水輪機的故障及處理

一、機組過速

機(ji)(ji)組(zu)(zu)帶負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)中突然(ran)甩負(fu)荷(he)時，由(you)于導葉(xie)(xie)不能瞬時關(guan)閉，在導葉(xie)(xie)關(guan)閉的(de)(de)過(guo)(guo)程中水(shui)輪機(ji)(ji)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)就可(ke)能增高20%~40%，甚至(zhi)更(geng)高。當機(ji)(ji)組(zu)(zu)轉(zhuan)(zhuan)速(su)升高至(zhi)某(mou)一(yi)定(ding)(ding)值（其整(zheng)定(ding)(ding)值由(you)機(ji)(ji)組(zu)(zu)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)動慣量(liang)而定(ding)(ding)，一(yi)般(ban)整(zheng)定(ding)(ding)為140%額定(ding)(ding)轉(zhuan)(zhuan)速(su)）以上，則機(ji)(ji)組(zu)(zu)出現過(guo)(guo)速(su)事(shi)故(gu)。由(you)于轉(zhuan)(zhuan)速(su)的(de)(de)升高，機(ji)(ji)組(zu)(zu)轉(zhuan)(zhuan)動部分(fen)(fen)離心力急劇增大(da)，引起機(ji)(ji)組(zu)(zu)擺度與振動顯著(zhu)增大(da)，甚至(zhi)造成轉(zhuan)(zhuan)動部分(fen)(fen)與固定(ding)(ding)部分(fen)(fen)的(de)(de)碰撞。所以應防止(zhi)機(ji)(ji)組(zu)(zu)過(guo)(guo)速(su)。

 

為了防止機組發(fa)生過速事故，目前多數電站(zhan)是設置過速限制器、事故電磁閥或事故油泵(beng)，并裝(zhuang)設水輪機主閥或快速閘門。這些(xie)裝(zhuang)置都(dou)通過機組事故保護回路自(zi)動控制。 

 

①②③機組發(fa)生過速時的現象有

機組噪音明顯增(zeng)大。

發電機的(de)負(fu)荷表指(zhi)示為零，電壓表指(zhi)示升高（過(guo)電壓保(bao)護可能動作）。

“水力機(ji)械(xie)事故(gu)”光字牌亮，過(guo)速保護動作，出現(xian)事故(gu)停(ting)機(ji)現(xian)象。

過速限制器動作，水(shui)(shui)輪機主(zhu)閥（或(huo)快(kuai)速閘門）全(quan)開位置紅燈熄滅（即正在(zai)關閉過程）。若過速保護采用(yong)事(shi)故(gu)(gu)油(you)(you)泵，則事(shi)故(gu)(gu)油(you)(you)泵起(qi)動泵油(you)(you)，關閉導(dao)水(shui)(shui)葉。

 

②機(ji)組過速時的處理

通過(guo)現象判明機組已(yi)過(guo)速(su)時，應(ying)監(jian)視(shi)過(guo)速(su)保(bao)護裝置能否正(zheng)常(chang)動(dong)(dong)(dong)作，若(ruo)過(guo)速(su)保(bao)護拒動(dong)(dong)(dong)或(huo)動(dong)(dong)(dong)作不正(zheng)常(chang)，應(ying)手(shou)動(dong)(dong)(dong)緊(jin)急停機，同時關閉水輪機主閥（或(huo)快速(su)閘門）。

若在緊急停機(ji)過程中(zhong)，因剪(jian)斷銷剪(jian)斷或主配壓閥卡住等引起機(ji)組過速(su)(su)，此(ci)時即使轉速(su)(su)尚未達(da)到(dao)過速(su)(su)保(bao)(bao)護動(dong)作的整定值，都應手動(dong)操作過速(su)(su)保(bao)(bao)護裝置，使導水葉及主閥迅速(su)(su)關閉。對于(yu)沒(mei)有設置水輪機(ji)主閥的機(ji)組，則應盡(jin)快(kuai)關閉機(ji)組前(qian)的進(jin)水口閘(zha)門。

二、機組的(de)軸承事(shi)故

①巴氏(shi)合金軸(zhou)承(cheng)的溫度升高(gao)

