大型水轮发电机剪断销剪断及处置措施研究
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AnalysisandTreatmentoftheBreakingofShearPins inLargescaleHydroturbineGeneratorUnits
2019年第 1期 2019Number1
水电与新能源 HYDROPOWERANDNEW ENERGY
第 33卷 Vol.33
DOI:10.13622/j.cnki.cn42-1800/tv.1671-3354.2019.01.008
大型水轮发电机剪断销剪断及处置措施研究
刘江红,王东泽,夏远洋,王 奎,梅沈锋
1997-01-14日,江西界牌水电厂 1号机在机组 带 100%负荷甩负荷时,突然导水机构上半部的剪断 销已全部断裂,连杆及导叶拐臂杂乱无章地摆动,导致
无法进行正常的停机操作,机组在紧急停机过程中共 剧烈振动了大约 6min。
2006-01-20日及 3月 7日,云南熊家沟电站[2] 2号机组(9MW)运行 2个月及 1号机组(9MW)运行 半年后,均出现剪断销的非正常剪断现象,经检查发现 导叶端面间隙过小,部分导叶下端面间隙为 0。
2014-07-12日至 2014-12-20日,1、2号贵州 沙阡水电站 水 轮 发 电 机 组 (25MW)剪 断 销 在 开 停 机 过程中共剪断 14次,其中 1号机剪断 6次,2号机剪 断 8次。
随着水轮机组容量的不断提升,机组的安全稳定 运行显得越来越重要。大型水轮机剪断销剪断是水电 厂较为严重的故障之一,其设计目的是当导叶间有异 物卡住时 保 护 导 水 机 构 及 水 轮 机[5]。 当 剪 断 销 被 剪 断后,需压力钢管及尾水管排水后进入水轮机内部进 行处理,这将花费大量的时间和人力,造成严重的经济 损失。因此,分析大型水轮发电机的剪断销剪断的真 实原因及事故应急处置显得尤为重要。
LIUJianghong,WANGDongze,XIAYuanyang,WANGKui,MEIShenfeng
(JinpingHydropowerPlant,YalongRiverHydropowerDevelopmentCo.,Ltd.,Xichang615000,China)
Abstract:Inlargescalehydroturbinegeneratorunits,shearpinsareprotectivedevicesofguidevanes.Incaseof breakingoftheshearpins,thesafeandstableoperationoftheunitscouldbeaffected,andtheunitavailabilityhours wouldbereduced.Basedonpracticalexperience,theactionmechanismoftheshearpinsisanalyzedandthecausesof thebreakingfaultsarediscussed.Emergencytreatmentmeasuresarethensummarizedfortypicalbreakingfaultsofshear pins.Itcouldbeusefulreferencefortheimprovementofoperationandmaintenancequalityofhydroturbinegeneratoru nits. Keywords:shearpin;hydroturbineunit;causeanalysis;emergencytreatment;breaking
水轮机剪断销作为水机导水机构的保护常发生剪 断,导致主机缺陷和故障,减少机组可利用小时数,直 接影响机组正常运行。水轮机剪断销剪断的频繁发 生,对机组安全稳定运行构成了威胁。
1996-07-23日,福 建 谟 武 水 电 厂[1]2号 机 组 (15MW)在增负荷时,机组、厂房剧烈振动,同时负荷 在 2~10MW 之间波动,造成 2号机组全部 16根剪断 销剪断;全部导叶开、关限位装置均被打断,导叶拐臂 嵌入座环后锥体端面;导叶进、出水边由于导叶间相互 碰撞均有不同程度的变形等严重后果。
2008-10-03日,辽 宁 汤 河 电 厂 1号 机 组 (3.2MW)开机试验。当投入发电机的控制回路和直 流回路保护时,控制台上出现了水轮机事故信号,同时 剪断销信号报出,使得机组不能开机并网。
2012年 6~9月,四 川 深 溪 沟 水 电 站 4台 机 组 (165MW)部分水轮机导叶剪断销均呈现不同程度的 上爬现象[4],上爬高度达 10mm左右,上爬剪断销主 要集中在调速器推拉杆与控制环连接处附近。
收稿日期:2018-09-16 作者简介:刘江红,男,工程师,主要从事电力生产运行方面的工作。
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刘江红,等:大型水轮发电机剪断销剪断及处置措施研究
2019年 1月
发出。同年 6月 6日 2号机运行中有几块水导瓦温异 常升高,且都在同一侧。检查发现 2号机 9、21号导叶 剪断销均已被剪断,遂对 9、21号导叶剪断销进行更 换。更换后 2号机水导瓦温恢复正常。自 2007年至 2008年 2年间贵州乌江渡发电厂 3台机组共发生水 轮机剪断销剪断 19次,其中开机剪断 9次、运行中剪 断 10次,且无一次为导叶被异物卡住而剪断[3]。
2006年 2 月,贵 州 乌 江 渡 发 电 厂 2 号 机 (250MW)在运行中 水 导 瓦 瓦 温 异 常 升 高,机 组 不 能 持续高负荷运行,测量机组水导振摆度较大;检查 2号 机导叶立面间隙时发现 14~15号导叶、15~16号导 叶立面间隙与其他导叶相比偏差较大。经检查发现 14、15、16号导叶的剪断销已被剪断,但由于导叶的剪 断销信号器未安装到位,因此“剪断销剪断信号”并未
(雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发轮机导水机构的保护装置,若发生剪断将影响机组的安全与稳定运行,减少机组可利用
小时数。基于多年运行检修实践经验和剪断销的作用机理,对剪断销被剪断的原因进行了分析,并针对典型剪断销剪断 相关应急处置措施进行总结,以期提高水轮发电机组的运行与检修工作质量,完善相应事故应急处置措施。