生產設備因意外啟動可能危及人身安全時,必須配置起強制作用的安全防護裝置。必要時兩種以上互為聯鎖的安全裝置,以防意外啟動。

可動零部件特殊要求:

1、人員易觸及的可動零部件,,應盡可能封閉或隔離。

2、對操作人員在設備運行時可能觸及的可動零部件,必須配置必要的安全防護裝置。3、對運行過程中可能超過極限位置的生產設備或零部件,應配置可靠的限位裝置。

4、若可動零部件(含其載荷)所具有的動能或勢能可能引起危險時,則必須配置限速、防墜落或防逆轉裝置。

5、設計安裝防護罩,滿足下列要求:

a、使操作者觸及不到運轉中的可動零部件;

b、在操作者接近可動零部件并有可能發生危險的緊急情況下,設備應不能啟動或立即停機;

c、避免在安全防護裝置和可動零部件之間產生接觸危險;

d、安全防護裝置應便于調節、檢查和維修,并不得成為危險發生源。

6、以操作人員的操作位置所在平面為基準,凡高度在2米之內的所有傳動帶、轉軸、傳動鏈、帶輪、聯軸節、齒輪、飛輪、鏈輪、電鋸等外露危險零部件及危險部位都必須設置安全防護裝置。

篇2:某水電站設備維修安全設計

(一)水電站設備維修的意義

水電站運行設備的維護檢修是確保水電站設備正常運行的重要手段,是水電企業經營管理的一項重要工作,是水電站生產費用支出的重要部分,也是水電企業設備管理的一個關鍵控制節點,它不僅對降低檢修費用安全生產有利,更有效地提高了設備利用率和企業自身效益,更能夠使我們的生產技術管理人員提高了分析處理問題的能力。

(二)維修的分類及方法

維護包括檢查和維修

?檢查

1.每1~2周一次的巡視。內容是在設備運行狀態下,通過觀察和常備的儀

表檢查有無異常情況,并進行注油和清掃。

2.每1~3年一次的定期常規檢修。是在停機情況下,主要從外部進行檢查和測量。

3.每5~10年進行一次定期詳細停機檢修。

維修

1.臨時維修。即發現異常或故障所作的及時修理。

2.計劃維修。為保證安全而進行的預防性維修和恢復性維修。這種維修需根據檢查結果按計劃進行。水電站的檢修除臨時檢修外,均應安排在枯水季節進行,并在洪水季到來之前完成。

1水電站機電設備維修原則

先動口再動手,對于有故障的電氣設備,不應急于動手,應先詢問產生故障的前后經過及故障現象。對于生疏的設備,還應先熟悉電路原理和結構特點,遵守相應規則。拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關系,在沒有組裝圖的情況下,應一邊拆卸,一邊畫草圖,并記上標記。先外部后內部,應先檢查設備有無明顯裂痕、缺損,了解其維修史、使用年限等,然后再對機內進行檢查。拆前應根據設備的故障現象,確定為機內故障后才能拆卸,否則,盲目拆卸,可能將設備越修越壞。先機械后電氣,只有在確定機械零件無故障后,再進行電氣方面的檢查。檢查電路故障時,應利用檢測儀器尋找故障部位,確認無接觸不良故障后,再有針對性地查看線路與機械的運作關系,以免誤判。先靜態后動態,在設備未通電時,判斷電氣設備按鈕、接觸器、熱繼電器以及保險絲的好壞,從而判定故障所在。通電試驗,聽其聲、測參數、判斷故障,最后進行維修。如在電動機缺相時,若測量三相電壓值無法判斷時,就應該聽其聲,單獨測每相對地電壓,方可判斷哪一相缺損。先清潔后維修,對污染較重的電氣設備,先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔,檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塊引起的,一經清潔故障往往會排除。先電源后設備,電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高,所以先檢修電源往往可以事半功倍。先普遍后特殊,因裝配配件質量或其他設備故障而引起的故障,一般占常見故障的50%左右。電氣設備的特殊故障多為軟故障,要靠經驗和儀表來測量和維修。先外圍后內部,先不要急于更換損壞的電氣部件,在確認外圍設備電路正常時,再考慮更換損壞的電氣部件。先直流后交流,檢修時,必須先檢查直流回路靜態工作點,再交流回路動態工作點。先故障后調試,對于調試和故障并存的電氣設備,應先排除故障,再進行調試,調試必須在電氣線路速的前提下進行。

2水電站機電設備維修方法的確定

水電站故障維修,又名水電站事后維修,主要是指在水電站設備產生故障后就立即停機進行維修的方法。水電站的定期維修,又名水電站預防維修,主要是根據水電站設備運行時間或當量時間間隔劃分進行維修,所以水電站的定期維修就是不論水電站設備狀態如何,到規定的時間便停機維修的方法。水電站優化性維修,是經過對水電站運行設備故障的根本因素進行分析,進行優化設計和技術改進,從而優化水電站運行設備工作性能的維修方法。水電站設備運行狀態維修,水電站設備運行狀態維修是根據水電站運行設備運行狀態監測得出的運行設備工作狀態信息,從而推斷運行設備是否正常,哪些運行設備屬于帶故障工作狀態,并在運行設備故障發生前進行維修的方法。

3加強機電設備維修的措施

3.1通過優化水電站運行設備維修管理的方法,強化水電站運行設備的技術管理。水電站多分布在偏遠地區,交通不便,大多數水電站帶隱患運行,管理較混亂,所以應該重視對水電站運行設備應用、維護、維修人員職業技能的培養,完善含三級保養、點檢、班檢、定期維護和巡回檢查、交接等文明生產和日常維護的工作制度。水電站的生產技術部門應根據運行設備的維護特點、工作環境及運行設備在生產中的作用等級來進行維修決策,建立健全運行設備管理的規章制度并獎罰分明;按照水電站運行設備待修狀況選擇相應的維修方法,針對水電站運行設備的具體特點建立適當的維護維修的管理模式。

