浅析灯泡贯流式机组出现的故障及处理措施 灯泡贯流机组
时间：2019-04-20 03:23:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
中图分类号：TM72文献标识码： A 文章编号： 摘要：随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，灯泡贯流式机组广泛应用于我国水利设施当中。但灯泡贯流式事故却时有发生。因此，本文结合工程实例，通过对工程相关实际情况的介绍，针对灯泡贯流式机组在运行过程中出现的故障进行深入分析，并提出合理有效的处理措施。为其他类似机组出现故障现象提供参考和借鉴。
关键词：灯泡贯流式机组；故障；检查；处理措施
Abstract: with the rapid development of our social economy and the improvement of science and technology, the light bulb tubular turbine units are widely used in our country of water conservancy facilities. But the bulb turbine accident but occur frequently. Thus, in this paper, combined with the engineering practice, through to the actual conditions of the engineering related is introduced, in view of the bulb turbine units in operation appeared in the process of failure analysis, and put forward the reasonable and effective treatment measures. For other similar units malfunction provide reference for the phenomenon.
Keywords: light bulb tubular turbine units; Fault; Check; Processing measures
近年来，随着现代科学技术的进步，设计制造加工能力等到了不断的完善。灯泡贯流式机组正向着大容量、高水头和大尺寸的方向发展。由于机组具有流量大、效率高、建设工期短和投资成本低的优点，也被广泛应用于水利设施行业当中。但是，某些贯流式机组在运行过程中经常出现事故，也暴漏出了在设计制造安装上存在的问题。因此，针对灯泡贯流式机组在运行过程中出现的故障进行分析，并寻找有效的处理措施是十分有必要的。这对于确保灯泡贯流式机组运行的安全性、稳定性、经济性具有重要意义。
1 工程概况
某工程一座以发电为主，兼顾航运、灌溉、调水压咸等综合效益的特大型水利设施。采用灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量15×42MW，设计年发电量30亿kW·h，是该地区目前唯一的大型骨干电源支撑点，也是目前世界上已建成装机台数最多、容量最大的灯泡贯流式机组电站。电站采用220kV电压等级三回出线联结南方电网，发电机出口采用13.8kV电压等级三机（机组）一变（主变）扩大单元接线，机组分别由天津阿尔斯通、东方电机、哈尔滨及东芝电机生产，水轮机转轮直径分别为7.5m和7.45m额定输出功率42.94MW，额定水头9.5m，额定流量分别为497.5m3/s、492.5m3/s、498.1m3/s，所有机组允许最大工作净水头16m，最小工作净水头3m，发电机额定容量45.65MVA，额定功率因数0.92，允许用提高功率因数的方法把发电机有功功率提高到额定视在功率运行，发电机应能在进相深度达0.95下长期运行，水轮发电机组额定转数75r/min。
2 有功功率大幅度波动的故障现象
该水利设施6号发电机组在计划性小修结束投入运行后，当将机组有功功率运行至38MW及以上时，机组有功功率突然产生周期性大幅度波动，功率波动范围为34～42MW，调速系统难以稳定，导叶开度在69%～75%、桨叶开度在79%～83%之间不停地抽动，机组振动剧烈，油压装置的主用油泵长期打压运行，备用压油泵频繁启动，机组上位机显示监控不断对6号机组调速器发出“增有功动作”和“减有功动作”命令，6号机组有功增设值越大，其有功功率的波动幅值及机组振动也越大，6号机组已无法安全、稳定运行至额定有功功率（42MW），对6号机组调速器进行A套、B套控制调节切换，故障现象未能消除，运行工作人员只能将6号机组有功功率限制设定在32MW范围内稳定运行。
3 有功功率大幅度波动的检查、处理及分析
3.1 6号机组调速器的检查
检修工作人员至现场，首先对6号机组调速器进行检查。再次将6号机组有功功率设定运行至38MW（即出现故障现象工况）时，将6号机组调速器控制由“自动”控制切换至“手动”控制状态，调速器抽动状况消失，机组导叶开度和桨叶开度数值稳定，开度反馈状况良好，调速器各机械状态良好，机械液压控制系统无明显“零”位漂移现象，调速器本体控制稳定，油压装置工作恢复稳定，机组振动状况在一定程度上有所降低。但此时6号机组的有功功率数值仍然周期性大幅度波动，故障现象依然存在。鉴于机组调速器是由机组监控系统采用脉冲控制，即监控系统将有功设定值与实时运行值比较，当差值超过死区值（2MW）时，则对调速器发出脉冲调节，使有功功率达到设定值，因此检修工作人员将6号机组监控系统的“增有功”和“减有功”继电器退出，再将6号机组调速器控制由“手动”控制切换至“自动”控制状态，调速器本体运行状况依然稳定，未发生抽动现象。经确定6号机组监控系统“增有功”和“减有功”继电器良好及动作正常后，分析认定6号机组调速器在“自动”控制时的抽动是由于机组有功功率数值大幅度波动，不能稳定至设定值要求范围内，当出现有功功率数值高于或低于设定值时，6号机组监控就不断向调速器发出“增有功”和“减有功”脉冲调节命令，导致6号机组调速器在“自动”状态时的不断调节动作，形成类似抽动现象，因此确定机组调速器本体运行稳定，调速器导叶PI闭环调节的反馈与控制系统工作正常，故障现象不是调速器的原因。
3.2 6号发电机监控系统功率采集变送器装置及接线回路工作的检查
将6号机组监控“增有功”和“减有功”脉冲继电器退出，使6号机组调速器本体处于稳定运行状态，检查发现功率采集变送器装置的有功功率数大幅突变波动、无功功率数值轻微波动（无功功率在正值输出状态）、转子电压和电流数值有轻微波动、定子电压稳定在额定数值、定子电流数值有大于10%的突变波动，功率采集变送器装置工作温度正常、外部接线良好，在做好电压回路防短路、电流回路防开路措施后，对功率采集变送器装置及回路测试，测试结果表明功率采集变送器装置及回路无其他各种电磁干扰信号、数值显示准确、装置运行稳定，对发电机PT二次回路及测量CT二次回路检测发现发电机PT二次回路电压能稳定在正常值（100V），测量CT二次回路三相电流对称，但电流值周期性大幅波动（波动电流数值超过10%），对本发电机其他组CT二次回路三相电流测量表明，本发电机其他CT二次回路三相电流也一样大幅波动（波动电流数值超过10%），对同单元其他运行的发电机CT二次回路三相电流值检测稳定。检查分析确定6F发电机监控系统功率采集、变送器装置及回路工作正常、无干扰信号、数值准确、装置运行稳定，发电机PT、CT工作正常，发电机有功功率的波动不存在受电气反馈数值和电气系统影响因素，确定6F发电机确实存在真实电流的大幅波动。
