水電站運(yùn)行中機(jī)電設(shè)備的故障處理
時(shí)間:2022-04-25 04:14:07
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摘要:結(jié)合3座水電站實(shí)例,對(duì)其機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的相關(guān)故障進(jìn)行了分析和判斷,并提出處理建議,確保機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:水電站;機(jī)電設(shè)備;故障處理
1概述
東武仕水電站、三里屯水電站和民豐水電站均位于河北省邯鄲市,其中東武仕水電站裝機(jī)容量2×3200kW,下轄高級(jí)渠水電站裝機(jī)容量2×250kW;三里屯水電站裝機(jī)容量2×200kW;民豐水電站裝機(jī)容量2×160kW。在長(zhǎng)期的運(yùn)行和管理當(dāng)中,先后發(fā)生了不同類型的故障。
2東武仕水電站調(diào)速器故障處理
調(diào)速器在水電站中作用主要是控制水輪機(jī)的導(dǎo)水葉開度,從而控制水輪機(jī)進(jìn)水量的大小,并網(wǎng)前調(diào)整水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,并網(wǎng)后調(diào)整發(fā)電機(jī)負(fù)荷。本站調(diào)速器型號(hào)為YZFT—3000/16,配有2臺(tái)油泵,且互為備用。額定操作壓力16MPa,運(yùn)行時(shí)14MPa啟動(dòng),16MPa停止,13.5MPa備用泵啟動(dòng),12.5MPa事故停機(jī)。
2.1故障現(xiàn)象
當(dāng)壓力降低到14MPa時(shí),1號(hào)油泵啟動(dòng),電機(jī)帶著油泵旋轉(zhuǎn),出現(xiàn)壓力時(shí)而上升時(shí)而不上升的現(xiàn)象;壓力上升時(shí)聲音沉悶,壓力不上升時(shí)聲音輕飄。2號(hào)油泵啟動(dòng)時(shí)正常,壓力正常上升。
2.2故障判斷
一是懷疑油泵的問題;二是電機(jī)和油泵連接傳動(dòng)裝置問題;三是安全閥動(dòng)作問題。將調(diào)速器油箱蓋打開檢查,前兩項(xiàng)沒有問題,發(fā)現(xiàn)泵啟動(dòng)時(shí)壓力不上升,調(diào)速器儲(chǔ)油箱里面出現(xiàn)翻油現(xiàn)象。經(jīng)檢查是安全閥提前動(dòng)作造成泵啟動(dòng)打油時(shí)排油,故壓力不上升。當(dāng)油泵啟動(dòng)到設(shè)定壓力不停止時(shí),油壓繼續(xù)上升到安全閥的設(shè)定壓力,安全閥動(dòng)作向油箱泄油,防止油壓過高損害液壓操作設(shè)備,起到后備過壓保護(hù)作用。調(diào)速器油泵14MPa啟動(dòng)到16MPa停止,就在油泵啟動(dòng)14MPa左右時(shí)安全閥動(dòng)作,向油箱泄油,從而無(wú)法建壓。
2.3處理措施這是由于安全閥內(nèi)部彈簧疲勞和老化引起的,重新調(diào)整壓緊彈簧,把泄油壓力(安全動(dòng)作壓力)調(diào)整到18MPa。這屬于設(shè)備制造或部件材質(zhì)疲勞問題。
3民豐水電站主變壓器故障處理
民豐水電站主變壓器容量為400kVA,2臺(tái)發(fā)電機(jī)出口電壓0.4kV,通過主變壓器升到10kV電壓并網(wǎng)運(yùn)行。
3.1故障現(xiàn)象
在2臺(tái)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),變壓器低壓側(cè)a相套管出現(xiàn)油氣噴出,從而引起ab相間短路故障現(xiàn)象。
3.2故障判斷
