水电站机组转速下降分析论文

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摘要：在水电站机组运行中，绝对不允许出现机组转速在没有达到停机要求的情况下即水轮机在转速较高的情况下进行刹车异常停机事件。文章对官溪水电站机组异常停机事件的起因进行分析并提出处理办法，供同行们参考。

关键词：水电站；水轮机；机组转速；异常停机

1引言

官溪水电站共有三台水轮发电机组，其型号为ΖΖ560А—LH280，是立轴转浆式机组，调速器为ST—100，双调节。近几年三台机组相继出现了转速下降不到停机要求的现象，运行人员为了缩短停机时间，往往在机组转速较高（超过35%）的情况下进行刹车，危及机组安全运行；同时，机组在低转速下长时间运转，增加了机组各部轴承的磨损，缩短了检修周期。

2水轮机导叶漏水检查及原因分析

官溪水电站机组转速降不下来是什么原因造成的呢？首先，看三号机组，该机关机后浆叶一直处于关闭状态，经检查是联锁阀未动作造成浆叶启动阀不动作；其次,一号机组，转速下降50%时不再下降，浆叶也处在关闭位置，检查联锁阀已动作，而浆叶启动阀未动作；最后,看二号机，二号机的现象是关机后，导叶全关，浆叶回到启动位置，运行人员在转速50%的情况下将机组刹车，解除刹车后机组又转动起来，因此，判断是导叶漏水过大引起。

水轮机导叶漏水的原因,大致有如下几方面：

①机组的运行条件恶劣,造成导叶漏水。如某些多泥沙河流的水电站,由于泥沙的磨蚀,叶密封面易产生磨蚀损耗,定位导叶的轴套间隙不断加大,致使停机时导叶关闭不严密,引起导漏水。②结构设计的原因,使机组在停机时导叶顶盖和底环之间存在着导叶端面间隙,造成导叶

面漏水。③由于加工精度达不到一定的高度,水轮在停机时,导叶之间不能紧密地压合在一起,因不能严密地封水,尽管操作导叶开闭的接力器都有足够的压紧行程,但由于导叶立密封面的接触态不好,仍避免不了导叶漏水。

3机组转速降不到停机要求的原因分析

首先，根据水轮机组的工作原理，即水轮机是将水的动能和势能转化为机械能的设备，当通过水轮机水的能量足以克服水轮机组静止磨擦力时，机组就会转动。因此，导叶关闭不严，漏水大是造成机组转速缓慢下降的原因之一。

其次，ΖΖ560А—LH280是转浆式机组，其浆叶在机组停机时处于启动位置，开机后经过一定时间浆叶自动到全关位置，机组转速达到100%后，导叶自动关闭到一个较小位置，也就是说机组达到额定转速时的水流量要比机组启动时的水流量小；关机后经过一定时间浆叶自动回到启动位置，因导叶不可能完全不漏水，因此，浆叶回不到启动位置也是造成机组转速下降缓慢的原因之一。

对于导叶关闭不严，漏水大这点大多数人都能理解。对于浆叶回不到启动位置造成机组转速下降缓慢这点很多人都难于理解，一般认为导叶关闭后，无论浆叶处于什么位置机组都应停下来；事实上浆叶处于不同位置对机组出力是有影响的，浆叶的形状是按流体力学设计的，浆叶随着导叶的开度不同而调节，保持机组效率处于最佳，这种功能由调速器来完成。从机组的空载工作状态可以知道，当机组处于停机状态时浆叶在启动位置（零度角），导叶开度限制在30%，开机时导叶开至30%位置，浆叶由启动位置经过一定时间关闭至全关位置，导叶也随转速的升高而关闭在一个较小位置直到转速达到额定，也就是说，当机组转动后由于浆叶的调整作用导叶只需较小的开度就能保持机组额定转速。同理，关机时由于导叶不可能完全密封，总有一定量的漏水，同时，浆叶又不能回到启动角时，当漏水量达到某一个量时机组有可能维持在某一相对转速不再下降。

4机组转速降不下来采取的对策

根据上述原因分析，对于三号机组转速降不下来主要原因是联阀顶杆锣丝长期动作磨损引起联阀开启不到位，经调整顶杆锣丝后，浆叶启动阀动作，浆叶回到启动位置，机组转速下降到35%以下能达到技术要求。对于一号机，发现联锁阀顶杆锣丝已弯曲，其原因是检修人员把顶杆锣丝调整过长而长期受力引起，用手转动浆叶启动阀后浆叶回到启动位置，显然浆叶启动阀被卡住引起浆叶不动作，因此，应拆下浆叶启动阀重新安装调试使其动作灵活，并重新调整联锁阀顶杆锣丝直到浆叶启动阀动作。从一、三号机组可以看出，我们在维护检修调试机组时对各部位的调试应到位而不过头，动作应灵活无卡阻，同时，要保持调速器油的清洁，如果是调速器浆叶配压阀被卡或转轮体活塞及操作油管被卡处理将会很困难。对于二号机应重新调整导叶间隙，导叶关闭时，用塞尺测量两块导叶立面间隙一般为零，在长度280毫米范围内局部不大于0.1毫米；同时，相邻导叶最大可能开口（280毫米）偏差不大于5毫米。

综上所述，机组转速降不下来，应分清情况，分别处理，这样才能做到事半功倍。

参考文献：

［1］魏川黔.小水电站水击压力和机组转速升高的隐患初探[J].科技咨询导报,2007,(4).