水電站機(jī)下降轉(zhuǎn)速分析論文
摘要：在水電站機(jī)組運(yùn)行中，絕對(duì)不允許出現(xiàn)機(jī)組轉(zhuǎn)速在沒(méi)有達(dá)到停機(jī)要求的情況下即水輪機(jī)在轉(zhuǎn)速較高的情況下進(jìn)行剎車(chē)異常停機(jī)事件。文章對(duì)官溪水電站機(jī)組異常停機(jī)事件的起因進(jìn)行分析并提出處理辦法，供同行們參考。
關(guān)鍵詞：水電站;水輪機(jī);機(jī)組轉(zhuǎn)速;異常停機(jī)
1引言
官溪水電站共有三臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，其型號(hào)為ΖΖ560А—LH280，是立軸轉(zhuǎn)漿式機(jī)組，調(diào)速器為ST—100，雙調(diào)節(jié)。近幾年三臺(tái)機(jī)組相繼出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速下降不到停機(jī)要求的現(xiàn)象，運(yùn)行人員為了縮短停機(jī)時(shí)間，往往在機(jī)組轉(zhuǎn)速較高(超過(guò)35%)的情況下進(jìn)行剎車(chē)，危及機(jī)組安全運(yùn)行;同時(shí)，機(jī)組在低轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了機(jī)組各部軸承的磨損，縮短了檢修周期。
2水輪機(jī)導(dǎo)葉漏水檢查及原因分析
官溪水電站機(jī)組轉(zhuǎn)速降不下來(lái)是什么原因造成的呢?首先，看三號(hào)機(jī)組，該機(jī)關(guān)機(jī)后漿葉一直處于關(guān)閉狀態(tài)，經(jīng)檢查是聯(lián)鎖閥未動(dòng)作造成漿葉啟動(dòng)閥不動(dòng)作;其次,一號(hào)機(jī)組，轉(zhuǎn)速下降50%時(shí)不再下降，漿葉也處在關(guān)閉位置，檢查聯(lián)鎖閥已動(dòng)作，而漿葉啟動(dòng)閥未動(dòng)作;最后,看二號(hào)機(jī)，二號(hào)機(jī)的現(xiàn)象是關(guān)機(jī)后，導(dǎo)葉全關(guān)，漿葉回到啟動(dòng)位置，運(yùn)行人員在轉(zhuǎn)速50%的情況下將機(jī)組剎車(chē)，解除剎車(chē)后機(jī)組又轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，因此，判斷是導(dǎo)葉漏水過(guò)大引起。
水輪機(jī)導(dǎo)葉漏水的原因,大致有如下幾方面：
①機(jī)組的運(yùn)行條件惡劣,造成導(dǎo)葉漏水。如某些多泥沙河流的水電站,由于泥沙的磨蝕,葉密封面易產(chǎn)生磨蝕損耗,定位導(dǎo)葉的軸套間隙不斷加大,致使停機(jī)時(shí)導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)密,引起導(dǎo)漏水。②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因,使機(jī)組在停機(jī)時(shí)導(dǎo)葉頂蓋和底環(huán)之間存在著導(dǎo)葉端面間隙,造成導(dǎo)葉
面漏水。③由于加工精度達(dá)不到一定的高度,水輪在停機(jī)時(shí),導(dǎo)葉之間不能緊密地壓合在一起,因不能?chē)?yán)密地封水,盡管操作導(dǎo)葉開(kāi)閉的接力器都有足夠的壓緊行程,但由于導(dǎo)葉立密封面的接觸態(tài)不好,仍避免不了導(dǎo)葉漏水。
3機(jī)組轉(zhuǎn)速降不到停機(jī)要求的原因分析
首先，根據(jù)水輪機(jī)組的`工作原理，即水輪機(jī)是將水的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，當(dāng)通過(guò)水輪機(jī)水的能量足以克服水輪機(jī)組靜止磨擦力時(shí)，機(jī)組就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)，漏水大是造成機(jī)組轉(zhuǎn)速緩慢下降的原因之一。
其次，ΖΖ560А—LH280是轉(zhuǎn)漿式機(jī)組，其漿葉在機(jī)組停機(jī)時(shí)處于啟動(dòng)位置，開(kāi)機(jī)后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間漿葉自動(dòng)到全關(guān)位置，機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到100%后，導(dǎo)葉自動(dòng)關(guān)閉到一個(gè)較小位置，也就是說(shuō)機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的水流量要比機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的水流量小;關(guān)機(jī)后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間漿葉自動(dòng)回到啟動(dòng)位置，因?qū)~不可能完全不漏水，因此，漿葉回不到啟動(dòng)位置也是造成機(jī)組轉(zhuǎn)速下降緩慢的原因之一。
