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恶滩水电厂水轮发电机组状态检修初探

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/21 17:55:58   

  所属频道:  火力发电    关键词:  水轮发电机 发电机 状态检修

1 引言
  广西恶滩水电厂地处红水河中游,为无调节式电站,是红水河规划中的第8个梯级电站。现一期装1台60MW的机组。1981年5月15日正式投产发电,由于恶滩电厂为单机,根据设计的要求,机组的水下部分检修只能在冬末春初期间完成,此期间正是机组发电的黄金季节,因此1981年至今,对机组试行状态检修,即通过对机组的健康状况进行科学准确的诊断,在此基础上制定机组的检修计划,有缺陷则修无缺陷则不修。17年来,由于加强了对机组运行、设备内部状况分析和管理,机组从未进行过扩大性大修,减少了机组的检修时间,从而提高了机组的等效可用系数和企业的经济效益。现就我厂多年来的机组检修工作作些浅述,供大家参考。
2 影响机组设备状态的几个因素
  我们说的状态,是一个连续的系统性概念,指产品设计、材料选用、组装、运输、现场施工的状况以及投运以来发生过的异常情况。如机组运行过程因故障产生过电流、过负荷等,都会对设备的状态产生影响。
2.1 机组的制造质量
  如果机组出厂前就存在严重的质量不合格情况,势必影响机组投人运行后的安全可靠性。如水轮机转轮采用不合格钢材,将使气蚀速度加快;采用不合格的水封材料,就会引起水封破坏;采用绝缘强度不够的嵌板、线圈,会引起机组线圈击穿。所以,选择质量优良的产品,把好设备质量关,对保证机组今后运行的安全可靠性是很重要的。
2.2 机组的安装质量
  机组设备出品后,由于运输过程不当,及在安装过程中由于安装人员技术因素及现场安装条件的限制,工艺达不到标准的要求,这将对安全运行造成影响。所以选择技术装备优良、安装质量意识强的队伍,是避免安装质量不合格的前提。现行设备安装队伍资格审核,实行招标制度和工程质量监督制度,是解决安装质量问题的一个良好途径。
2.3 机组的运行条件
  机组投入运行后,系统发生的任何异常情况,都会对设备状态产生影响。例如,机组的过电压运行、过负荷运行,对绝缘的老化会起到加速作用;机组在振动区运行,振荡对机组的危害性增加;水流的气蚀会加速对叶片的破坏。
2.4 机组的运行维护
  机组在运行或停用过程中,由于维护不当,引起机组缺陷,如机组油的变质,使绝缘或润滑性能降低而引起机组损坏;采用不合理的运行方式或操作不当,如非同期并网会对机组产生破坏。
2.5 检修的工艺标准
  这主要是指制定检修工艺标准的水平,它受当时检修条件及检修人员技术水平等因素的影响,与所采用的检修技术措施、检修使用的材料及工具等诸多因素有关。
2.6 机组本身的寿命周期
  机组有其自身寿命周期,一个产品处在不同寿命阶段,其状态是不相同的,故必须掌握不同产品的周期特性,针对机组的不同状态采用不同的检修方式。
3 实现状态检修的条件
  计划检修也就是计划周期检修,或叫“预防检修”,是在设备投入运行后,无论设备状况如何,都必须按一定周期停下来检修。这种计划检修的缺点是,设备该检修时没有检修,而不该检修时却进行了检修。从设备安全和经济效益的观点看,计划检修形式已不再适应。通过先进的仪器对设备运行状态进行测试和科学的分析、判断,然后根据需要决定是否对设备进行检修,这就是状态检修的形式。
  ①实行状态检修,必须了解机组的设备、安装、试运行、维护及检修的情况,对机组运行状态进行定性分析,并根据运行资料记录的情况确定机组状态的发展趋势。这是机组状态检修的必备条件。
  ②采用先进诊断技术及加强机组管理是实现状态检修的重要措施。状态检修不是以运行的时间为依据,而是根据机组的健康状况来确定是否检修。要及时掌握机组的状态,单靠运行的资料是无法反映机组实际状态的,因此要通过采用各种先进的检测手段,来科学地分析机组的状态。例如采用超声波探伤、γ射线探伤等技术,可为机组准确诊断打下良好基础。
4 恶滩电厂17年的检修经验
4.1 根据机组状况进行检修
  恶滩电厂地处的红水河是广西境内含沙量较大水质较差的河流,按照计划检修,每年要进行2次机组小修。每次小修为15d,合计小修天数为30d,主管局批准小修天数为30d。按计划检修,17年应对机组进行3~4次大修。每次大修定为65d。恶滩电厂利用可靠性分析方法及各种诊断技术,对机组进行状态检修,有问题就修,无问题就不修。17年对机组每年只进行小修,只重点对机组叶片、蜗壳中环进行气蚀修补及对机组进行维护和预防性试验等。17年来对机组进行小修,所用的时间为4256h,比计划检修时间14014h少9784h(见表1)。16年来为国家多发电约585GW.h。


