水輪機的故障及處理

一、機(ji)組過速

機組(zu)帶(dai)負(fu)(fu)荷(he)運行(xing)中突然甩負(fu)(fu)荷(he)時(shi)，由于導葉不能瞬時(shi)關(guan)閉，在導葉關(guan)閉的(de)過程中水輪機的(de)轉(zhuan)速(su)(su)就可能增高(gao)20%~40%，甚至(zhi)更高(gao)。當(dang)機組(zu)轉(zhuan)速(su)(su)升高(gao)至(zhi)某一定(ding)值(zhi)（其整定(ding)值(zhi)由機組(zu)的(de)轉(zhuan)動慣(guan)量而定(ding)，一般整定(ding)為140%額定(ding)轉(zhuan)速(su)(su)）以(yi)(yi)上，則(ze)機組(zu)出現過速(su)(su)事(shi)故。由于轉(zhuan)速(su)(su)的(de)升高(gao)，機組(zu)轉(zhuan)動部(bu)(bu)分離心力急劇(ju)增大(da)，引(yin)起機組(zu)擺度(du)與(yu)振動顯著(zhu)增大(da)，甚至(zhi)造成(cheng)轉(zhuan)動部(bu)(bu)分與(yu)固定(ding)部(bu)(bu)分的(de)碰撞。所(suo)以(yi)(yi)應防止機組(zu)過速(su)(su)。

 

 為了(le)防(fang)止(zhi)機(ji)(ji)組(zu)發(fa)生過速事故(gu)，目(mu)前多數(shu)電(dian)站是設置過速限制(zhi)器、事故(gu)電(dian)磁閥或事故(gu)油泵，并裝設水輪機(ji)(ji)主閥或快速閘門。這(zhe)些(xie)裝置都通(tong)過機(ji)(ji)組(zu)事故(gu)保護回(hui)路自動控(kong)制(zhi)。

 

①②③機組發生過速時(shi)的現象有

機(ji)組(zu)噪音明顯增大。

發電(dian)(dian)機的負荷表指(zhi)示為(wei)零，電(dian)(dian)壓表指(zhi)示升(sheng)高(gao)（過(guo)電(dian)(dian)壓保護(hu)可能動(dong)作）。

“水力(li)機械事故”光字(zi)牌亮，過(guo)速保護動作，出現(xian)事故停機現(xian)象。

過(guo)(guo)速(su)限制器動作，水輪機主閥(fa)（或快(kuai)速(su)閘門）全開位置(zhi)紅燈熄滅（即正在關閉過(guo)(guo)程）。若過(guo)(guo)速(su)保(bao)護采用事(shi)故(gu)(gu)油(you)泵，則事(shi)故(gu)(gu)油(you)泵起動泵油(you)，關閉導(dao)水葉。

 

②機(ji)組過速時的處理

通過(guo)(guo)現象判(pan)明機(ji)(ji)組已過(guo)(guo)速時(shi)(shi)，應監視過(guo)(guo)速保護(hu)(hu)裝置能否(fou)正常動作，若過(guo)(guo)速保護(hu)(hu)拒動或(huo)動作不(bu)正常，應手動緊(jin)急(ji)停機(ji)(ji)，同時(shi)(shi)關閉水(shui)輪機(ji)(ji)主閥（或(huo)快速閘門）。

若在緊急停(ting)機過(guo)(guo)程中，因剪斷(duan)銷(xiao)剪斷(duan)或主配壓(ya)閥卡住等引(yin)起機組過(guo)(guo)速，此時即使轉速尚未(wei)達(da)到過(guo)(guo)速保(bao)護動作(zuo)的整定(ding)值，都應(ying)手動操(cao)作(zuo)過(guo)(guo)速保(bao)護裝置，使導水葉(xie)及主閥迅(xun)速關閉。對于沒有設置水輪機主閥的機組，則應(ying)盡快關閉機組前的進(jin)水口閘(zha)門。

二、機組的軸承事故

①巴氏合金(jin)軸承的溫(wen)度升高

一(yi)般機組的推力、上導(dao)、下導(dao)等軸承(cheng)(cheng)和水輪機導(dao)軸承(cheng)(cheng)都采用巴氏合金軸承(cheng)(cheng)，故(gu)(gu)利用稀油進行(xing)潤滑和冷卻。當它們中的任一(yi)軸承(cheng)(cheng)溫度(du)升(sheng)高(gao)至(zhi)事(shi)故(gu)(gu)溫度(du)時，則軸承(cheng)(cheng)溫度(du)過高(gao)事(shi)故(gu)(gu)保(bao)護動作，進行(xing)緊急停機，以免燒壞軸瓦(wa)。