3.2建立健全水電站設備運行的維護檢修制度。維護檢修管理制度應該以運行設備的使用說明為制定的基礎,應該以水電站設備的運行記錄為依據,依據零部件的應用壽命制定定期預見性檢修制度,將運行設備的故障控制在萌芽狀態。把所的運行設備的運行記錄進行歸類分析,并按照設備使用說明以及每個月的設備運行時間,作出月度、季度、年度設備檢修維護計劃。由于發電機機電設備檢修工作的特性要求,檢修工作分為現場檢修和預防性檢修。現場檢修,是運行人員在設備運行過程中遇到的設備故障的問題為此提出的檢修請求,是一種被動性的檢修;預防性維修是一種維持運行設備性能完好的前瞻性檢修工作。所以,預防性維修是檢修工作積極消除隱患的重要措施,水電站運行設備的維護檢修管理工作重點應該放在預防性維修之上。

3.3及時對隱患進行處理。日常工作中對于機電設備的點檢一定不能放松,要認真細致的檢查,以便及時的發現和治理安全隱患,從而避免事故的發生。隱患如果不及時處理很有可能在下一次就釀成慘痛的事故,因此每位員工都要有強烈的安全隱患意識。做好機電設備隱患的排查處理工作。

3.4提高設備的安全性能。確保設備資金的投入,加大機電設備技術改造和更新的力度。現代社會科技越來越發達,很多諸如變頻技術、自動化控制技術、遙控技術等高新科技都在不斷的應用于各行各業的生產中,這些層出不窮的新設備安全性能好、工作性能高,不僅為機電設備的技術改造提供了技術參考和保證,對于企業的經濟效益、安全效益也有著極大的幫助。

3.5加強機電設備的維修管理。水電站的機電設備工作環境多樣復雜,因此維修作業也就相應的多樣復雜;作業條件會限制機電設備的結構設計,導致在一些特殊環境下作業的機電設備結構設計并不是很合理,往往很難保證維修質量,或者干脆就無法維修。因此適當的采取設計檢修通道、預防零部件變形、脫落、改進設備結構等一系列措施,提高機電設備維修作業的安全性,確保設備的安全運行。

3.6加強人員培訓。人力資源是現代企業中的一項重要的可再生資源,而對于水電站來說,員工的整體素質普遍偏低是一個不容忽視的問題。因此企業領導要加強對于一線操作員工安全管理知識的培訓,不斷提高企業的整體素質,增強員工的責任感和安全意識。

4水電站運行設備的技改和更新

很多老的水電站仍然在使用老的水輪發電機組或老設備,各種故障層出不窮,導致機組出力低下,所以運行設備的更新成為當務之急;在運行設備的更新時,應選用在技術先進、應用操作比較簡便、性價比比較合理的新型水輪發電機組或新型設備替代老的水輪發電機組或老設備。例如根據當前的實際情況,對水電站運行設備、電氣、監測、控制及保護系統存在的故障及隱患的嚴重程度進行評估,通過技術改革和設備更新去提高運行設備的可靠性和運行設備的整體工況水平,使“無人值班,少人值守”最終實現。

(三)?水電站中的在運行設備

常規水電站中通常都有以下的設備系統。

機械設備:水輪機,調速器,技術供水系統,高低壓氣系統,油系統,排水系統,主鋪橋機,電梯

電氣設備:發電機,勵磁系統,發電機出口斷路器,主變壓器,GIS,高壓電纜,低壓配電系統,輔助變壓器,柴油發電機組,UPS,電氣保護系統,監控系統,通訊系統,安防系統,接地和避雷器,中低壓電纜,照明。

暖通消防設備:消防系統,暖通系統,生活用水系統,污水處理系統。

主要設備包括以下幾種:

機械設備?水輪機

電氣一次設備?發電機變壓器?開關

電氣二次設備?調速器勵磁系統監控系統直流設備

水工?大壩設備

水電站機電設備全系統圖

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(四)?主要設備的運行及常見故障類型

水輪機

水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械,它屬于流體機械中的透平機械。早在公元前100年前后,中國就出現了水輪機的雛形--水輪,用于提灌和驅動糧食加工器械。現代水輪機則大多數安裝在水電站內,用來驅動發電機發電。在水電站中,上游水庫中的水經引水管引向水輪機,推動水輪機轉輪旋轉,帶動發電機發電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大,水輪機的輸出功率也就越大。

現對水輪機常見的事故以及應采取的安全設計措施總結如下:

?(一)機組過速

?由于機組突然甩負荷,導水葉不能及時關閉。機組有異常高速回轉聲,噪聲增大;發電機功率到零,電壓升高;轉速指示升高。

?防護措施:(1)在調速器的控制系統中加裝事故配壓閥;(2)在機組進水口設置能動水關閉的快速閘門或蝴蝶閥或球閥;(3)沖擊式水輪機可裝設偏流器防止機組過速,軸流式水輪機可通過增大葉片轉角降低過速值;(4)利用定子三相徑外接附加電阻短路的電制動停機裝置限制過速。

?事故處理:(1)當判明機組過速時,如保護拒動,則應手動緊急停機,同時關閉蝴蝶閥或球閥;(2)檢查事故配壓閥是否則動作,若未動作,則應手動操作,使事故配壓閥動作;(3)對于未設置蝴蝶閥或球閥的機組,或關閉蝴蝶閥或球閥無效時,應立即操作進水口的快速閘門,切斷水流。

?(二)軸承溫度升高

?由冷卻水中斷或水壓降低;冷卻水管堵塞、管道內進入空氣等;潤滑油系統堵塞、漏油,油泵運行正常等;油質不合格等原因造成。

?設計措施:(1)檢查冷卻水系統,必要時投入備用冷卻水;(2)檢查潤滑油系統,如過濾器堵塞則應切換或清掃,若油泵運行正常則切換至備用油泵;(3)取油樣化驗,油劣化則應停機換油。

?(三)發電機溫度過高

?由發電機過負荷超過允許的時間范圍;三相電流嚴重的不平衡;通風冷卻系統故障;定子繞組局部短路或接地;定子鐵心絕緣損壞,形成渦流損耗增大。等原因。造成定子繞組和定子鐵心局部過熱;電流表指示超限;過負荷保護動作;發電機溫度超限發信號等。

