惡灘水電廠水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)檢修初探

惡灘水電廠水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)檢修初探1引言廣西惡灘水電廠地處紅水河中游，為無調(diào)節(jié)式電站，是紅水河規(guī)劃中的第8個(gè)梯級(jí)電站。現(xiàn)一期裝1臺(tái)60MW的機(jī)組。1981年5月15日正式投產(chǎn)發(fā)電，由于惡灘電廠為單機(jī)，依據(jù)制定的要求，機(jī)組的水下部分檢修只能在冬末春初期間完成，此期間正是機(jī)組發(fā)電的黃金季節(jié)，因此1981年至今，對(duì)機(jī)組試行狀態(tài)檢修，即通過對(duì)機(jī)組的健康狀況進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的診斷，在此基礎(chǔ)上制定機(jī)組的檢修計(jì)劃，有缺陷則修無缺陷則不修。17年來，由于強(qiáng)化了對(duì)機(jī)組運(yùn)行、設(shè)備內(nèi)部狀況分析和管理，機(jī)組從未進(jìn)行過擴(kuò)展性大修，減少了機(jī)組的檢修時(shí)間，從而提升了機(jī)組的等效可用系數(shù)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)就我廠多年來的機(jī)組檢修工作作些淺述，供大家參照。2影響機(jī)組設(shè)備狀態(tài)的幾個(gè)因素我們說的狀態(tài)，是一個(gè)連續(xù)的系統(tǒng)性概念，指產(chǎn)品制定、材料選用、組裝、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施工的狀況以及投運(yùn)以來發(fā)生過的異常狀況。如機(jī)組運(yùn)行過程因故障產(chǎn)生過電流、過負(fù)荷等，都會(huì)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)產(chǎn)生影響。如果機(jī)組出廠前就存在嚴(yán)重的質(zhì)量不合格狀況，勢(shì)必影響機(jī)組投人運(yùn)行后的安全可靠性。如水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪采納不合格鋼材，將使氣蝕速度加快；采納不合格的水封材料，就會(huì)引起水封破壞；采納絕緣強(qiáng)度不夠的嵌板、線圈，會(huì)引起機(jī)組線圈擊穿。所以，選擇質(zhì)量合格的產(chǎn)品，把好設(shè)備質(zhì)量關(guān)，對(duì)保證機(jī)組今后運(yùn)行的安全可靠性是很重要的。機(jī)組設(shè)備出品后，由于運(yùn)輸過程不當(dāng)，及在安裝過程中由于安裝人員技術(shù)因素及現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的限制，工藝達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求，這將對(duì)安全運(yùn)行造成影響。所以選擇技術(shù)裝備合格、安裝質(zhì)量意識(shí)強(qiáng)的隊(duì)伍，是避免安裝質(zhì)量不合格的前提?，F(xiàn)行設(shè)備安裝隊(duì)伍資格審核，執(zhí)行招標(biāo)制度和工程質(zhì)量監(jiān)督制度，是解決安裝質(zhì)量問題的一個(gè)合格途徑。機(jī)組投入運(yùn)行后，系統(tǒng)發(fā)生的任何異常狀況，都會(huì)對(duì)設(shè)備狀態(tài)產(chǎn)生影響。例如，機(jī)組的過電壓運(yùn)行、過負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)絕緣的老化會(huì)起到加速作用；機(jī)組在振動(dòng)區(qū)運(yùn)行，振蕩對(duì)機(jī)組的危害性增加；水流的氣蝕會(huì)加速對(duì)葉片的破壞。機(jī)組在運(yùn)行或停用過程中，由于維護(hù)不當(dāng)，引起機(jī)組缺陷，如機(jī)組油的變質(zhì)，使絕緣或潤滑性能降低而引起機(jī)組損壞；采納不合理的運(yùn)行方式或操作不當(dāng)，如非同期并網(wǎng)會(huì)對(duì)機(jī)組產(chǎn)生破壞。這主要是指制定檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)的水平，它受當(dāng)時(shí)檢修條件及檢修人員技術(shù)水平等因素的影響，與所采納的檢修技術(shù)措施、檢修使用的材料及工具等諸多因素有關(guān)。機(jī)組有其自身壽命周期，一個(gè)產(chǎn)品處在不同壽命階段，其狀態(tài)是不相同的，故必須掌握不同產(chǎn)品的周期特性，針對(duì)機(jī)組的不同狀態(tài)采納不同的檢修方式。