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发电厂一次设备的常见故障及处理措施

电力科技

2 0 1 3年第2 1期l科技创新与应用

发电厂一次设备的常见故障及处理措施 余恢绪

(湖南东江水力发电厂,湖南资兴 4 2 3 4 0 3 ) 摘要:随着经济和社会的快速发展,对电能的需求量越来越大,电能的生产、输送和分配使用是连续的过程,任何一个环节发生事故都会影响整个系统的正常运行,甚至会危及人身安全。因此,对发电厂电气设备的故障进行诊断具有重要的现实意义。文章主要分析了发电厂水轮机和发电机运行时出现的常用故障,并提出了相应的处理措施,以保障设备的安全可靠运行。 关键词:发电厂;电气设备;故障;处理措施 1引言

水力发电是利用水的势能来推动水轮机转动,进行带动发电机转动进行发电的;水力发电对环境几乎没有任何污染、发电成本低、 高效灵活等诸多优点,是目前应用较为广泛的一种发电形式。水力发电厂的电气设备包括一次设备和二次设备,一次设备是指与电网或输电线路直接连接,且通过大电流、高电压的发变电设备和电厂用电设备,如水轮发电机、发电机、变压器、断路器以及隔离开关等; 二次设备是指为一次设备、机械设备的正常运行而设置的监测、控制、保护和信号等电气设备,如各种电气仪表、继电器、控制开关和其它自动装置等。本文主要对水轮机和发电机容易产生的常见故障进行分析,并根据故障情况采取相应的处理措施,保障设备的安全 运行。

在油标线的规定位置;停机对冷却系统进行检查并消除故障;润滑油方面要将油过滤或者更换新油。 3发电机的常见故障及处理措施 3 . 1发电机过负荷发电机在运行的过程中,可能出现过负荷的情况。可能的原因: 发电机定子电流超过额定值;当定子电流超过额定值的 1 . 1倍时, 发电机过负荷保护发出报警信号;发电机有功、无功负荷及转子电 流查过额定值。

2水轮机的常见故障及处理措施水轮机在运行的过程中可能会出现各种各样的异常现象,在分 析故障时,需要根据仪表指示、机器运转的声响、振动、温度等现象, 结合常规的处理经验进行分析判断,从而消除设备的故障。

2 . 1水轮机过速

机组带负载运行过程中突然甩负载时,导水叶不能瞬时关闭, 在导水叶关闭的过程中水轮机的转速可能会增高 2 0%一 4 0%,当机组转速升高至某一定值(一般整定为 1 4 0%额定转速 )以上,则机组出现过速事故。如果转速升高,机组转动部分离心力急剧增大,引起机组摆度和振动显著增大,甚至会引起转动部分和固定部分的碰撞。过速时的可能现象有:机组的噪声明显增大;发电机的负荷表指示为零,电压表指示升高;过速保护动作,出现停机;过速限制器动作,水轮机的主阀全开位置红灯熄灭。 消除故障的处理措施: ( 1 )通过现象判明机组已经过速时,应监视过速保护装置能否正常动作,如果过速保护不动作或者动作不正常,应手动紧急停机,同时关闭水轮机主阀。 ( 2 )在紧急停机过程中, 如果剪断销剪断或主配阀卡住引起过速,不管转速是否达到过速保护动作的整定值,都应手动操作过速保护装置,使导水叶和主阀迅速关闭,对于没有设置水轮机主阀的机组,应该尽快关闭机组前的 进水口闸门。 2 . 2水轮机振动

水轮机振动会影响机组正常运行,可能会导致机组运行不稳定、出力波动大、轴承温度高、机组噪声大,增大了并网的难度;甚至会引起机组固定地角螺栓损坏、尾水管金属焊接部件裂纹,轴承温度过高而无法运行。 振动原因分析: ( 1 )机械安装方面,主轴弯曲变形、机组主轴同 心度不好、主轴法兰连接不紧以及间隙过大等都会引起振动;机组转动部分重量不平衡,机组振动情况与转速高低有关。 ( 2 )水力平衡方面,尾水管中水流漩涡引起水轮机振动,机组振动大小与负荷有关,机组负荷小容易引起振动。 消除故障的处理措施: ( 1 )对于主轴问题需要拆卸机组部件重新进行检测和安装;转动不平衡的问题必须拆卸机组转轮进行平衡检查进行修正,来消除振动。 ( 2 )水力平衡问题需要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,减轻或者消除漩涡