對(duì)于導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)，漏水大這點(diǎn)大多數(shù)人都能理解。對(duì)于漿葉回不到啟動(dòng)位置造成機(jī)組轉(zhuǎn)速下降緩慢這點(diǎn)很多人都難于理解，一般認(rèn)為導(dǎo)葉關(guān)閉后，無(wú)論漿葉處于什么位置機(jī)組都應(yīng)停下來(lái);事實(shí)上漿葉處于不同位置對(duì)機(jī)組出力是有影響的，漿葉的形狀是按流體力學(xué)設(shè)計(jì)的，漿葉隨著導(dǎo)葉的開(kāi)度不同而調(diào)節(jié)，保持機(jī)組效率處于最佳，這種功能由調(diào)速器來(lái)完成。從機(jī)組的空載工作狀態(tài)可以知道，當(dāng)機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)漿葉在啟動(dòng)位置(零度角)，導(dǎo)葉開(kāi)度限制在30%，開(kāi)機(jī)時(shí)導(dǎo)葉開(kāi)至30%位置，漿葉由啟動(dòng)位置經(jīng)過(guò)一定時(shí)間關(guān)閉至全關(guān)位置，導(dǎo)葉也隨轉(zhuǎn)速的升高而關(guān)閉在一個(gè)較小位置直到轉(zhuǎn)速達(dá)到額定，也就是說(shuō)，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)后由于漿葉的調(diào)整作用導(dǎo)葉只需較小的開(kāi)度就能保持機(jī)組額定轉(zhuǎn)速。同理，關(guān)機(jī)時(shí)由于導(dǎo)葉不可能完全密封，總有一定量的漏水，同時(shí)，漿葉又不能回到啟動(dòng)角時(shí)，當(dāng)漏水量達(dá)到某一個(gè)量時(shí)機(jī)組有可能維持在某一相對(duì)轉(zhuǎn)速不再下降。
4機(jī)組轉(zhuǎn)速降不下來(lái)采取的對(duì)策
根據(jù)上述原因分析，對(duì)于三號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)速降不下來(lái)主要原因是聯(lián)閥頂桿鑼絲長(zhǎng)期動(dòng)作磨損引起聯(lián)閥開(kāi)啟不到位，經(jīng)調(diào)整頂桿鑼絲后，漿葉啟動(dòng)閥動(dòng)作，漿葉回到啟動(dòng)位置，機(jī)組轉(zhuǎn)速下降到35%以下能達(dá)到技術(shù)要求。對(duì)于一號(hào)機(jī)，發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖閥頂桿鑼絲已彎曲，其原因是檢修人員把頂桿鑼絲調(diào)整過(guò)長(zhǎng)而長(zhǎng)期受力引起，用手轉(zhuǎn)動(dòng)漿葉啟動(dòng)閥后漿葉回到啟動(dòng)位置，顯然漿葉啟動(dòng)閥被卡住引起漿葉不動(dòng)作，因此，應(yīng)拆下漿葉啟動(dòng)閥重新安裝調(diào)試使其動(dòng)作靈活，并重新調(diào)整聯(lián)鎖閥頂桿鑼絲直到漿葉啟動(dòng)閥動(dòng)作。從一、三號(hào)機(jī)組可以看出，我們?cè)诰S護(hù)檢修調(diào)試機(jī)組時(shí)對(duì)各部位的調(diào)試應(yīng)到位而不過(guò)頭，動(dòng)作應(yīng)靈活無(wú)卡阻，同時(shí)，要保持調(diào)速器油的清潔，如果是調(diào)速器漿葉配壓閥被卡或轉(zhuǎn)輪體活塞及操作油管被卡處理將會(huì)很困難。對(duì)于二號(hào)機(jī)應(yīng)重新調(diào)整導(dǎo)葉間隙，導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)，用塞尺測(cè)量?jī)蓧K導(dǎo)葉立面間隙一般為零，在長(zhǎng)度280毫米范圍內(nèi)局部不大于0.1毫米;同時(shí)，相鄰導(dǎo)葉最大可能開(kāi)口(280毫米)偏差不大于5毫米。
綜上所述，機(jī)組轉(zhuǎn)速降不下來(lái)，應(yīng)分清情況，分別處理，這樣才能做到事半功倍。
參考文獻(xiàn)：
[1]魏川黔.小水電站水擊壓力和機(jī)組轉(zhuǎn)速升高的隱患初探[J].科技咨詢(xún)導(dǎo)報(bào),2007,(4).
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