一是變壓器內(nèi)部短路故障引起;二是變壓器外部故障引起。經(jīng)測(cè)量變壓器內(nèi)部低壓線圈ao、bo、co直流電阻,相間不平衡誤差小于3%(規(guī)程規(guī)定不大于4%),低壓對(duì)地絕緣800MΩ,從而排除了變壓器內(nèi)部故障引起的。檢查變壓器低壓側(cè)a相出線,發(fā)現(xiàn)a相接線柱上的螺栓和連接的鋁排接觸面有虛接現(xiàn)象,判斷為接觸問題引起的。由于接觸不良,通過大電流時(shí)出現(xiàn)打火產(chǎn)生高溫,接觸面產(chǎn)生高溫傳到螺栓上;螺栓上的高溫又傳到密封墊圈和變壓器油箱上層油面上,密封墊提前老化崩裂,螺栓下面的變壓器油由于高溫產(chǎn)生油氣混合物從套管噴出。
3.3處理措施
變壓器出線螺栓為銅材質(zhì),而引出線為鋁排,銅鋁兩種材質(zhì)接觸時(shí)間長(zhǎng)了容易產(chǎn)生反應(yīng),影響導(dǎo)電性能。把變壓器出線螺栓接觸的鋁排更換為銅鋁過渡板,之后測(cè)量鋁排和變壓器套管出線螺栓接觸電阻為不超過200μΩ。這屬于安裝質(zhì)量問題。
4三里屯水電站的故障處理
三里屯水電站由2臺(tái)發(fā)電機(jī)公用1臺(tái)主變壓器并網(wǎng)發(fā)電,發(fā)電機(jī)出口電壓0.4kV,經(jīng)主變壓器升至10kV電壓并網(wǎng)運(yùn)行。發(fā)電運(yùn)行時(shí),動(dòng)力和照明用電是發(fā)電機(jī)本身電源。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前和停機(jī)后,調(diào)速器電源取自網(wǎng)電,也就是用主變返送電。
4.1故障現(xiàn)象
當(dāng)開機(jī)并網(wǎng)前或停機(jī)后,電源通過接觸器切換至網(wǎng)電,測(cè)量a、b、c三相對(duì)地電壓,c相對(duì)地電壓為20V左右,a、b兩相對(duì)地電壓分別升至380V左右。
4.2故障分析判斷
一是由單相接地引起;二是由主變壓器零線虛接引起。開機(jī)前或停機(jī)后,切換至網(wǎng)電時(shí),由于相位偏移,當(dāng)一相接地時(shí)另兩相對(duì)地電壓會(huì)升至線電壓,因此懷疑c相設(shè)備有接地現(xiàn)象。對(duì)c相各個(gè)設(shè)備進(jìn)行絕緣測(cè)量后,結(jié)果絕緣合格,排除了c相接地原因。測(cè)量盤底部接地母排所連接的各個(gè)零線接觸電阻,結(jié)果都在合格范圍,接觸良好。在檢查主變壓器低壓側(cè)零線出線的設(shè)備線夾時(shí),有虛接現(xiàn)象(而產(chǎn)生了接觸電阻)。零線電纜是銅材質(zhì),而設(shè)備線夾是銅鋁過度的,銅鋁反應(yīng)而引起了虛接故障(見圖1)。當(dāng)并網(wǎng)前切換至網(wǎng)電時(shí)(主變壓器的返送電),因?yàn)橛须娫辞袚Q的接觸器線圈接在c相和零線之間,當(dāng)變壓器零線接觸電阻很大時(shí),c相對(duì)地電壓在20V左右,其他兩相在380V左右(見圖2)。
4.3故障處理
更換變壓器設(shè)備線夾,使用全銅的設(shè)備線夾,和零線引出銅電纜緊密接觸,測(cè)量接觸電阻在200μΩ之內(nèi),使零線出線接觸電阻電壓降接近0V;更換設(shè)備線夾后以上的故障得到了處理。這屬于設(shè)備安裝質(zhì)量問題。
5結(jié)語(yǔ)
綜合以上各電站的故障現(xiàn)象,通過對(duì)設(shè)備的提前預(yù)判和故障的處理,發(fā)現(xiàn)問題的根源基本屬于設(shè)備制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量未控制好所致。所以在此對(duì)廣大的設(shè)備制造廠家和安裝單位提出一些要求,在制造和施工中請(qǐng)務(wù)必按照相應(yīng)規(guī)范控制質(zhì)量,以保證運(yùn)行中的機(jī)電設(shè)備能長(zhǎng)期安全、高效運(yùn)行;否則就會(huì)在以后的運(yùn)行中埋下安全隱患,給運(yùn)行單位造成很大的損失。
作者:孫建學(xué) 單位:邯鄲市東武仕水電站