 

當軸(zhou)(zhou)(zhou)承溫(wen)度(du)高(gao)于整定值時，機旁(pang)盤(pan)“水(shui)力機械事故”光字(zi)牌(pai)亮(liang)，軸(zhou)(zhou)(zhou)承溫(wen)度(du)過高(gao)信(xin)號(hao)繼電器掉牌(pai)，事故軸(zhou)(zhou)(zhou)承的(de)膨脹型(xing)溫(wen)度(du)計的(de)黑針與紅針重(zhong)合(he)或(huo)超(chao)過紅針。在此以前(qian)，可能已出(chu)現過軸(zhou)(zhou)(zhou)承溫(wen)度(du)升高(gao)的(de)故障信(xin)號(hao)；或(huo)者可能出(chu)現過冷卻水(shui)中斷及(ji)冷卻水(shui)壓力降低、軸(zhou)(zhou)(zhou)承油位降低等(deng)信(xin)號(hao)。

 

當發生以上現象時(shi)(shi)，首(shou)先應對測量儀表的(de)指(zhi)示進行(xing)校核(he)與分析。例如將(jiang)膨脹型溫(wen)度計(ji)與電阻(zu)型溫(wen)度計(ji)兩者的(de)讀(du)數進行(xing)核(he)對，將(jiang)軸(zhou)承(cheng)(cheng)溫(wen)度與軸(zhou)承(cheng)(cheng)油溫(wen)進行(xing)比較鑒別。并(bing)察(cha)看軸(zhou)承(cheng)(cheng)油面和冷卻(que)水(shui)。若證(zheng)明軸(zhou)承(cheng)(cheng)溫(wen)度并(bing)未升高，確屬保護誤動作(zuo)，則可(ke)復歸事故停機(ji)回(hui)路(lu)，啟動機(ji)組(zu)空轉，待進一步(bu)檢查落實(shi)無問題后，便可(ke)并(bing)網發電。當確認軸(zhou)承(cheng)(cheng)溫(wen)度過高時(shi)(shi)，就(jiu)必須查明實(shi)際原(yuan)因，進行(xing)正確處理。

 

有(you)許多因(yin)素(su)可以導致巴氏合金軸承溫度升高，一般常見的原因(yin)及處理辦法(fa)如下：

潤(run)滑(hua)油(you)(you)(you)減(jian)少(shao)：由于軸(zhou)承油(you)(you)(you)槽密封不(bu)良，或(huo)(huo)排油(you)(you)(you)閥門關閉不(bu)嚴密，造(zao)成(cheng)大量漏油(you)(you)(you)或(huo)(huo)甩油(you)(you)(you)，潤(run)滑(hua)油(you)(you)(you)因減(jian)少(shao)而無(wu)法形(xing)成(cheng)良好的油(you)(you)(you)膜，致(zhi)使軸(zhou)承溫度升(sheng)高，此時應視(shi)具體情況，對密封不(bu)良處(chu)進行處(chu)理，并(bing)對軸(zhou)承補注潤(run)滑(hua)油(you)(you)(you)。

油變(bian)質(zhi)：軸(zhou)承內的潤滑(hua)油因(yin)使(shi)用時間(jian)較長，或油中(zhong)有水份(fen)或其它酸(suan)性雜性，使(shi)油質(zhi)劣(lie)化，影響(xiang)(xiang)潤滑(hua)性能，這(zhe)時應(ying)更(geng)換(huan)新油。尤其當軸(zhou)承內大量進(jin)水（例如冷(leng)卻器漏(lou)水等）時，使(shi)潤滑(hua)及冷(leng)卻的介質(zhi)改(gai)變(bian)，直接影響(xiang)(xiang)軸(zhou)承的潤滑(hua)條件，會很快導致軸(zhou)承燒毀，這(zhe)時應(ying)立(li)即停機處理滲(shen)水或漏(lou)水部(bu)位，并更(geng)換(huan)軸(zhou)承油槽內的油。

冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)中斷或冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)壓降低：冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)管堵塞(sai)、閥門的(de)閥瓣損壞(huai)、管道內進入空氣等都會影響冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)的(de)過流量(liang)，使(shi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)不能正常(chang)發揮(hui)作用，引起軸(zhou)(zhou)承(cheng)油溫升高，這時應立即投(tou)入機組(zu)備(bei)用冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)，或將管道排(pai)氣。若是冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)壓過低，應設法(fa)加(jia)大冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)量(liang)，使(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)溫度下降到正常(chang)值。

