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1、第十章水轮发电机组的异常运行第一节水轮机的常见故障与事故处理水轮机运行中难免会发生各种各样的异常情况,同一异常现象可能有不同的产生原因,因此,在分析故障现象时,要根据仪表指示,机组运转声响,振动,温度等现象,结合事故预兆,常规处理经验进行分析判断,必要时采用拆卸部件解体检查等方法和手段,从根本上消除设备故障.一水轮机出率下降水轮机导叶开度不变的情况下,机组出率下降明显,造成水轮机出率下降的常见原因有;(1)上游水位下降,渠道来水量急剧减少.(2)前池进水口栏污栅杂草严重阻塞.(3)电站尾水位抬高.(4)水轮机导叶剪断销断裂,个别
2、导叶处于自由开度状态.(5)水轮机导水机构有杂物被卡住,冲击式机组的喷嘴堵塞.(6)冲击式机组折向器阻挡水流.针对上述原因进行相应的检查处理(1)若水库水位下降,有效水头减小,则水轮机效率降低,机组出力下降.水库水位过低,应停止发电运行,积蓄水量,抬高水位后再发电.渠道来水量急剧减少,或上游电站已经停机,渠道发生事故断流,应停机后检查处理.(2)要及时清理栏污栅杂草,防止杂草阻塞以致影响水轮机出力.(3)检查尾水渠道有否被堵塞,是否强降雨造成河道水位抬高.(4)详细检查水轮机导叶拐臂的转动角度是否一致,发现个别导叶角度不一致时停
3、机处理.(5)检查水轮机内部噪声情况,做全开,全关动作,排除杂物.必要时拆卸水轮机尾水管或打开进人孔进入蜗壳,取出杂物.(6)检查冲击式机组折向器位置,如其阻挡水流,须调整折向器角度.水轮机出力下降,往往会出现异常声响和振动,蜗壳压力表指示下降或大幅度波动等现象,要根据情况进行分析和判断处理.二水轮机振动水轮机运行过程中振动过大会影响机组正常运行,轻则机组运行不稳定,出力波动大,轴承温度高,机组运转噪声大,而其机组并网困难;重则引起机组固定部件(地角螺栓)损坏,尾水管金属焊接部件发生裂纹,轴承温度过高而无法连续运行.应针对不同情
4、况,查清机组振动原因,采取对应措施,恢复机组正常运转.水轮机振动通常是由机械安装和水力平衡两方面原因引起的.(一)机械安装方面(1)由于主轴弯曲变形,机组主轴同心度不好,主轴法兰连接不紧,轴承调整不良,间隙过大等原因,开机后会引起大的振动.这属于机组检修质量不合格的问题,必须拆卸机组部件重新检测安装.(2)机组转动部件间隙过小,摆度大会引起局部摩擦,从而会产生机组振动并伴随声响.此时,摩擦部位温度较高,必须重新调整处理.(3)机组转动部分重量不平衡,机组振动情况与转速高低有关,与负荷大小无多大关系.这通常是属于转轮补焊后,叶片重
5、量不等,叶片局部变形严重的问题,必须拆卸机组转轮进行动平衡检查及叶片形状测量比较修正,消除机组振动.(二)水力平衡(1)尾水管中水流漩涡引起水轮机振动,此时机组振动大小与负荷有关,机组负荷小时容易引发振动,且机组噪声明显增大.通常采取避开此运行工况区域,或在尾水管中安装补气管进行补气的方法,减轻或消除漩涡引起的机组振动.(2)冲击式机组,当尾水位上涨时,尾水回溅到转轮的水斗上,扰乱喷针射流的正常工作,会引起机组振动的增加;正常情况,冲击式机组的尾水位与转轮有一定的距离,尾水为无压流动,但有时尾水管补气孔过小或堵塞,尾水管真空度增
6、加,尾水位抬高,甚至淹没转轮,则发生强烈振动,机组出力大幅下降.(3)混流式机组转轮叶片间被杂物卡住,导叶被杂物卡住,导叶销断裂,单只导叶自由活动,造成水流不平衡,此时机组声响异常,出力下降,必须仔细检查,根据原因进行处理,必要时拆卸尾水管取出杂物.三水轮机轴承温度过高轴承温度过高,会影响机组正常运行.温度过高的主要原因有;(1)机组振动较大,主轴摆度大,轴承受力增大.(2)轴承油位过低,润滑油型号不对,润滑不良.(3)轴承冷却器堵塞,冷却水中断,冷却条件不良.(4)轴承间隙过小,巴氏合金瓦点子大,轴承摩擦损耗增大.(5)轴承冷
7、却器漏水,顶盖排水不畅引起轴承进水,润滑油劣化.处理方法;根据故障原因分别进行处理,机组振动大要设法消除,轴承间隙小要调整,瓦面点子大要修括,润滑油方面问题要根据原因进行处理.四水轮机主要零部件的机械磨损由于水质不良,检修周期过长,水轮机主要零部件经常会发生机械磨损,从而会影响机组的正常运行.常见机械磨损有;(1)橡胶瓦轴承,当发生缺水干摩擦时,即使时间较短,也会使橡胶轴瓦的温度急剧升高,加速轴瓦与轴颈的磨损,因此,橡胶轴承应加强冷却水的监视,防止缺水运行.(2)导叶机构的部件磨损,常发生在转动部件的接触部位,即导叶轴劲处,因水
8、质差,水中沙粒落入轴劲内引起磨损增加,检修周期过长,磨损加剧.导叶机构磨损,漏水量加大,会影响水轮机关机,造成刹车困难.(3)水轮机轴的磨损主要发生在有盘根的地方,盘根质量不佳,盘根压板过紧,水质差,沙粒进入盘根处等原因均会增加轴颈的磨损,多年使用不处理,会影响