消除故障的方法: ( 1 )注意监视

电压、频率和电流值的大小,是否超过允许值。 ( 2 )如果电压或频率升高,应立即降低无功或有功负荷使定子电流降至额定值。 ( 3 )如果电压和频率都正常,应该采取减小励磁电流的方法来消除过负荷,但是母线电压不能低于极限值以下。( 4 )如果母线电压已低于极限值,但发电机仍然过负荷,应根据过负荷的多少,采取限负荷运行并联系调度启用备用机组等方法进行处理。 3 . 2三相定子电流不平衡定子三相电流指示互不相等,三相电流差较大,负序电流指示值也增大;当不平衡超限且超过规定运行时间时,负序信号装置发电机不对称过负荷信号;造成转子的振动和发热。 可能的原因:发电机及其回路一相断开或断路器一相接触不良;某条送电线路非全相运行;系统单相负荷过大;定子电流表或回路故障也会使定子三相电流表指示不对称。 消除故障的方法:当发电机三相电流不平衡超限运行时,若判明不是回路故障引起,应立即降低机组的负荷,使不平衡电流降到允许值以下,然后向系统调度汇报。三相电流平衡后,再根据调度命 令增加机组负荷。水轮发电机的三相电流之差,不得超过额定电流的2 0%,同时任何一相的电流,不得大于其额定值。 3 . 3欠励磁或者失磁发电机运行中,晶闸管损坏,突然二相运行,使发电机的励磁电流大幅度减少,甚至发电机进相运行,这种现象称为发电机的欠励磁。如果发电机欠励磁运行,可以用钳形电流表检查励磁回路的三相电流,如果发现励磁少一相工作,应该降低有功负荷,并且停机进行检查处理。 发电机转子励磁回路断线,晶闸管励磁开关误跳闸或励磁二相以上整流管损坏,会使发电机失去励磁电流而造成失磁。并网运行的发电机失磁后表现为:励磁电流表指示为零,发电机定子电压表指示下降,定子电流异常增大,过负荷保护发出信号,此时发电机转速略有升高,功率因数表进相,无功电能表倒转。发电机失磁后,发电机同步运行变为异步运行,发电机向电网吸收大量无功功率。消除故障的方法: ( 1 )降低有

功功率,以便降低定子电流。( 2 )手动增加励磁电流或者合上励磁开关恢复励磁电流。( 3 )如果上述仍然没有效果,说明励磁转子绕组回路有断路故障,必须立即停机检查处理。 4结束语对发电厂电气设备的故障进行维护时,需要熟悉设备的构造, 这样才能及时查找故障的原因,并提出相应的处理措施,确保设备的正常运行。

引起的振动。 参考文献 2 . 3水轮机轴承温度过高【 1】宗士杰,黄梅 .发电厂电气设备及运行 (第 2版 ) f M 1 .北京:中国电力 轴承的温度过高,会影响机组的正常运行。轴承温度过高的原出版社 . 2 0 0 8 . 因: ( 1 )机组振动较大,主轴摆度大,轴承受力增大。( 2 )轴承油位过【 2】许景彦.发电厂电气设备安全运行的管理和维护『 J]广东科技, 2 0 1 3, 1 ) . 低,润滑油型号和水轮机不符,润滑效果不好。 ( 3 )轴承冷却器堵塞, (冷却水中断或流量不足,冷却条件不好。 ( 4 )轴承冷却器漏水,顶盖[ 3 1严龙洲.关于发电厂电气运行若干问题的思考『 J] .大众科技, 2 0 1 0, ( 2) . 排水不畅引起轴承进水,润滑油不合格。 消除故障的处理措施:根据故障原因分别进行处理,机组振动作者简介:余恢绪( 1 9 6 9, 1 2一 ),男,汉, 1 9 8 7年 1 2月参加工作, 需要设法进行消除;停机检查润滑系统并消除故障,润滑油应保持湖南资兴人,现为湖南省东江水力发电厂职工。

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