3實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的條件計(jì)劃檢修也就是計(jì)劃周期檢修，或叫“預(yù)防檢修〞，是在設(shè)備投入運(yùn)行后，無論設(shè)備狀況如何，都必須按一定周期停下來檢修。這種計(jì)劃檢修的缺點(diǎn)是，設(shè)備該檢修時(shí)沒有檢修，而不該檢修時(shí)卻進(jìn)行了檢修。從設(shè)備安全和經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)看，計(jì)劃檢修形式已不再適應(yīng)。通過先進(jìn)的儀器對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試和科學(xué)的分析、判斷，然后依據(jù)需要決定是否對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，這就是狀態(tài)檢修的形式。①執(zhí)行狀態(tài)檢修，必須了解機(jī)組的設(shè)備、安裝、試運(yùn)行、維護(hù)及檢修的狀況，對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定性分析，并依據(jù)運(yùn)行資料記錄的狀況確定機(jī)組狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)。這是機(jī)組狀態(tài)檢修的必備條件。②采納先進(jìn)診斷技術(shù)及強(qiáng)化機(jī)組管理是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的重要措施。狀態(tài)檢修不是以運(yùn)行的時(shí)間為依據(jù)，而是依據(jù)機(jī)組的健康狀況來確定是否檢修。要及時(shí)掌握機(jī)組的狀態(tài)，單靠運(yùn)行的資料是無法反映機(jī)組實(shí)際狀態(tài)的，因此要通過采納各種先進(jìn)的檢測(cè)手段，來科學(xué)地分析機(jī)組的狀態(tài)。例如采納超聲波探傷、γ射線探傷等技術(shù)，可為機(jī)組準(zhǔn)確診斷打下合格基礎(chǔ)。4惡灘電廠17年的檢修經(jīng)驗(yàn)惡灘電廠地處的紅水河是廣西境內(nèi)含沙量較大水質(zhì)較差的河流，按照計(jì)劃檢修，每年要進(jìn)行2次機(jī)組小修。每次小修為15d，合計(jì)小修天數(shù)為30d，主管局批準(zhǔn)小修天數(shù)為30d。按計(jì)劃檢修，17年應(yīng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行3～4次大修。每次大修定為65d。惡灘電廠利用可靠性分析方法及各種診斷技術(shù)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行狀態(tài)檢修，有問題就修，無問題就不修。17年對(duì)機(jī)組每年只進(jìn)行小修，只重點(diǎn)對(duì)機(jī)組葉片、蝸殼中環(huán)進(jìn)行氣蝕修補(bǔ)及對(duì)機(jī)組進(jìn)行維護(hù)和預(yù)防性試驗(yàn)等。17年來對(duì)機(jī)組進(jìn)行小修，所用的時(shí)間為4256h，比計(jì)劃檢修時(shí)間14014h少9784h(見表1)。16年來為國家多發(fā)電約585GW.h。

表1惡灘電廠機(jī)組檢修時(shí)間及等效可用系數(shù)年份檢修定額時(shí)間/h實(shí)際檢修時(shí)間/h機(jī)組等效可用系數(shù)/%198272016198372071984720308198572030619861560260198772017419887203521989720258199072034519911560277199272024199372037919947202941995720720199615602361997720300合計(jì)140404256平均①做好機(jī)組運(yùn)行原始記錄的分析。重點(diǎn)對(duì)機(jī)組設(shè)備的主要部分，如機(jī)組軸承的擺度、定子溫度、電流以及導(dǎo)瓦的間隙等進(jìn)行分析。分析工作先由廠各技術(shù)小組進(jìn)行，然后由廠技術(shù)綜合部門對(duì)機(jī)組總體進(jìn)行分析，得出機(jī)組運(yùn)行綜合評(píng)價(jià)，落實(shí)機(jī)組檢修的方案，最后報(bào)主管局批準(zhǔn)實(shí)施。②制定一個(gè)科學(xué)、合理的檢修計(jì)劃。依據(jù)綜合分析診斷的結(jié)果，制定一個(gè)合理、科學(xué)、切實(shí)可行的檢修計(jì)劃，即做到應(yīng)修必修，不留隱患，又避免盲目的大拆大換，浪費(fèi)人力物力和時(shí)間。③做好檢修前的準(zhǔn)備工作。