?設計措施:發電機超負荷運行,則迅速減少負荷;如定子三相電流不對稱,則查明原因迅速消除;冷卻水中斷,應迅速停機;部分冷卻器堵塞,應維持在低負荷運行,迅速排除故障。

?(四)發電機著火

?由于定子繞組匝間或相間短路;發電機長時間超負荷,溫升超過允許值;雷擊或過電壓引起絕緣損壞;轉動部分有部件損壞,刮傷定子繞組,引起短路;電容電流過大或時間過長;并列誤操作等原因造成。

?設計措施:緊急停機;打開發電機消防用水閥門進行滅火;滅水過程中應關閉發電機冷、熱風口,保持風洞密封,嚴禁用泡沫滅火器或砂子、石灰進行滅火

水輪發電機

水輪發電機時指以水輪機為原動機將水能轉化為電能的發電機。水流經過水輪機時,將水能轉換成機械能,水輪機的轉軸又帶動發電機的轉子,將機械能轉換成電能而輸出。是水電站生產電能的主要動力設備。7d3k0U0@)U6T!*,U.c由于水輪機發電機組的結構比較復雜,有機械部分、電氣部分以及油、氣、水系統,它受系統和用戶運行方式的影響,還受天氣等自然條件影響。容易發生故障或者不正常運行狀態。某一次故障可能是一種偶然情況,但對整個機組運行來說又是一種必然事件。運行人員應從思想、技術、組織等各個方面做好充分準備。

%A&?$R4J#g;q$?(1)運行人員平時應加強理論學習,盡可能掌握管轄設備的工作原理和運行性能。

&_4B+u-^9Q"T'H/i(2)運行人員應熟悉各設備安裝為止,各切換開關、切換片位置。

.O)*)q.["@2Z'k7I$T$T(3)運行班組應針對各種主要故障制定事故處理預案并落實到人。3

(4)運行現場應準備必要的安全防護用具及應急工具。

(5)運行人員應由臨危不亂沉著應對的心理素質。

6U0/#e?g'o0s7M'*一、發電機的異常運行及處理

發電機在運行過程中,由于外界的影響和自身的原因,發電機的參數將發生變化,并可能超出正常運行允許的范圍。短時間超過參數規定運行或超過規定運行參數不多雖然不會產生嚴重后果,但長期超過參數運行或者大范圍超過運行參數就有可能引起嚴重的后果,危機及發電機的安全應該引起重視。

1、發電機過負荷

運行中的發電機,當定子電流超過額定值1.1倍時,發電機的過負荷保護將動作發出報警信號。發電機定子電流超過額定值;當定子電流超過額定值1.1倍時,發電機的過負荷保護將動作發出報警信號,警鈴響,機旁發“發電機過負荷”信號,計算機有報警信號;發電機有功、無功負荷及轉子電流超過額定值。

發電機轉子一點接地

發電機轉子接地有一點接地和兩點接地,轉子接地還可分為瞬時接地、永久接地、斷續接地等。發電機轉子一點接地時,因一點接地不形成回路,故障點無電流通過,勵磁系統仍能短時工作,但轉子一點接地將改變轉子正極對于地電壓和負極對于地電壓,可能引發轉子兩點接地故障;繼而引起轉子磁拉力不平衡,造成機組振動和引起轉子發熱。

處理:檢查轉子一點接地信號能否復歸,若能復歸,則為瞬時接地,若不能復歸,并且轉子一點接地保護正常,則為永久接地;利用轉子電壓表,測量轉子正對地、負對地電壓值;(如發現某極對地電壓降至零,另一極對地電壓升至全電壓,說明確實發生一點接地。檢查勵磁回路,判明接地性質和部位;如系非金屬性接地,應立即報告調度設法處理,同時作好停機準備;如系金屬性接地,應立即報告調度,啟動備用機組,解列停機。注意:通常來說,檢查處理時間大致為2小時,否則應停機處理。

發電機溫度過高:

發電機在運行中,如果定子、轉子或者鐵心溫度超過規定值,應該及時檢查處理。

發電機著火(1)現象:發電機可能出現事故光字,蜂鳴器響,有關保護動作。發電機有沖擊聲或嗡嗡聲。機組可能自動事故停機。發電機上部蓋板熱風口或密閉不嚴處冒出明顯的煙氣、火星或有絕緣燒焦的氣味。(2)處理確系著火而未自動停機,應立即手動斷開發電機的出口斷路器并滅磁,緊急停機。.確認發電機斷路器,滅磁開關已斷開,已無電壓后,戴上絕緣手套,開啟機組消防水進水閥進行滅火。發電機著火時不準破壞發電機的密封,不準用沙和泡沫滅火器,嚴禁打開風洞門及蓋板,嚴禁進入風洞。到水車室檢查是否有漏水情況,確定給水情況。火被完全撲滅后,停止給水,并作好檢修安全措施。滅火后進入風洞,必須戴上防毒面具。滅火措施必須果斷、迅速,防止事故擴大或引起人員中毒、燒傷、觸電等,并遵守有關消防工作手冊的規定。

調速系統

?原理:

?將水輪發電機組的實際轉速與給定值進行比較,轉速偏差信號經調速器變換以后,產生一個能消除這個轉速偏差的調節作用即接力器的位移,從而保證機組(交流電頻率)穩定運行。調速器工作基本環節:測速--信號綜合及放大--反饋

?功能:

進行機組的正常操作(啟停機、增減負荷等)

保證機組安全運行(事故情況下緊急、安全停機)

實現機組經濟運行(轉漿式機組雙調節)

分類

按調速器各部件工作原理分:機械液壓電氣液壓

按調節規律分:比例積分(PI調節)比例積分微分(PID調節)

按調速器執行機構數目分:單調節雙調節

主要設備:

