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水力发电机组检修存在的故障问题及处理策略探讨

方昀东

黄河电力检修工程有限公司,青海省西宁市

摘要: 随着城市化进程的发展,人们对于电能的依赖性不断增加,而水力发电机组是水力发电厂中的重要组成部分,能够直接影响到整个电力系统的运行稳定和安全,要满足人们对电能的需求,需要确保水力发电机组的正常运行,但当前水力发电机组检修还存在许多故障问题,要有效解决这些问题,才能保证水力发电机组的稳定运行,维护整个电力系统运行的安全。基于此,本文首先简要分析了水力发电机组检修存在的故障问题及其处理技术,随后从加强维护力度和定期检查设备运行情况两个方面分析了提高发电机组检修质量和效率的策略。
关键词: 水力发电机组;检修;故障问题;处理技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157057
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引言:

随着社会经济的发展,环保理念逐渐渗透到人们的日常生活中,而水力发电厂作为提供电能的必要环节,在落实环保发展中有着重要作用。当前,水力发电厂的发电设备随着科学技术的发展不断得到完善和更新,能够通过可再生能源实现电能的生产供给,从而有效实现我国节能减排的发展目标。但是,许多水力发电厂在发展的过程中,始终未能解决有效解决水力发电机组检修的故障问题,导致影响发电的效果,不仅降低了发电厂的发电效率,而且还影响水力发电厂的经济效益和社会效益。因此,要确保水力发电机组的正常运行,需要对发电机组运行的实际情况和故障问题进行全面分析,由此制定相应的处理措施,才能保障水力发电系统的稳定运行。

一、水力发电机组检修存在的故障问题及其处理技术

(一)电源接地短路

发电机是水力发电机组检修的重要部分,能直接影响发电机组的正常运转。如果水力发电厂的发电机的电源出现接地短路现象,使得定子电流处于过负荷状态,其电流电荷超出额定值时,会导致发电机的转子电流、无功电流和有功电流受到影响,随之也超出额定值。此外,当定子电流高于额定值的1.1倍时,发电系统为了阻止过负荷的情况,会发出过负荷的警报信息,使得工作人员能迅速发现发电机的故障问题,从而起到保护发电机过负荷的作用[1]。在水力发电厂发电机的日常运行中,要有效避免电源接地短路的故障问题,工作人员需要加强对发电机的监督力度,实时检查发电机的电流、频率和电压情况,并做好这些变化参数的记录。一旦发现发电机的频率或者电压突然升高,需要及时降低发电机的有功负荷或无功负荷,将定子电流值维持在正常范围内,同时检查发电机电源情况,确认是否出现接地短路,并迅速进行检修,才能确保发电机的稳定运行。而如果在调整完发电机的有功负荷和无功负荷后,其定子电流仍处于过负荷状态,那么应采取一系列的紧急措施来消除过负荷,使定子电流值处于正常水平。此外,当发电机的频率或者电压低于正常值时,要避免电源接地短路,导致发电机过负荷故障问题的出现,需要在维持母线电压值正常的情况下,适当降低励磁电流值,进而稳定定子电流值。

(二)发电机转子一点接地

当发电机出现转子一点接地的情况时,工作人员无法通过表计指示来发现故障问题,但此时转子一点接地的警铃和计算机都会相同的警报信号,使得工作人员未能及时辨别具体的故障问题。因此,在发电机出现转子一点接地警报信号时,检修人员需对发电机转子进行全面的检查,根据复位的情况来判断接地类型是属于永久接地或瞬时接地。同时,需通过转子电压表来测量其正、负对地电压精确值,随后根据励磁回路的接地情况判断接地性质,即非金属接地或金属接地,无论处于哪种接地故故障,工作人员都应及时上报并随时准备停机[2]。其中,如果转子一点接地是金属接地的性质,工作人员还应准备好备用机组的启动工作。此外,在实际的转子一点接地故障检修过程中,其故障处理时间应维持低于两小时,在超出两个小时还未能解决故障问题时,就需先对发电机进行停机处理,再进行检修处理。