在落實(shí)檢修方案后，依據(jù)檢修方案的內(nèi)容，落實(shí)重點(diǎn)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，并制定相應(yīng)的檢修技術(shù)方案、檢修網(wǎng)絡(luò)圖、檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)；訂購檢修所需材料，如準(zhǔn)備好檢修用的設(shè)備和工具。對(duì)涉及外包的工程，做好合同、安全措施等其它事宜。④安排好檢修日期。依據(jù)檢修項(xiàng)目的內(nèi)容及來水狀況，合理選擇來水相對(duì)較少，發(fā)電負(fù)荷較輕時(shí)進(jìn)行。合理安排好檢修各個(gè)環(huán)節(jié)，盡量縮短檢修時(shí)間，以提升機(jī)組的效益。⑤抓好檢修質(zhì)量。檢修必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按質(zhì)量要求進(jìn)行，保持班組、分場(chǎng)、廠部三級(jí)驗(yàn)收制度。項(xiàng)目完成后必須填寫質(zhì)量驗(yàn)收卡。對(duì)機(jī)組強(qiáng)化檢修質(zhì)量監(jiān)督避免檢修后臨檢的發(fā)生。⑥做好檢修后機(jī)組的試運(yùn)行。機(jī)組檢修后，依據(jù)檢修項(xiàng)目需對(duì)機(jī)組進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)及試運(yùn)行。對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇，盡量避免和減少破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目。避免過多進(jìn)行滿負(fù)荷甩動(dòng)試驗(yàn)、造成機(jī)組振動(dòng)的沖擊試驗(yàn)，采納新測(cè)試方法來代替振動(dòng)、沖擊、耐壓試驗(yàn)，這對(duì)延長機(jī)組檢修周期尤為重要。對(duì)機(jī)組試運(yùn)行過程出現(xiàn)的異常狀況，及時(shí)分析，及時(shí)解決，不留缺陷。⑦合理安排好機(jī)組技改。對(duì)機(jī)組的技術(shù)改造，按照更新必須換代的原則進(jìn)行。合理安排好技改時(shí)間，對(duì)影響機(jī)組發(fā)電時(shí)間較長的項(xiàng)目，一些需在大修過程中配套進(jìn)行的技改項(xiàng)目，會(huì)影響檢修工期的項(xiàng)目可放到洪水季節(jié)進(jìn)行(因我廠在枯水期正好是發(fā)電合格季節(jié))，這樣，既保證了檢修期重點(diǎn)技改任務(wù)的完成又爭取了機(jī)組多發(fā)電。5機(jī)組運(yùn)行管理機(jī)組運(yùn)行過程中的維護(hù)及操作對(duì)機(jī)組的影響十分重要，為此，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①合理調(diào)整好機(jī)組運(yùn)行工況，機(jī)組盡量避免在振動(dòng)區(qū)長時(shí)間運(yùn)行，避免在過低額定水頭下長時(shí)間運(yùn)行。惡灘機(jī)組在機(jī)組滿發(fā)時(shí)振動(dòng)較??；而在20%負(fù)荷的狀況下及水頭低于7m時(shí)機(jī)組振動(dòng)較大，為避免這種現(xiàn)象，應(yīng)避開在振動(dòng)區(qū)運(yùn)行。②在運(yùn)行維護(hù)過程中，及時(shí)準(zhǔn)確測(cè)試和記錄機(jī)組在不同狀況下的溫度、出力、擺度、振動(dòng)、電流、電壓等參數(shù)，建立機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為機(jī)組狀態(tài)檢修提供依據(jù)。③強(qiáng)化機(jī)組運(yùn)行操作管理，避免誤操作、手動(dòng)并網(wǎng)和非同期并網(wǎng)。誤操作會(huì)引起水流振蕩及機(jī)組抬機(jī)，這都是造成機(jī)組機(jī)械破壞性損壞的因素，也是引起機(jī)組檢修周期縮短的原因。惡灘機(jī)組在運(yùn)行中，由于強(qiáng)化了運(yùn)行操作管理，停機(jī)較少，除正常洪水期停機(jī)渡汛外，機(jī)組運(yùn)行基本處于滿發(fā)狀態(tài)。④運(yùn)行過程中合理調(diào)整機(jī)組的有功和無功，使機(jī)組的運(yùn)行始終處于最優(yōu)狀態(tài)，減少了機(jī)組的振動(dòng)和降低了溫升。6結(jié)語我廠機(jī)組安全運(yùn)行17年的施行證實(shí)，強(qiáng)化對(duì)機(jī)組的運(yùn)行管理、維護(hù)，利用現(xiàn)有的診斷技術(shù)，推行狀態(tài)檢修是可行的。投產(chǎn)17年來，我廠單機(jī)運(yùn)行平均等效可用系數(shù)均超過96%，在國產(chǎn)