調速器?油壓裝置?漏油裝置等

油壓裝置

?油壓裝置是向水輪發電機的調速系統供給壓力油的能源設備

漏油裝置

?漏油裝置的作用是收集調速系統各處的漏油及液壓操作元件的排油和漏油,并借助油泵將漏油箱中的油送回到油壓裝置的回油箱中。

調速器一般由飛塊組合件,調速彈簧和操縱機構組成,它是根據柴油機的負荷變化,自動地調節噴油泵的供油量,以保證柴油機在各種工況下穩定地運轉。

調速器常見故障及處理如下:

1開機不成功

1)接力器鎖定沒有打開。

2)緊急停機電磁閥沒有復歸。

3)濾油器堵塞,壓降太大。

4)事故配壓閥、重錘關機誤動或卡阻。

1)檢查鎖定是否拔出,機旁應設置鎖定投/拔指示燈。

2)用手動方式復歸檢查確定。

3)檢查濾油器進出油口壓差,清洗或更換濾網;如果濾網破損應拆洗閥塊和沖洗油管路。

4)檢查事故配壓閥和重錘關機的電磁和液動先導控制閥是否誤動,用手動方式復歸;如果排除先導控制閥,應拆洗事故配壓閥活塞或重錘關機的插件,尤其應注意液阻節流孔。

2開機和運行中高頻振蕩或振動

1)機組首次充油或停機時間較長且關閉總供油閥,液壓系統進入空氣。

2)主配壓閥高程比油壓裝置回油箱低,布置不合理。

3)主配壓閥放大系數過大。

1)多次操作主配壓閥和接力器,全開→全關,全關←全開,排除內部全部空氣。

2)停機時不關總供油閥,長期封油;或在合適位置加裝排氣閥。

3)在結構上改善桿件的傳遞比或襯套的小波動窗口。

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3接力器抽動

1)油路、閥塊或濾油器等有堵塞。

2)標準液壓元件如:比例閥、換向閥、單向閥等。

3)引導閥及其他小通徑自制控制液壓閥卡澀。

4)電液轉換元件引線座接觸不良。

5)機械反饋鋼絲繩或鋼帶拉伸變形。

6)位移傳感器輸出不正常。

1)檢查濾油器進出油口壓差,清洗或更換濾網;如果濾網破損應拆洗閥塊和沖洗油管路。

2)用汽油清洗閥芯,檢查閥芯工作面是否磨損或有拉傷,必要時更換閥芯或閥本體。

3)觀察引導閥動作是否正常,可拆洗引導閥、控制閥和閥套,可用精細砂適當研磨,如有明顯拉傷應予以更換。

4)檢查引線座是否松動、開路,可壓緊固牢或更換。

5)適當調整拉緊器,如鋼帶嚴重扭曲應予及時。以更換。

6)檢查傳感器本體和引線座安裝是否牢固,移動是否蹩勁,應緊固并保證其移動平順。

4接力器爬行

4.1單調型

4.2往復型

1)主配壓閥偏離中位。

2)轉換元件偏離中位。

3)主接力器竄油。

重新凋整主配壓閥中位,并可靠固定。

重新凋整轉換元件的中位,并可靠固定。

檢查主接力器活塞密封,必要時進行更換。

5接力器遲阻

5.1動作遲緩

5.2動作卡阻或拒動

1)主配壓閥開關行程值整定太小,開關機時間過長。

2)調速功不足,即主配壓閥直徑偏小或控制閥的規格偏小。

3)濾油器濾網堵塞或濾網過密,壓降太大。

4)引導閥卡澀。

5)主配壓閥活塞發卡。

6)接力活塞竄油或漏油量太大,驅動力不夠。

7)導水機構控制環或轉輪葉片卡阻。

8)油溫過低,油粘度大。

1)檢查主配形成限位開關是否松動,重新整定開關機時間(滿足調保計算要求)。

2)根據機組實測數據,重新核算操作功,應加大主配壓閥直徑或窗口尺寸和控制元件規格,消除導水機構控制環及調速軸等卡阻,或適當提高工作油壓。

3)檢查濾油器進出油口壓差,清洗或更換濾網。

4)清洗引導閥和引導閥襯套,必要時可用精細砂適當研磨,如有明顯拉傷應予以更換。

5)一旦確定主配壓閥活塞發卡或拒動,需在廠家指導下進行拆除清洗和更換。

6)更換接力器活塞密封環或密封圈,活塞磨損嚴重間隙過大,應進行更換,防止竄油和漏油。

7)測試無水狀態下,操作油壓遠遠大于規定值,應拆卸,重新修整組裝和更換部件。

8)加裝加熱器或人為啟動循環油泵,提高油溫,選取粘度小的透平油。

6油泵啟動頻繁

1)油溫油壓過高或油質粘度選擇不當。

2)轉換元件及主配壓閥中位偏離。

3)主配壓閥泄漏量過大。

4)主接力器、轉輪或受油器竄油嚴重。

1)根據環境溫度變化合理選擇透平油粘度,確保油溫、油質在規定范圍內。

2)校正各環節中位。

3)檢查主配壓閥活塞工作面是否有軸向拉傷或與襯套配合間隙明顯加大,必要時跟換活塞襯套。

4)檢查主接力器、轉輪或受油器,尤其是受油器

油系統

在水電廠中,機組調節系統工作時,能量的傳遞和機組轉動部分的潤滑與散熱等,一般都是用油做介質來完成的,油系統是為水電廠用油設備服務的,油系統由一整套設備組成,它用來完成用油設備的給油,排油及凈化處理等工作。油系統是用管網把用油,貯油,油處理設備連接起來的油務系統。其任務是:接受新油;貯備凈油;給設備充油;給運行設備添油;從設備中排出污油;污油的凈化處理;油的監督與維護;收集和保存廢油。油系統由油庫、油處理室、油化驗室、油再生設備、管網和測量及控制元件所構成。