主(zhu)軸(zhou)(zhou)承擺(bai)度(du)增(zeng)大(da)(da)：當主(zhu)軸(zhou)(zhou)擺(bai)度(du)增(zeng)大(da)(da)時，軸(zhou)(zhou)與軸(zhou)(zhou)瓦間的(de)(de)磨擦力增(zeng)加，發熱量增(zeng)大(da)(da)，致使潤滑條件(jian)變壞，不能形成(cheng)良好(hao)的(de)(de)油(you)膜，這時應設法(fa)減小機(ji)組(zu)擺(bai)度(du)。例(li)如改變機(ji)組(zu)有(you)功及無功負荷，使機(ji)組(zu)在振動較小的(de)(de)負荷區域內運行，或者停機(ji)檢查各導軸(zhou)(zhou)承間隙有(you)否大(da)(da)的(de)(de)變化，檢查各導軸(zhou)(zhou)瓦的(de)(de)推(tui)力螺(luo)栓(shuan)有(you)無松動。

 

②水導軸承的(de)潤滑水中斷

橡膠(jiao)瓦水導軸承(cheng)(cheng)(cheng)系用水進行潤滑(hua)，這類軸承(cheng)(cheng)(cheng)俗稱水軸承(cheng)(cheng)(cheng)。當水軸承(cheng)(cheng)(cheng)潤滑(hua)水中斷(duan)時(shi)，其現象與上述油軸承(cheng)(cheng)(cheng)相似，只是多顯示一(yi)個(ge)“軸承(cheng)(cheng)(cheng)潤滑(hua)水中斷(duan)”信號(hao)。

（1）潤(run)(run)(run)滑水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)斷(duan)的原因與后果：由于水(shui)(shui)質不潔或(huo)有雜物，致(zhi)使取水(shui)(shui)濾(lv)(lv)網或(huo)過(guo)濾(lv)(lv)器堵塞，造(zao)(zao)(zao)成(cheng)水(shui)(shui)壓降(jiang)低；或(huo)自動(dong)供(gong)水(shui)(shui)閥門因某(mou)種原因誤關；當用水(shui)(shui)泵供(gong)水(shui)(shui)時(shi)，由于機械或(huo)電氣原因造(zao)(zao)(zao)成(cheng)水(shui)(shui)泵供(gong)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)斷(duan)。這些(xie)都會引起潤(run)(run)(run)滑水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)斷(duan)事故(gu)。當潤(run)(run)(run)滑水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)斷(duan)或(huo)水(shui)(shui)量(liang)減少時(shi)，會使軸領與軸瓦(wa)間(jian)潤(run)(run)(run)滑、冷卻條件變壞，甚至(zhi)發(fa)生干磨擦，導致(zhi)軸承燒毀(hui)，此時(shi)水(shui)(shui)輪機失去了徑向支承，造(zao)(zao)(zao)成(cheng)振動(dong)和擺度急(ji)劇增(zeng)大，有時(shi)會發(fa)生竄(cuan)水(shui)(shui)現(xian)象，從而影響(xiang)機組的正常運行(xing)。

（2）處理方法：一般(ban)采取以下措施

當潤(run)滑水(shui)(shui)(shui)中斷或水(shui)(shui)(shui)壓(ya)降(jiang)低時(shi)，首(shou)先應投入備用水(shui)(shui)(shui)源(yuan)，然后(hou)清掃(sao)取水(shui)(shui)(shui)濾網及過濾器，或查找潤(run)滑水(shui)(shui)(shui)自(zi)動供水(shui)(shui)(shui)閥誤關閉的(de)原因，處理完(wan)成(cheng)后(hou)仍恢復原供水(shui)(shui)(shui)系統的(de)正(zheng)常供水(shui)(shui)(shui)。

若軸承采(cai)用(yong)水(shui)泵供(gong)(gong)水(shui)時，當出(chu)現(xian)水(shui)泵停止(zhi)(zhi)供(gong)(gong)水(shui)或(huo)其出(chu)口(kou)水(shui)壓下(xia)降(jiang)而造成潤滑水(shui)中斷，應(ying)首先起動備用(yong)水(shui)泵供(gong)(gong)水(shui)，然(ran)后(hou)再查明水(shui)泵停止(zhi)(zhi)供(gong)(gong)水(shui)或(huo)其出(chu)口(kou)水(shui)壓下(xia)降(jiang)的原因(yin)，并做相應(ying)處理；