表1 恶滩电厂机组检修时间及等效可用系数

年份

检修定额
时间/h

实际检修
时间/h

机组等效可
用系数/

1982

720

16

99.81

1983

720

7

99.92

1984

720

308

96.48

1985

720

306

96.50

1986

1560

260

97.03

1987

720

174

98.01

1988

720

352

96.00

1989

720

258

97.05

1990

720

345

96.06

1991

1560

277

96.83

1992

720

24

99.73

1993

720

379

95.67

1994

720

294

96.64

1995

720

720

91.78

1996

1560

236

97.30

1997

720

300

96.57

合计

14040

4256

 

平均

 

 

96.96

4.2 检修的程序
  ①做好机组运行原始记录的分析。重点对机组设备的主要部分,如机组轴承的摆度、定子温度、电流以及导瓦的间隙等进行分析。分析工作先由厂各技术小组进行,然后由厂技术综合部门对机组总体进行分析,得出机组运行综合评价,落实机组检修的方案,最后报主管局批准实施。
  ②制定一个科学、合理的检修计划。根据综合分析诊断的结果,制定一个合理、科学、切实可行的检修计划,即做到应修必修,不留隐患,又避免盲目的大拆大换,浪费人力物力和时间。
  ③做好检修前的准备工作。在落实检修方案后,根据检修方案的内容,落实重点项目的负责人,并制定相应的检修技术方案、检修网络图、检修工艺标准;订购检修所需材料,如准备好检修用的设备和工具。对涉及外包的工程,做好合同、安全措施等其它事宜。
  ④安排好检修日期。根据检修项目的内容及来水情况,合理选择来水相对较少,发电负荷较轻时进行。合理安排好检修各个环节,尽量缩短检修时间,以提高机组的效益。
  ⑤抓好检修质量。检修必须严格执行有关规程和标准,严格按质量要求进行,坚持班组、分场、厂部三级验收制度。项目完成后必须填写质量验收卡。对机组加强检修质量监督避免检修后临检的发生。
  ⑥做好检修后机组的试运行。机组检修后,根据检修项目需对机组进行有关试验及试运行。对试验项目的选择,尽量避免和减少破坏性试验项目。避免过多进行满负荷甩动试验、造成机组振动的冲击试验,采用新测试方法来代替振动、冲击、耐压试验,这对延长机组检修周期尤为重要。对机组试运行过程出现的异常情况,及时分析,及时解决,不留缺陷。
  ⑦合理安排好机组技改。对机组的技术改造,按照更新必须换代的原则进行。合理安排好技改时间,对影响机组发电时间较长的项目,一些需在大修过程中配套进行的技改项目,会影响检修工期的项目可放到洪水季节进行(因我厂在枯水期正好是发电良好季节),这样,既保证了检修期重点技改任务的完成又争取了机组多发电。
5 机组运行管理
  机组运行过程中的维护及操作对机组的影响十分重要,为此,应注意以下几个方面:
  ①合理调整好机组运行工况,机组尽量避免在振动区长时间运行,避免在过低额定水头下长时间运行。恶滩机组在机组满发时振动较小;而在20负荷的情况下及水头低于7m时机组振动较大,为避免这种现象,应避开在振动区运行。
  ②在运行维护过程中,及时准确测试和记录机组在不同情况下的温度、出力、摆度、振动、电流、电压等参数,建立机组运行系统数据库,定期进行数据分析,为机组状态检修提供依据。
  ③加强机组运行操作管理,避免误操作、手动并网和非同期并网。误操作会引起水流振荡及机组抬机,这都是造成机组机械破坏性损坏的因素,也是引起机组检修周期缩短的原因。恶滩机组在运行中,由于加强了运行操作管理,停机较少,除正常洪水期停机渡汛外,机组运行基本处于满发状态。
  ④运行过程中合理调整机组的有功和无功,使机组的运行始终处于最优状态,减少了机组的振动和降低了温升。
6 结语
  我厂机组安全运行17年的实践证明,加强对机组的运行管理、维护,利用现有的诊断技术,推行状态检修是可行的。投产17年来,我厂单机运行平均等效可用系数均超过96,在国产机组中是不多见的。机组运行17年从没有大拆大换过,没有进行过扩大性检修,没有发生过任何重大设备事故。每年缩短检修工期达15d以上,17年来多发电约585GW*h,按1980年的价格算,创直接经济效益4000多万元,这对于一个容量60MW的电厂来说,效益是巨大的。这也证明了,对国产机组,只要加强维护管理,同样能实现较高的机组等效可用系数,取得良好的经济效益。

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