故障一:密封油回游不暢現象:停機后密封油箱油位降低,密封油箱真空升高,嚴重時密封油壓力降低并劇烈擺動,氫油壓差消失。

處理:1、檢查潤滑油壓力正常后,檢查密封油事故回油門是否開啟,未開啟馬上開啟。2、檢查回油壓力表是否有油壓,沒有立即切換回油濾網。松開回油濾網頂絲,將濾網切換至對側即可。3、如果回油壓力表有油壓,而密封油箱油位下降這時為回油浮子閥故障,這時應活動密封油箱入口手門,反復沖動浮子閥幾次,無效則立即啟動直流油泵,停止交流油泵,將油箱旁路掉。嚴密監視氫油壓差,壓差過低則降低氫壓運行。4、如果以上處理后密封油壓力仍然過低,氫油壓差無法保持,立即排氫。

故障二:密封油油箱油位高現象:密封油油箱油位高,密封油箱真空降低,嚴重時由真空泵出口向外噴油,潤滑油箱油位降低。

處理:此現象基本為密封油箱浮子閥故障,關閉密封油油箱入口門,待油位降低后重新利用油箱入口手門進行調節。

故障三:密封油氫油壓差低現象:密封油其他參數正常,氫油壓差降低,嚴重時氫壓下降。處理:1、檢查密封油系統氫油壓差閥工作是否正常,如出現劇烈擺動等異常現象可以判斷為壓差閥調節故障,開啟壓差閥旁路閥,關閉壓差閥主路入口或出口手門,手動調節氫油壓差。2、檢查汽側、勵側密封油供油壓力表讀數是否正常,如壓力降低,表明密封油供油管路異常,應檢查密封油出口濾網壓差,壓差高則切換濾網。切換時先將出口濾網用注油門注油,將備有濾網排氣門排氣。松開切換閥頂絲,壓平把手,將濾網切換過去。如果密封油濾網壓差正常,應檢查油泵管路限壓閥是否故障開啟,限壓管路溫度高,則表明限壓閥故障開啟,應啟動另一臺密封油泵,提高系統壓力。或兩臺油泵進行輪換。3、以上處理后,氫油壓差仍然異常低,緊急排氫。

故障四:油泵事故停止現象:交流油泵故障停止,油壓降低。

處理:1、啟動直流油泵,保證氫油壓差正常,必要時降低氫壓運行,根據發動機溫度調整負荷。2、如果直流油泵故障,檢查開啟第三路油源手門,降低氫壓運行。故障五:密封油浮子閥故障現象:密封油流量桶油位異常處理:有可能為浮子閥故障,關閉浮子油箱入口門,切換油位計為流量桶側。如果油箱油位滿,開啟旁路門放油至可將油位后手動調節,如油位過低,待油位回升后用旁路門手動調節。

勵磁系統

導體在磁場中運動并切割磁場的磁感線時,導體中將產生電流。因此,要發電必須同時滿足:

?(1)要有產生磁力線的磁場

?(2)運動的導體必須切割磁感線

?勵磁系統就是產生發電機磁場的控制系統:

?由于發電機轉子通過接通直流電流從而產生磁場,勵磁系統的基本功能就是通過產生可以任意控制大小的直流電流(勵磁電流)來維持發電機的穩定。

?作用

?發電機并網前,調節發電機輸出的端電壓;

?發電機并往后,合理分配發電機無功功率;

?提高同步發電機并列運行的靜、動態穩定;

?發電機事故時,對轉子繞組迅速滅磁,以保護發電機的安全;

勵磁裝置是發電機的主要輔機,其性能好壞直接關系到電力生產的可靠性。隨著計算機技術的迅速發展,微機型勵磁裝置在同步發電機上得到了廣泛的應用。對于保障發電機能夠穩定地運行,起到了關鍵的作用。微機勵磁裝置的調試和維護對保證電力生產的安全運行具有十分重要的意義。

1.發電機勵磁裝置不能正常升壓發電機啟動至額定轉速后,勵磁裝置下達投勵令后,發電機不能建立初始電壓,導致啟勵失敗。

(1)首先檢查勵磁裝置是否有輸出啟勵電壓。自并激勵磁裝置的發電機機端初始電壓是通過他勵的方式,給發電機建立初始電壓而產生的。有的勵磁裝置具有交,直流兩種他勵供電電源(啟勵方式),可分別試之。并檢查啟勵回路是否接通,啟勵電壓是否送到發電機激磁回路(轉子)上。

(2)勵磁裝置內部的啟勵接觸器是否工作正常。此項檢查工作可以按照啟勵接觸器工作原理圖進行電器合、分實驗。

(3)檢查給勵磁裝置提供整流電源的勵磁變壓器的工作回路是否接通。發電機在啟勵升壓后,是依靠勵磁變壓器給勵磁裝置提供整流電源,因此要保證勵磁變壓器原、次端工作回路必須正常。在此,介紹一個小竅門:在發電機定速后,發電機一般具有一定的殘壓,此時可用萬用表檢查可控硅交流側是否有經由勵磁變壓器送來的陽極電壓,若三相電壓平衡,說明此回路正常。

(4)檢查勵磁裝置的整流情況。現在的勵磁裝置都具有試驗功能。可利用廠用電進行靜態調試,可分別檢查移相脈沖的控制電壓及脈沖的寬度,幅度和相位角度。最后利用示波器觀察可控硅的整流波形,整流波形應隨著給定值地增加或減少而平穩的上升或下降。

(5)有的機組在檢修后,將轉子與勵磁輸出的電纜反接。這樣在下次啟勵時,轉子電勢的方向與啟勵電源的方向相反,也可造成啟勵失敗。更改電纜的方向或者對轉子繼續進行充磁,就可以使發電機順利升壓。2.勵磁裝置在運行當中的故障現象及檢修方法

(1)可控硅的觸發脈沖對于勵磁裝置能否穩定地工作起著至關重要的作用。此故障現象為勵磁投入后正常,突然在某工作點勵磁表記開始擺動。我曾經在黑龍江某電廠便遇到這個故障:勵磁裝置啟勵至發電機額定電壓80%,然后繼續增磁到大約90%時,勵磁表計開始反復擺動,實驗幾次均有此現象發生。檢查采樣回路,適配單元,脈沖的控制電壓都正常。用示波器觀察脈沖,正常時為雙脈沖,隨著增磁到上次故障點時,雙脈沖變成“三”脈沖。即在雙脈沖的第一個脈沖前沿,又多了一個時有時無的“虛”脈沖,造成可控硅誤觸發,造成這個故障。懷疑是由于現場較長的導線在電纜溝中形成容性耦合。經更換脈沖屏蔽線,并將電纜屏蔽層可靠接地,此現象消除,工作正常。