一般(ban)機組的推力、上導(dao)(dao)、下導(dao)(dao)等軸(zhou)(zhou)承和(he)水(shui)輪機導(dao)(dao)軸(zhou)(zhou)承都采用(yong)巴(ba)氏合金軸(zhou)(zhou)承，故利用(yong)稀油(you)進行潤滑和(he)冷卻。當它們中的任一軸(zhou)(zhou)承溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)至事故溫(wen)(wen)度(du)時，則軸(zhou)(zhou)承溫(wen)(wen)度(du)過高(gao)事故保護(hu)動作(zuo)，進行緊急停(ting)機，以免(mian)燒壞軸(zhou)(zhou)瓦。

 

當軸承(cheng)溫(wen)度(du)高于整定值時，機旁盤“水(shui)力機械事(shi)故(gu)”光字牌亮，軸承(cheng)溫(wen)度(du)過高信號(hao)(hao)繼電(dian)器掉牌，事(shi)故(gu)軸承(cheng)的膨脹(zhang)型(xing)溫(wen)度(du)計的黑針與紅針重合(he)或超過紅針。在(zai)此以前，可(ke)能已出(chu)現過軸承(cheng)溫(wen)度(du)升高的故(gu)障信號(hao)(hao)；或者可(ke)能出(chu)現過冷卻(que)水(shui)中(zhong)斷及冷卻(que)水(shui)壓力降低、軸承(cheng)油位降低等信號(hao)(hao)。

 

當發生(sheng)以上現(xian)象(xiang)時，首先應對(dui)測量(liang)儀表的指示(shi)進行校(xiao)核與(yu)(yu)分析。例(li)如將膨脹型(xing)溫度(du)計與(yu)(yu)電(dian)(dian)阻型(xing)溫度(du)計兩者的讀數進行核對(dui)，將軸承溫度(du)與(yu)(yu)軸承油溫進行比(bi)較鑒別(bie)。并察看軸承油面和冷卻水(shui)。若證明軸承溫度(du)并未升高(gao)，確(que)屬(shu)保護誤(wu)動作，則可(ke)復(fu)歸(gui)事故停機(ji)回路，啟動機(ji)組(zu)空轉(zhuan)，待進一步檢(jian)查落實(shi)無問題后，便可(ke)并網發電(dian)(dian)。當確(que)認(ren)軸承溫度(du)過(guo)高(gao)時，就必須查明實(shi)際(ji)原因，進行正確(que)處理。

 

有(you)許多因素可以(yi)導致巴氏(shi)合金軸承溫度升(sheng)高，一般常見的原因及處理辦法如下：

潤(run)滑油(you)(you)減少：由于軸承(cheng)油(you)(you)槽密封(feng)不(bu)良(liang)(liang)，或(huo)(huo)排油(you)(you)閥門(men)關閉不(bu)嚴(yan)密，造(zao)成(cheng)大量漏油(you)(you)或(huo)(huo)甩油(you)(you)，潤(run)滑油(you)(you)因減少而無法(fa)形成(cheng)良(liang)(liang)好的油(you)(you)膜(mo)，致使軸承(cheng)溫度升高，此時(shi)應(ying)視具體情況(kuang)，對(dui)密封(feng)不(bu)良(liang)(liang)處進(jin)行處理，并對(dui)軸承(cheng)補注潤(run)滑油(you)(you)。

油(you)變(bian)質(zhi)：軸承(cheng)內的潤滑油(you)因使用時間較長(chang)，或(huo)油(you)中有水(shui)份或(huo)其它(ta)酸性雜(za)性，使油(you)質(zhi)劣化(hua)，影(ying)(ying)響潤滑性能，這(zhe)時應(ying)更(geng)換新(xin)油(you)。尤(you)其當軸承(cheng)內大(da)量進水(shui)（例如冷卻器漏水(shui)等(deng)）時，使潤滑及冷卻的介(jie)質(zhi)改(gai)變(bian)，直接影(ying)(ying)響軸承(cheng)的潤滑條件，會很快導致軸承(cheng)燒毀，這(zhe)時應(ying)立即停機處理(li)滲水(shui)或(huo)漏水(shui)部位，并更(geng)換軸承(cheng)油(you)槽(cao)內的油(you)。

冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水中(zhong)斷或冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水壓降低：冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水管(guan)堵塞、閥門的閥瓣損壞(huai)、管(guan)道內進入空氣(qi)(qi)等都(dou)會影(ying)響冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)器(qi)的過流量(liang)，使(shi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)器(qi)不能正(zheng)常發揮作用(yong)，引起軸承(cheng)油溫升高，這時應(ying)立即投入機組備(bei)用(yong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水，或將管(guan)道排(pai)氣(qi)(qi)。若是冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水壓過低，應(ying)設法加大冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水量(liang)，使(shi)軸承(cheng)溫度下(xia)降到正(zheng)常值(zhi)。

