水電站運行中機電設備的故障處理

時間:2022-04-25 04:14:07

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水電站運行中機電設備的故障處理

摘要:結合3座水電站實例,對其機電設備運行過程中的相關故障進行了分析和判斷,并提出處理建議,確保機電設備的安全運行。

關鍵詞:水電站;機電設備;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容量2×3200kW,下轄高級渠水電站裝機容量2×250kW;三里屯水電站裝機容量2×200kW;民豐水電站裝機容量2×160kW。在長期的運行和管理當中,先后發生了不同類型的故障。

2東武仕水電站調速器故障處理

調速器在水電站中作用主要是控制水輪機的導水葉開度,從而控制水輪機進水量的大小,并網前調整水輪發電機轉速,并網后調整發電機負荷。本站調速器型號為YZFT—3000/16,配有2臺油泵,且互為備用。額定操作壓力16MPa,運行時14MPa啟動,16MPa停止,13.5MPa備用泵啟動,12.5MPa事故停機。

2.1故障現象

當壓力降低到14MPa時,1號油泵啟動,電機帶著油泵旋轉,出現壓力時而上升時而不上升的現象;壓力上升時聲音沉悶,壓力不上升時聲音輕飄。2號油泵啟動時正常,壓力正常上升。

2.2故障判斷

一是懷疑油泵的問題;二是電機和油泵連接傳動裝置問題;三是安全閥動作問題。將調速器油箱蓋打開檢查,前兩項沒有問題,發現泵啟動時壓力不上升,調速器儲油箱里面出現翻油現象。經檢查是安全閥提前動作造成泵啟動打油時排油,故壓力不上升。當油泵啟動到設定壓力不停止時,油壓繼續上升到安全閥的設定壓力,安全閥動作向油箱泄油,防止油壓過高損害液壓操作設備,起到后備過壓保護作用。調速器油泵14MPa啟動到16MPa停止,就在油泵啟動14MPa左右時安全閥動作,向油箱泄油,從而無法建壓。

2.3處理措施這是由于安全閥內部彈簧疲勞和老化引起的,重新調整壓緊彈簧,把泄油壓力(安全動作壓力)調整到18MPa。這屬于設備制造或部件材質疲勞問題。

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臺發電機出口電壓0.4kV,通過主變壓器升到10kV電壓并網運行。

3.1故障現象

在2臺機滿負荷運行時,變壓器低壓側a相套管出現油氣噴出,從而引起ab相間短路故障現象。

3.2故障判斷

一是變壓器內部短路故障引起;二是變壓器外部故障引起。經測量變壓器內部低壓線圈ao、bo、co直流電阻,相間不平衡誤差小于3%(規程規定不大于4%),低壓對地絕緣800MΩ,從而排除了變壓器內部故障引起的。檢查變壓器低壓側a相出線,發現a相接線柱上的螺栓和連接的鋁排接觸面有虛接現象,判斷為接觸問題引起的。由于接觸不良,通過大電流時出現打火產生高溫,接觸面產生高溫傳到螺栓上;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,而引出線為鋁排,銅鋁兩種材質接觸時間長了容易產生反應,影響導電性能。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。這屬于安裝質量問題。

4三里屯水電站的故障處理

三里屯水電站由2臺發電機公用1臺主變壓器并網發電,發電機出口電壓0.4kV,經主變壓器升至10kV電壓并網運行。發電運行時,動力和照明用電是發電機本身電源。發電機并網前和停機后,調速器電源取自網電,也就是用主變返送電。

4.1故障現象

當開機并網前或停機后,電源通過接觸器切換至網電,測量a、b、c三相對地電壓,c相對地電壓為20V左右,a、b兩相對地電壓分別升至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。開機前或停機后,切換至網電時,由于相位偏移,當一相接地時另兩相對地電壓會升至線電壓,因此懷疑c相設備有接地現象。對c相各個設備進行絕緣測量后,結果絕緣合格,排除了c相接地原因。測量盤底部接地母排所連接的各個零線接觸電阻,結果都在合格范圍,接觸良好。在檢查主變壓器低壓側零線出線的設備線夾時,有虛接現象(而產生了接觸電阻)。零線電纜是銅材質,而設備線夾是銅鋁過度的,銅鋁反應而引起了虛接故障(見圖1)。當并網前切換至網電時(主變壓器的返送電),因為有電源切換的接觸器線圈接在c相和零線之間,當變壓器零線接觸電阻很大時,c相對地電壓在20V左右,其他兩相在380V左右(見圖2)。

4.3故障處理

更換變壓器設備線夾,使用全銅的設備線夾,和零線引出銅電纜緊密接觸,測量接觸電阻在200μΩ之內,使零線出線接觸電阻電壓降接近0V;更換設備線夾后以上的故障得到了處理。這屬于設備安裝質量問題。

5結語

綜合以上各電站的故障現象,通過對設備的提前預判和故障的處理,發現問題的根源基本屬于設備制造質量和安裝質量未控制好所致。所以在此對廣大的設備制造廠家和安裝單位提出一些要求,在制造和施工中請務必按照相應規范控制質量,以保證運行中機電設備能長期安全、高效運行;否則就會在以后的運行中埋下安全隱患,給運行單位造成很大的損失。

作者:孫建學 單位:邯鄲市東武仕水電站