(2)勵磁波動較大且不穩定勵磁表記有輕微的抖動是正常的,但當擺動較大時,則屬于故障。應檢查的項目:1)勵磁裝置從運行數值突然向滿刻度方向擺動,時而又正常,其變化規律無常,但當增,減磁時仍然可以進行調節。這是由于移相脈沖的波動引起的。首先應檢查脈沖的控制電壓U?是否正常。而脈沖的控制電壓U?是由勵磁量測值(發電機電壓或勵磁電流)、給定值經PID調節所輸出的。因此先檢測勵磁裝置的電源是否正常。再分別檢查給定值,勵磁量測值兩路信號是否正常。可用萬用表和示波器檢查給定值,勵磁量測值(發電機電壓,勵磁電流)輸入及經適配單元后的測量值是否穩定,正常。2)當勵磁整流波形脈動成分較大時,勵磁表記抖動明顯。用示波器觀察可控硅整流波形,僅能看到4個甚至2個可控硅導通波形。首先可用萬用表或專用儀器檢測可控硅的性能是否良好。再用示波器觀察六個脈沖信號是否存在,檢查觸發脈沖的形成,預放,及脈沖變壓器原、次端的信號是否正常。并可與同步電壓進行相位的比較,觀察脈沖的移相角度、寬度及幅值是否正常。出現此類現象大部分情況是由于設備在使用過程中由于現場環境溫度地變化,震動,氧化作用,使電子元氣件的工作特性和焊接狀態都受到一定的影響。因此,除了發生故障時及時修復外,還要注意平時定期對勵磁裝置進行維護、調試,及時更換損壞的元器件。3.勵磁變壓器的相序,相位對于勵磁裝置的影響

勵磁裝置對于可控硅同步信號有著嚴格的要求,因此對于勵磁變壓器不僅要求相序正確,相位也要正常。我在實際調試中經常遇到此類問題。四川某水電廠調試中,水輪發電機升至額定轉速后,勵磁啟勵,發電機迅速建壓。但當繼續增磁時,突然發電機過壓,跳開滅磁開關。當時,懷疑勵磁變壓器接線錯誤,造成可控硅整流失控,從而使發電機過壓。這套裝置的勵磁變壓器為Y/△11接法,與安裝人員溝通后才知道,當時,他們已經知道勵磁變壓器原端的三相電纜是C,B,A接法,他們誤以為將勵磁變壓器次端也按C,B,A就可以了,而實際上沒有考慮勵磁變壓器Y/△11接法,經他們這樣接線后變成了Y/△1接法,使勵磁變壓器相位發生了變化,從而造成可控硅整流失控。后將勵磁變壓器原,次端電纜重新安裝,勵磁工作正常。

遼寧某火電廠調試中,勵磁裝置升壓,并網均能夠正常工作,但發現啟勵時,發電機電壓表上升速率很快,因為這套勵磁裝置具有升壓緩啟勵功能,因此,電壓表應該平穩地上升。并且,用萬用表測量觸發脈沖的控制電壓也是偏離正常值,再次用示波器觀察同步電壓,發現A,C相電壓接反,形成反序的同步電壓。經證實,該電廠在自行更換勵磁變壓器時,將勵磁變壓器次端A,C相電纜接反,經更換后,勵磁投入,以上問題均解決,工作正常。勵磁輸出從零值上升到整定值之間發生大幅度擺動,其變化特點是當增,減磁的量值為一常數時,而勵磁輸出(表記)上下擺動,甚至時有時無。形成以上的故障,也是由于勵磁變壓器相序錯誤造成的,可控硅的觸發脈沖與可控硅的陽極電壓不同步,此時的可控硅的導通角的大小由脈沖發出的時刻決定的,而是否導通則取決于陽極電壓的極性。

綜上所述,對于勵磁變壓器的相序,相位錯誤,可用示波器,相序表進行檢查。也可以測母線與勵磁變壓器原端的電壓差,同相時應無電壓,異相時則顯示出電壓差,如此依次測量即可找出故障點并順利解決。4.發電機不能正常滅磁

發電機同電網解列后,勵磁裝置要把勵磁繞組的磁場盡快地減弱到盡可能小的程度。有利用可控硅橋逆變滅磁,利用放電電阻滅磁,利用非線形電阻滅磁等滅磁方式。

在逆變的方式下,逆變失敗不能有效降低勵磁電流。逆變滅磁就是將可控硅的控制角后退到逆變角,使整流橋由“整流”工作狀態過渡到“逆變”工作狀態,從而將轉子勵磁繞組中儲存的能量消耗掉。引起逆變失敗的原因大致有如下幾點:

(1)回路工作不可靠,不能適時準確地給可控硅分配脈沖,導致應開通的可控硅不能開通。(2)可控硅控制極故障,失去阻斷能力或導通能力。

(3)交流電源異常,勵磁變壓器相序,相位錯誤或者在逆變過程中出現斷電、缺相或電壓過低。(4)由于逆變時換相的超前觸發角β過小,或因直流負載電流過大,交流電源電壓過低使換相重疊角γ增大,或因可控硅關斷時間對應的關斷角δ增大,使換相裕度角不夠,前一元件關斷不了,后續元件不能開通。5.勵磁電流與勵磁電壓不成比例

勵磁電壓正常,勵磁電流偏低,并出現局部發熱現象。這種故障一般是由于轉子回路阻值增大所致。如可控硅整流回路的銅排,分流器,以及轉子電纜之間的連接接觸不好,導致有高溫跡象。另外就是集電環和碳刷有效接觸面積減小而使接觸電阻增大。