主(zhu)軸(zhou)承(cheng)擺度(du)(du)增大：當主(zhu)軸(zhou)擺度(du)(du)增大時，軸(zhou)與(yu)軸(zhou)瓦間的磨擦力增加(jia)，發熱量增大，致(zhi)使潤(run)滑條件變壞(huai)，不(bu)能形成(cheng)良好的油膜，這時應(ying)設法減小(xiao)機組擺度(du)(du)。例(li)如(ru)改變機組有功及無功負荷(he)，使機組在(zai)振動(dong)較小(xiao)的負荷(he)區域內運行，或者停機檢查各導軸(zhou)承(cheng)間隙有否大的變化，檢查各導軸(zhou)瓦的推(tui)力螺栓有無松動(dong)。

 

②水(shui)導(dao)軸(zhou)承的潤滑水(shui)中(zhong)斷(duan)

橡膠瓦水(shui)導(dao)軸(zhou)承(cheng)系用水(shui)進(jin)行潤(run)滑，這(zhe)類軸(zhou)承(cheng)俗稱水(shui)軸(zhou)承(cheng)。當水(shui)軸(zhou)承(cheng)潤(run)滑水(shui)中斷時，其現象(xiang)與上(shang)述油軸(zhou)承(cheng)相似(si)，只是多顯示(shi)一個“軸(zhou)承(cheng)潤(run)滑水(shui)中斷”信號。

（1）潤(run)滑水(shui)中(zhong)斷的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)與后果(guo)：由于水(shui)質(zhi)不潔或有雜物，致(zhi)使取水(shui)濾網或過濾器堵(du)塞，造(zao)(zao)成(cheng)水(shui)壓降低；或自動(dong)供(gong)水(shui)閥門因(yin)(yin)某種原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)誤關；當用水(shui)泵(beng)供(gong)水(shui)時，由于機械或電(dian)氣原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)造(zao)(zao)成(cheng)水(shui)泵(beng)供(gong)水(shui)中(zhong)斷。這(zhe)些都會引起潤(run)滑水(shui)中(zhong)斷事故。當潤(run)滑水(shui)中(zhong)斷或水(shui)量減少時，會使軸領(ling)與軸瓦間潤(run)滑、冷卻條(tiao)件變壞(huai)，甚至發(fa)生干磨擦，導致(zhi)軸承燒毀，此時水(shui)輪機失去了徑向支(zhi)承，造(zao)(zao)成(cheng)振動(dong)和擺度急(ji)劇增(zeng)大，有時會發(fa)生竄(cuan)水(shui)現象，從而影響機組的(de)正常運行(xing)。

（2）處(chu)理方法：一(yi)般(ban)采取以下措施(shi)

當(dang)潤滑水(shui)中斷或水(shui)壓降(jiang)低時，首先應(ying)投入備用(yong)水(shui)源，然(ran)后清掃取水(shui)濾網(wang)及過濾器，或查(cha)找潤滑水(shui)自動供(gong)(gong)水(shui)閥誤關閉(bi)的原(yuan)因，處理完成(cheng)后仍(reng)恢復原(yuan)供(gong)(gong)水(shui)系統的正常供(gong)(gong)水(shui)。

若軸承采用水(shui)泵(beng)供(gong)水(shui)時，當(dang)出(chu)現水(shui)泵(beng)停止供(gong)水(shui)或(huo)其出(chu)口水(shui)壓下降而造成潤滑水(shui)中斷，應首先起動備用水(shui)泵(beng)供(gong)水(shui)，然后(hou)再(zai)查明(ming)水(shui)泵(beng)停止供(gong)水(shui)或(huo)其出(chu)口水(shui)壓下降的原因，并做相應處(chu)理(li)；

 當無(wu)法(fa)立(li)即恢復供水時(shi)，為了不致造成事故擴大，應立(li)即停機(ji)。

 