當無法立(li)即(ji)(ji)恢(hui)復(fu)供水(shui)時，為了不(bu)致造成事故擴大，應立(li)即(ji)(ji)停機。

 

水輪機的檢驗

(1)檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)標準(zhun)：出口(kou)發(fa)電設備中(zhong)的(de)(de)水輪機(ji)及其零部件是(shi)在出廠檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)合格的(de)(de)基礎上進行法(fa)定檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)。檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)依據(ju)的(de)(de)標準(zhun)主要(yao)有：JB626《水輪機(ji)基本技術(shu)條件》；JB3161-82《水輪機(ji)模型試驗(yan)(yan)(yan)規程(cheng)》及有關的(de)(de)材料，材料試驗(yan)(yan)(yan)，主要(yao)零部件等標準(zhun)。合同規定的(de)(de)國外檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)標準(zhun)或技術(shu)協議中(zhong)規定的(de)(de)參數和經濟、技術(shu)指標也是(shi)出口(kou)檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)依據(ju)。

(2)檢(jian)驗(yan)項(xiang)目(mu)：水輪機檢(jian)驗(yan)項(xiang)目(mu)是依據合同(tong)、技(ji)術協議和(he)產品標準和(he)出口要(yao)(yao)求(qiu)而確定的(de)(de)。檢(jian)驗(yan)內容主要(yao)(yao)包括：資(zi)料(liao)(設計和(he)制造)的(de)(de)審查，一般外觀檢(jian)驗(yan)；性能(neng)及經(jing)濟技(ji)術指(zhi)標檢(jian)測(ce)和(he)包裝質(zhi)量檢(jian)查等。

資料審(shen)查：主(zhu)要審(shen)查設計(ji)和制(zhi)造(zao)的依據(ju)、圖紙(zhi)、產品說明書、合(he)格證及有關材料的材質報(bao)告，性能(neng)試驗報(bao)告以及必要的試驗、檢測(ce)數據(ju)；

一般(ban)外(wai)觀質(zhi)(zhi)量(liang)檢(jian)(jian)查：根據有關標準規(gui)定(ding)，對水(shui)輪機主體及附屬裝置，零部件進行外(wai)觀質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)全面檢(jian)(jian)查。主要(yao)內容有：產品規(gui)格(ge)、型號、外(wai)形尺(chi)寸、銘牌等是(shi)否(fou)(fou)貨證相符。外(wai)觀質(zhi)(zhi)量(liang)上是(shi)否(fou)(fou)有殘(can)損、銹(xiu)蝕滲漏(lou)；涂漆顏色和質(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)否(fou)(fou)符合出口要(yao)求(qiu)；傳動部件是(shi)否(fou)(fou)轉動靈活(huo)、運轉平衡；控制(zhi)部分是(shi)否(fou)(fou)靈敏(min)、可靠、準確(que)；焊接件的(de)(de)成型質(zhi)(zhi)量(liang)和焊縫質(zhi)(zhi)量(liang)等；

 性能試(shi)驗：通過試(shi)驗檢(jian)查產品的技(ji)術(shu)參數、性能指標(biao)和經濟指標(biao)是否達到標(biao)準或(huo)合同規(gui)定。

 

a.主要零部件的材(cai)料(liao)性(xing)能、加工(gong)尺寸、精(jing)度、裝配質量和性(xing)能；

b.水輪機及附屬管路(lu)的(de)壓力試驗(yan)；

c.轉輪密封試驗；

d.空(kong)載運行試(shi)驗；

e.水輪機第(di)一次帶(dai)負荷試驗；

f.甩(shuai)負荷試驗；

g.帶(dai)負(fu)荷(he)72小時連續試驗；

h.調(diao)速系(xi)(xi)統及自動化裝置(zhi)系(xi)(xi)統的試驗，應符合其專門的技術(shu)條件(jian)；

i.合同或技術協議(yi)規定的其他項目(mu)；

j.氣蝕破壞試驗；

k.水輪機(ji)的(de)效率驗(yan)收(shou)試(shi)驗(yan)，可根(gen)據合同或技術(shu)協(xie)議規(gui)定，用(yong)模型或真機(ji)驗(yan)收(shou)。模型試(shi)驗(yan)的(de)方法按模型試(shi)驗(yan)規(gui)程，在(zai)能量試(shi)驗(yan)臺和汽蝕(shi)試(shi)驗(yan)臺上(shang)進行。采(cai)用(yong)真機(ji)驗(yan)收(shou)時，可在(zai)機(ji)組(zu)運行一年(nian)后進行。