勵磁電流正常,勵磁電壓偏高。用示波器觀察可控硅整流波形,可看到有交流波形。這是由于整流橋中的個別可控硅短路,把交流成分加到直流輸出端。因此,電壓表上顯示的是兩種電壓的疊加值,所以要高于正常勵磁電壓值。

變壓器

變壓器是一種靜止的電氣設備,在輸電、配電系統中起到了改變電壓和傳輸功率的作用。因此,作為維修電工應對變壓器進行維護和定期檢查,以便發現故障,及時處理。

1異常響聲

(1)音響較大而嘈雜時,可能是變壓器鐵芯的問題。例如,夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時,儀表的指示一般正常,絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化,這時應停止變壓器的運行,進行檢查。

(2)音響中夾有水的沸騰聲,發出"咕嚕咕嚕"的氣泡逸出聲,可能是繞組有較嚴重的故障,使其附近的零件嚴重發熱使油氣化。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱或變壓器匝間短路,都會發出這種聲音。此時,應立即停止變壓器運行,進行檢修。

(3)音響中夾有爆炸聲,既大又不均勻時,可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現象。這時,應將變壓器停止運行,進行檢修。

(4)音響中夾有放電的"吱吱"聲時,可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。如果是套管的問題,在氣候惡劣或夜間時,還可見到電暈輝光或藍色、紫色的小火花,此時,應清理套管表面的臟污,再涂上硅油或硅脂等涂料。此時,要停下變壓器,檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。

(5)音響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲時,可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸,或者是因為靜電放電引起的異常響聲,而各種測量表計指示和溫度均無反應,這類響聲雖然異常,但對運行無大危害,不必立即停止運行,可在計劃檢修時予以排除。

2溫度異常

變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下,較原來同條件時的溫度高,并有不斷升高的趨勢,也是變壓器溫度異常升高,與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。

引起溫度異常升高的原因有:

①變壓器匝間、層間、股間短路;

②變壓器鐵芯局部短路;

③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱;

④長期過負荷運行,事故過負荷;

⑤散熱條件惡化等。

運行時發現變壓器溫度異常,應先查明原因后,再采取相應的措施予以排除,把溫度降下來,如果是變壓器內部故障引起的,應停止運行,進行檢修。

3噴油爆炸

噴油爆炸的原因是變壓器內部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化,而繼電保護裝置又未能及時切斷電源,使故障較長時間持續存在,使箱體內部壓力持續增長,高壓的油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱之處噴出形成事故。

(1)絕緣損壞:匝間短路等局部過熱使絕緣損壞;變壓器進水使絕緣受潮損壞;雷擊等過電壓使絕緣損壞等導致內部短路的基本因素。

(2)斷線產生電弧:線組導線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊下可能造成斷線,斷點處產生高溫電弧使油氣化促使內部壓力增高。

(3)調壓分接開關故障:配電變壓器高壓繞組的調壓段線圈是經分接開關連接在一起的,分接開關觸頭串接在高壓繞組回路中,和繞組一起通過負荷電流和短路電流,如分接開關動靜觸頭發熱,跳火起弧,使調壓段線圈短路。

4嚴重漏油

變壓器運行中滲漏油現象比較普遍,油位在規定的范圍內,仍可繼續運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重,或連續從破損處不斷外溢,以致于油位計已見不到油位,此時應立即將變壓器停止運行,補漏和加油。

變壓器油的油面過低,使套管引線和分接開關暴露于空氣中,絕緣水平將大大降低,因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有:焊縫開裂或密封件失效;運行中受到震動;外力沖撞;油箱銹蝕嚴重而破損等。

5套管閃絡

變壓器套管積垢,在大霧或小雨時造成污閃,使變壓器高壓側單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。變壓器箱蓋上落異物,如大風將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。

以上對變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現象對配電變壓器故障的判斷,只能作為現場直觀的初步判斷。因為,變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映,它涉及諸多因素,有時甚至會出現假象。必要時必須進行變壓器特性試驗及綜合分析,才能準確可靠地找出故障原因,判明事故性質,提出較完備的合理的處理方法。

6.1變壓器常見故障

配變在送電和運行中,常見的故障和異常現象有:

(1)變壓器在經過停運后送電或試送電時,往往發現電壓不正常,如兩相高一相低或指示為零;有的新投運變壓器三相電壓都很高,使部分用電設備因電壓過高而燒毀;

(2)高壓保險絲熔斷送不上電;

(3)雷雨過后變壓器送不上電;

(4)變壓器聲音不正常,如發出“吱吱”或“霹啪”響聲;在運行中發出如青蛙“唧哇唧哇”的叫聲等;

(5)高壓接線柱燒壞,高壓套管有嚴重破損和閃絡痕跡;

(6)在正常冷卻情況下,變壓器溫度失常并且不斷上升;

(7)油色變化過甚,油內出現炭質;

(8)變壓器發出吼叫聲,從安全氣道、儲油柜向外噴油,油箱及散熱管變形、漏油、滲油等。

6.2變壓器故障分析

6.2.1從變壓器的聲音判斷故障

(1)缺相時的響聲

當變壓器發生缺相時,若第二相不通,送上第二相仍無聲,送上第三相時才有響聲;如果第三相不通,響聲不發生變化,和二相時一樣。發生缺相的原因大致有三方面:①電源缺一相電;②變壓器高壓保險絲熔斷一相;③變壓器由于運輸不慎,加上高壓引線較細,造成振動斷線(但未接殼)。

(2)調壓分接開關不到位或接觸不良

當變壓器投入運行時,若分接開關不到位,將發出較大的“啾啾”響聲,嚴重時造成高壓熔絲熔斷;如果分接開關接觸不良,就會產生輕微的“吱吱”火花放電聲,一旦負荷加大,就有可能燒壞分接開關的觸頭。遇到這種情況,要及時停電修理。

(3)掉入異物和穿心螺桿松動

當變壓器夾緊鐵心的穿心螺桿松動,鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時,變壓器將發出“叮叮當當”的敲擊聲或“呼…呼…”的吹風聲以及“吱啦吱啦”的像磁鐵吸動小墊片的響聲,而變壓器的電壓、電流和溫度卻正常。這類情況一般不影響變壓器的正常運行,可等到停電時進行處理。