水輪機(ji)的檢驗

(1)檢驗標(biao)準(zhun)：出口(kou)發電設備中的(de)水(shui)輪機(ji)及其零(ling)部件(jian)是(shi)在出廠檢驗合格的(de)基礎(chu)上進(jin)行法定檢驗的(de)。檢驗依據(ju)的(de)標(biao)準(zhun)主(zhu)要(yao)有(you)(you)：JB626《水(shui)輪機(ji)基本技術(shu)條(tiao)件(jian)》；JB3161-82《水(shui)輪機(ji)模型試驗規(gui)(gui)程》及有(you)(you)關的(de)材料，材料試驗，主(zhu)要(yao)零(ling)部件(jian)等標(biao)準(zhun)。合同規(gui)(gui)定的(de)國外檢驗標(biao)準(zhun)或技術(shu)協議中規(gui)(gui)定的(de)參數和經濟、技術(shu)指標(biao)也是(shi)出口(kou)檢驗的(de)依據(ju)。

(2)檢(jian)(jian)驗(yan)項目：水(shui)輪機檢(jian)(jian)驗(yan)項目是依據合(he)同、技術協議和(he)(he)產品標準和(he)(he)出口要(yao)求而確定(ding)的(de)。檢(jian)(jian)驗(yan)內容主要(yao)包括：資料(設計和(he)(he)制造)的(de)審查(cha)，一般(ban)外(wai)觀檢(jian)(jian)驗(yan)；性能及經濟技術指標檢(jian)(jian)測和(he)(he)包裝(zhuang)質(zhi)量檢(jian)(jian)查(cha)等。

資料審(shen)查：主要(yao)審(shen)查設(she)計和(he)制造的依據、圖紙、產品(pin)說明(ming)書、合格證(zheng)及(ji)有關材(cai)料的材(cai)質報告，性能試驗(yan)報告以(yi)及(ji)必要(yao)的試驗(yan)、檢測(ce)數據；

一(yi)般外(wai)(wai)觀(guan)質量(liang)(liang)(liang)檢(jian)查：根據有(you)關標準規定，對水輪(lun)機(ji)主體及(ji)附(fu)屬裝置，零部(bu)件(jian)進(jin)行(xing)外(wai)(wai)觀(guan)質量(liang)(liang)(liang)的全(quan)面檢(jian)查。主要內容(rong)有(you)：產品規格、型(xing)號、外(wai)(wai)形尺(chi)寸、銘牌等(deng)是(shi)(shi)(shi)(shi)否(fou)(fou)貨證相符(fu)。外(wai)(wai)觀(guan)質量(liang)(liang)(liang)上是(shi)(shi)(shi)(shi)否(fou)(fou)有(you)殘損(sun)、銹蝕滲漏(lou)；涂漆顏色(se)和質量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)否(fou)(fou)符(fu)合出口要求；傳動(dong)部(bu)件(jian)是(shi)(shi)(shi)(shi)否(fou)(fou)轉動(dong)靈活、運轉平衡(heng)；控制部(bu)分是(shi)(shi)(shi)(shi)否(fou)(fou)靈敏、可(ke)靠、準確；焊(han)接件(jian)的成型(xing)質量(liang)(liang)(liang)和焊(han)縫質量(liang)(liang)(liang)等(deng)；

性能(neng)(neng)試驗：通過試驗檢查產(chan)品的技術(shu)參(can)數、性能(neng)(neng)指標和經濟(ji)指標是(shi)否達到標準或合(he)同規定。

 

a.主要零部件(jian)的材料性能、加(jia)工尺寸、精度、裝配(pei)質量和性能；

b.水輪機(ji)及附(fu)屬管路的壓力試(shi)驗；

c.轉輪密封(feng)試驗；

d.空載運(yun)行(xing)試驗；

e.水輪(lun)機第一次帶(dai)負荷試驗；

f.甩負荷試驗(yan)；

g.帶負(fu)荷72小時連續試(shi)驗；

h.調速系統及自動化裝置系統的試驗，應符合其專門的技術條件；

i.合同或技術協議規定的其他項目(mu)；

j.氣蝕破壞試驗；

k.水輪機(ji)(ji)的(de)效率驗(yan)收試驗(yan)，可(ke)根據合(he)同或(huo)技術(shu)協(xie)議規定，用模(mo)型或(huo)真(zhen)機(ji)(ji)驗(yan)收。模(mo)型試驗(yan)的(de)方法(fa)按模(mo)型試驗(yan)規程，在能(neng)量試驗(yan)臺(tai)和汽蝕試驗(yan)臺(tai)上進行。采用真(zhen)機(ji)(ji)驗(yan)收時(shi)，可(ke)在機(ji)(ji)組運行一年后(hou)進行。