浅议造成水电机组异常的发电设备缺陷及改障

浅议造成水电机组异常的发电设备缺陷及改障

吴全平施利民王伟

吴全平施利民王伟

（杭州杭发发电设备有限公司浙江萧山311200）

摘要：本文通过对2013年某省的部分水电厂发生的引起水电机组异常的发电设备典型缺陷以及故障进行详细的分析和汇总，总结出水电厂发电设备缺陷以及故障中安全生产的薄弱环节，并针对这类问题提出相应的应对措施。

关键词：发电设备；水电机组异常；缺陷；故障分析

本文将结合2013年某省电力公司科学研究院对水电厂开展的技术服务工作，就技术监督网内水电厂发生的缺陷及障碍进行初步的分析，提出了相应的解决措施。

1.发电设备存在的缺陷以及故障类型

在2013年内，某省的技术监督网内水电厂较典型的机组异常及障碍有很多台，通过对这些设备数据进行分析后，引起机组异常的发电设备的缺陷以及障碍的原因主要以下几类。

1.1基本设备本身存在先天性缺陷或安全隐患

在上述描述的相关故障事故中，某一个水电厂当中的1号机组在检修的过程中发现发电机定子线棒槽底垫条、槽衬纸窜出线槽、定子铁心齿压条移位等相关问题[1]，经过对这些故障的初步分析，发现出现故障的原因就是由于发电机在设计和安装过程中存在着明显的缺陷，在设备的前期使用中未能发现问题，在设备的运行中逐渐才发现问题，并不是突发性的问题，经过厂电组织现场检查讨论初步确定机组可以监视运行，消除此缺陷的基本办法就是将发电机定子铁心进行重新收紧，并对线圈在槽内的嵌装工艺进行重新改进。

在另一个地区的发电机中，抽水蓄能水电厂的3号机组消防管道发生了裂纹的情况，由于消防管道的取水来自于机组尾水管，因此处理裂纹这一情况需要先将尾水管进行排水后方可进行裂纹的修补[2]。

在2013年6月10日，一处水电厂3号机组的转轮室环法兰焊缝发生渗水现象，经过反复的检查发现3号机组的环法兰焊缝一共有20m左右，其中有多处出现了大范围的裂纹现象，严重影响了机组的正常运行，成为发电厂重大的安全隐患，必须要进行对机组的及时检修。检修人员通过对设备的全面检查，全方位的对发生故障的机器进行原因分析，并展开研讨会，结合现场振动试验以及模态仿真计算结果，确认导致3号机组的排水设计环节刚度不足，加上当时加工条件的限制，导致机组运行工况排水环振太大，而造成焊缝的疲劳破坏导致大量的焊缝产生[3]。

2.发电设备的缺陷以及障碍中安全生产的薄弱环节

2.1全部过程技术监督以及管理

全部过程技术监督以及管理涉及到管理、选型、制造质量的控制、以及出厂检验以及验收、现场安装、安装后的性能评价、运行过程中的维护和检修、以及状态评价和技术改造等诸多方面，在工程实施的各个环节，都应该对每一个环节都有完善的质量控制和技术监督措施，并对其跟踪落实。对于设备的缺陷及故障中涉及到设备先天缺陷或安全隐患的，因此，说明在设备的建筑初期对设备的质量和安全性能等方面的检测存在着缺失的情况，因此要想解决设备先天性缺陷的故障，就必须要在源头加强安全和质量的控制，对设备关键部件的结构设计、基本技术参数、设备选型以及可能在运行过程中可能会出现的问题进行全面的分析[4]。

2.2设备的精细化管理

在发电厂的工作中，技术监督的各个生产人员工作量很大，压力大，在设备的管理中，对设备故障出现较为明显的问题受到重视的程度较深，但对于设备精细化的管理方面还存在着一定的差距。在日常的维护和管理中，由于设备运行环境的恶劣，可能引起个别保护误动、拒动、启停设备的保护定期产生漂移等现象估计不足，没有在设备的检修期间按照实际情况对设备的重要组成部分进行定期的检查，对容易损坏的密封件重视的程度不够，对密封件的定期检查工作不足，对发电厂的各类固件、连接件和预埋件没有建立明晰台账，对关键部位的联接各个关键方面未能进行有效掌控，导致在设备的正常维护中出现漏洞，因此必须要加强对相关设备的精细化管理，确保相关设备的运行安全[5]。