(4)變壓器高壓套管臟污和裂損

當變壓器的高壓套管臟污,表面釉質脫落或裂損時,會發生表面閃絡,聽到“嘶嘶”或“哧哧”的響聲,晚上可以看到火花。

(5)變壓器的鐵心接地斷線

當變壓器的鐵心接地斷線時,變壓器將產生“嗶剝嗶剝”的輕微放電聲。

(6)內部放電

送電時聽到“噼啪噼啦”的清脆擊鐵聲,則是導電引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲;如果聽到通過液體沉悶的“噼啪”聲,則是導體通過變壓器油面對外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠,則應停電吊心檢查,加強絕緣或增設絕緣隔板。

(7)外部線路斷線或短路

當線路在導線的連接處或T接處發生斷線,在刮風時時接時斷,接觸時發生弧光或火花,這時變壓器就發出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫聲;當低壓線路發生接地或出現短路事故時,變壓器就發出“轟轟”的聲音;如果短路點較近,變壓器將發出像老虎的吼叫聲。

(8)變壓器過負荷

當變壓器過負荷嚴重時,就發出低沉的如重載飛機的“嗡嗡”聲。

(9)電壓過高

當電源電壓過高時,會使變壓器過勵磁,響聲增大且尖銳。

(10)繞組發生短路

當變壓器繞組發生層間或匝間短路而燒壞時,變壓器會發出“咕嘟咕嘟”的開水沸騰聲。

變壓器發生的異常響聲因素很多,故障部位也不盡相同,只有不斷地積累經驗,才能作出準確判斷。

額定電壓、額定電壓比、額定容量、額定電流

?調壓范圍

為了調整所需要的電壓,變壓器的繞組要具有分接抽頭以改變電壓比。其中主接是與額定電壓額定電流和額定容量相對應的分接;分接因數是某一分接時的匝數與主分接匝數之比;分接級是以百分數表示的分接因數之差;分接范圍是最大最小分接因數的范圍。

?空載電流與空載損耗

?當二次繞組開路,一次繞組施加額定電壓時一次繞組中流通的電流稱空載電流;空載電流分為有功分量和無功分量,有功分量是損耗電流,汲取的有功功率稱為空載損耗,主要與鐵芯材質的單位損耗有關。

?阻抗電壓與負載損耗

當二次繞組短接,一次繞組流通額定電壓而施加的電壓成為阻抗電壓,在一次繞組中流通的額定電流汲取的有功功率稱為負載損耗。

?溫升

?變壓器的溫升,對于空氣冷卻變壓器指測量部分的溫度與冷卻空氣溫度之差;對于水冷卻變壓器是指測量部分的溫度與冷卻器入口處水溫之差;

?冷卻方式

?變壓器的冷卻方式由冷卻介質種類及其循環種類表示。

?介質:水空氣?油

?循環種類:自然循環?強迫循環強迫導向油循環

?ONAN?OFAFANAF

?絕緣水平

?變壓器的絕緣水平也稱為絕緣強度,由設備的最高電壓決定的耐受的電壓值。包括雷電沖擊耐受電壓、操作沖擊耐受電壓及工頻耐受電壓

在價格和重量方面單相一般為三相的85%左右,除非運輸條件限制,一般盡量采用三相;

高壓配電裝置

高壓配電室主要負責高壓用電設備的提供高壓電源,以及設備區和值班室提供照明電源,作為配電所傳送和輸出電源的高壓配電柜,就顯得尤為重要。目前,高壓配電室使用設備廠家比較多,產品各式各樣,但目前使用較多的是戶內中置式交流金屬鎧裝封閉開關設備。

(五)?總體的安全設計思路

除了對應的安全措施以外,宏觀控制也不可缺少,包括

1:規范設備的使用規程,嚴格遵照規程使用,使用前先檢查。

2:對設備使用規范制定獎懲規則。

3:對于已經發現有缺陷的設備應該停止使用并檢修。

4:對于發生故障的設備應該立即停止使用并進行維修或更換。

5:在條件允許的情況下,設備盡可能更新好一些的。

6:設備發生故障伴隨事故發生時,優先人員的救助。

7:根據設備規格特性制定相應的維護表,要求專業人員定時對設備進行檢修,保持設備處于最佳狀態,減少故障率。

(六)?需要施加的防護以及安全設計

水輪機

應對于常見故障,現有如下措施:

按時對水輪機降溫,或者改進降溫系統,以達到防治故障的目的。

按規定作業,及時對設備進行維護檢查,避免疲勞使用,發生故障。

機組過速時,應監視過速保護裝置能否正常動作,若過速保護拒動或動作不正常,應手動緊急停機,同時關閉水輪機總閥。

巴氏合金的溫度升高的安全措施;及時補充更新潤滑油,同時為盡可能減少軸承擺度。

水輪發電機

做好設備維護檢修,避免故障。

注意接地保護,系統振蕩時,禁止將“DT”切手動。

檢查自動勵磁裝置投入正常,提高U,可增加發電機靜態穩定能力。

如頻率表及轉速表指示升高,應用開度限制限制機組有功出力并在不致使低周減載裝置動作的情況下,盡量降低頻率。

如因發電機失磁造成發電機本身強烈振蕩失去同期時,應不待調度命令,立即將該機組與系統解列。

(七)?總結

水電站機電設備維修管理工作必須從基礎做起,強化意識、轉變觀念,努力提高機電設備的安全可靠性,以保證水電站的長效發展。安全責任重于泰山,站加強安全領導,制定和健全各項安全管理規章制度,將安全工作做細、做嚴。電廠將每周五定為周“安全日”,對電廠各部位進行安全巡視,檢查,監督,將安全工作做到防范于未然,對不到位之處限期整改,及時制定安全隱患整改方案,將隱患消除于萌芽狀態。同時嚴格按照規定對在運行設備進行維護維修,嚴格執行規范操作,一定能夠大大減少故障發生,同時減少事故發生,為安全生產提供保障。