(三)发电机通风道堵塞

通常发电机温度过高的情况主要表现在两个方面,一方面是发电机的冷热温度、定子线圈温度和定子铁芯温度等超出额定值,从而导致发电机温度过高,另一方面则是由于机组温度过高,使得上位机出现警报。当发电机的通风管道被堵塞时,会导致发电机温度升高,并使得发电机出现一系列的异常情况,工作人员需要根据具体的发电机通风管道堵塞情况,制定相应的解决措施。第一,发电机的通风管堵塞程度不影响发电机的正常运转下,如果其定子电流或有功负荷负荷处于异常范围时,只需将其调整至正常范围即可降低发电机的运行温度。第二,由于杂物堵塞导致测温装置存在异常情况,使得发电机出现异常升高的问题,则需先退出故障测点,再安排人员进行检修工作。第三,如果在检测的时候,发现发电机组冷却水压低于正常值,影响发电机的降温效果,则应全面检查水泵堵塞情况,做好疏通工作,并将冷却备用水加入机组中,使发电机的水压能恢复正常,从而降低发电机的温度。第四,如果发电机的温度异常升高是由于进出水阀阀芯掉落而引起,工作人员则需先进行机组电荷的转移,减少机组的运行阻力,随后严格控制冷热风的温度,使其能够保持在正常温度范围内,相反,如果是由于空冷器堵塞引起的发电机温度升高,则需采取短时加压供水或换机组备用冷却水等措施。在实际的发电机检修过程中,如果工作人员在针对以上情况采取相关措施后,发电机的温度仍未能降低至正常范围,此外,在发电机中的定子线圈和铁芯温度都高于120度的情况下,则需进行停机检修。

(四)发电机转子回路断线

在发电机实际的运转过程中,首先,如果是由磁极端线引起的转子回路端线,那么发电机的风洞会出有烟雾冒出,并伴随焦臭味和声音,而如果是由于定子电流突然降低导致的转子回路断线,发电机的有功负荷和无功负荷会直线下降至零[3]。其次,在发电机工作的过程中,工作人员如果发现其励磁电压在不断升高,转子电流表指针反复朝零方向摆动,且警铃和计算机同时出现警报信号,那么也可以由此判断是发电机的转子回路存在断线故障,而发电机的转子回路断线故障问题对发电机的影响较大,需要立刻上报并进行停机,再全面检查发电机中的转子回路,确定具体的故障原因,从而制定相应的措施。

二、提高发电机组检修质量和效率的策略

(一)加强维护力度

水力发电机组在投入使用时,如果发水力发电厂没有做好日常的维护工作,极易导致发电机组出现故障问题。因此,需要加强对发电机组的维护力度,做好机组的定期维护工作,如定期清理发电机的汽水分离器、定期切换压油装置的油泵、定期检查连接调速器的轴承磨损情况等,这样才能及时发现故障问题,有效提升检修的质量和效率。此外,在开展维护工作时,工作人员还需通过看、听和闻等多种方式来检查发电机组,如通过确认发电机定子电流是否处于正常范围内,利用听来判断发电机组的运行状态,而闻则能发现发电机是否存在异味,从而及时进行检修。

(二)定期检查设备运行情况

做好机械设备的监督工作,能及时发现发电机故障问题,从而降低故障的发生率。因此,水力发电机厂的工作人员需要定期检查设备运行情况,才能及时更换一些出现问题的设备,并做好设备的清洁、充电、维修等工作。同时,技术人员还需定期分析设备的运行情况,通过设备故障问题做好分析和总结,进而做好有效的事故防范措施,由此提升发电机组的整体检修水平。

三、结束语

水力发电机组的故障检修工作有利于提高发电机组的利用率,提升检修质量和效率,因此,水力发电厂要有效解决发电机组检修存在的故障问题,需要根据设备运行的实际情况,判断具体的故障类型,并采用合适的处理技术来进行检修,才能有效解决发电机组的故障问题,进而不断提升水力发电机组的检修质量和安全,为水力发电厂的稳定发展提供有力保障。

参考文献:

[1]相继良.水力发电厂水轮机异常故障以及处理[J].2020.

[2]黄熠森.水力发电设备的运行状态故障及检修技术[J].电子乐园, 2021(5):1.

[3]雷浩.水力发电设备运行状态中的故障和诊断技术[J].华东科技:综合, 2020(3):1.