2.3缺陷以及反措的清理整改

在某一处水电厂发生特大的事故之后，各大水电厂都加强了对设备缺陷和不符合反措的清洗，但清理的过程存在着诸多问题，例如清理的不彻底和整改措施不具体等，导致发电设备的缺陷和故障频发，安全风险一直存在着，而在发电厂，发电机组在前期的使用阶段有很多客观原因，设备尚处在磨合期，但在运行过程中多次出现的重复性故障要予以重视，根据设备产生的实际情况，联合设计、厂家和有资质的技术机构开展专项研究，制定切实可行的措施并按照实际情况尽快落实，对影响机组安全稳定运行的保护应及时进行清理，要优化保护配置和逻辑流程。

而对于设备老化和技术管理不够先进的发电厂，在面对缺陷和反措的清洗方面尤其要引起电厂及相关部门的高度重视，对于缺陷整改的措施上要制定详细的计划，要定人员、定时间，在执行上要分阶段、分步骤相继落实，在管理上要加强中间检查、阶段验收、使用后评价，以此来确保设备的安全[6]。

在对设备的外力破坏方面，要根据反措的要求，并结合发电厂的实际情况对设备进行多层次的安全清查和整改，对可能发生的安全隐患要进行及时的预想和控制，以避免外力破坏事件的发生。

3.保障机组安全稳定运行的相关措施

3.1加强对基础元件的改造

水电厂要加强对设备基础元件的维护和改造，从而避免机组设备出现损坏导致电网事故的发生，特别是一些直接涉及到事故停机和紧急事故停机的信号等，对使用年限较长的设备要进行重点跟踪，一旦在检测过程中发现问题则要及时对其同批次的产品进行处理，对影响保护投运和影响停机的重要元件要根据其实际工作情况进行综合评估[7]。

3.2深化对技术人员的培训

发电厂要不断提高技术人员的素质和技术监督水平，近些年来，随着社会经济的不断发展，国内水电厂的设备也在不断的更新和改造，高新技术和自动化水平不断的提高，对技术人员的专业水平和监督能力也提出了相应的要求，在国内大多数发电厂的技术监督人员素质和积水水平参差不齐，因此对于技术人员的规范考核制度还有待加强，建议各大水电厂结合实际情况，不断提高技术人员的监督水平，以确保对相关设备有一定的掌控。

结束语

综上所述，发电厂的机组设备因为多种原因而在其运行过程中出现了多种故障，导致这种故障发生的原因有很多种，例如设备的先天缺陷，或是在运行的过程中没有进行及时的检修等等，因此鉴于种种情况，发电厂要对设备故障发生的原因进行重视，不断更新自身的技术，提高技术人员的监督水平，确保设备的正常运行。

参考文献

[1]郑小刚,任刚.抽水蓄能机组状态对发变组保护的影响及工程解决方案[J].水电自动化与大坝监测,2009,01:41-46.

[2]王辉斌,莫剑,刘强,肖启志,李建勇.贯流式水轮发电机组AGC运行稳定性影响试验研究[J].大电机技术,2009,05:43-48.

[3]陈雪峰,李继猛,程航,李兵,何正嘉.风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究与进展[J].机械工程学报,2011,09:45-52.

[4]李辉,胡姚刚,李洋,杨东,梁媛媛,欧阳海黎,兰涌森.大功率并网风电机组状态监测与故障诊断研究综述[J].电力自动化设备,2016,01:6-16.

[5]张冬生,虎勇,刘广斌,李金明,付晓宇,杨浩.探究提高水电站事故应急处置能力的方法与途径[J].水电能源科学,2013,03:69-73.

[6]何育生,孙和泰,徐钢,王成亮,高爱民,杨贤彪,肖杰,秦惠敏.2012年度江苏电网并网机组发电设备可靠性分析[J].华东电力,2013,06:1382-1385.

[7]陈乔伟,王俊启,李文波,付晨鹏.大型火电机组汽机疏水系统优化管理探讨[J].华中电力,2007,06:8-11+15.