕緣過低會導(dǎo)致匝間短路甚至燒斷的情況發(fā)生。因此工作人員必須對繞組故障及時發(fā)現(xiàn)并排除,避免事故發(fā)生。

(2)鐵芯故障。鐵芯故障往往會在鐵芯柱的穿心螺桿損壞絕緣時發(fā)生,故障會導(dǎo)致環(huán)流產(chǎn)生造成局部發(fā)熱,甚至造成鐵芯局部燒毀。發(fā)生鐵芯故障時,故障繞組的電阻值會減小,故障比較嚴(yán)重時,從鐵芯外觀可以直接看出燒傷的痕跡。損壞較小的繞組可以用絕緣漆進(jìn)行處理,損壞嚴(yán)重的則應(yīng)及時更換。

(3)分接開關(guān)故障。由于腐蝕或者螺絲松動會導(dǎo)致分接頭接觸不好,造成接頭融化損毀,對于此類故障,一方面應(yīng)加強(qiáng)日常維護(hù)管理,及時發(fā)現(xiàn)隱患,對于損壞的接頭要及時更換。

(4)瓦斯故障。瓦斯故障分為輕瓦斯故障和重瓦斯故障。對于輕故障應(yīng)對變壓器進(jìn)行檢查并對氣體進(jìn)行分析,找出原因免問題擴(kuò)大。重故障發(fā)生后,應(yīng)將故障變壓器切除,查找故障原因,排除誤動作后,則應(yīng)對變壓器進(jìn)行內(nèi)部檢查。

(5)變壓器火災(zāi)事故。由于大量可燃物質(zhì)存在于變壓器之中,當(dāng)變壓器過熱或者發(fā)生短路故障時,則很容易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。工作人員應(yīng)注意巡檢,一旦發(fā)生火災(zāi)應(yīng)及時斷電,并采取有效措施滅火。[3]

5 結(jié)語

發(fā)電廠一次設(shè)備是電能產(chǎn)生發(fā)送的核心部分,因此對于設(shè)備故障必須迅速排除,以保障電廠的正常生產(chǎn)運(yùn)行。熟練掌握系統(tǒng)常見故障的分析及解決方法成為日常維護(hù)工作人員的基本技能。然而作為工作人員,更重要的是應(yīng)做好設(shè)備的日常巡檢、維護(hù),防患于未然,盡量減少事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn):

[1]宗士杰,黃梅.發(fā)電廠電氣設(shè)備及運(yùn)行(第2 版)[M].北京:中國電力出版社,2008.

[2]許景彥.發(fā)電廠電氣設(shè)備安全運(yùn)行的管理和維護(hù)[J]廣東科技, 2013,(1).

[3]嚴(yán)龍洲.關(guān)于發(fā)電廠電氣運(yùn)行若干問題的思考[J].大眾科技,2010, (2).

作者簡介:董亮(1981—),男,河北邢臺人,助理工程師,專業(yè)主管,主要從事發(fā)電廠電氣設(shè)備維護(hù)及檢修工作。