某水電站3#機(jī)組槳葉反饋故障原因分析

何銘澤

（柳州市古頂水電有限責(zé)任公司，廣西 融水 545300）

某水電站3#機(jī)組槳葉反饋故障原因分析

何銘澤

（柳州市古頂水電有限責(zé)任公司，廣西 融水 545300）

介紹了一起由輪轂供油管的固定機(jī)構(gòu)脫落引起的機(jī)組故障的事故經(jīng)過(guò)，通過(guò)不同的排查，查找故障點(diǎn)和故障原因。

燈泡貫流式機(jī)組；輪轂供油管；螺母；銷(xiāo)釘；松脫

某中小型水電站裝有4臺(tái)燈泡貫流式機(jī)組，總裝機(jī)容量為4×20MW，每臺(tái)機(jī)組的額定流量為311 m3/s。3#機(jī)組于2006年08月投產(chǎn)發(fā)電。

1 事故前機(jī)組狀態(tài)

2007年7月6日，3#機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行帶負(fù)荷13 MW，此時(shí)導(dǎo)葉開(kāi)度指示71%，槳葉開(kāi)度61%。上午10時(shí)，按電力調(diào)度負(fù)荷曲線要求，升負(fù)荷至18MW。而當(dāng)值班員通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)葉發(fā)出單脈沖指令后，機(jī)組出現(xiàn)異常響聲，且振動(dòng)較大。此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)顯示機(jī)組負(fù)荷14MW，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)速器柜上導(dǎo)葉開(kāi)度指示78%，槳葉保持原開(kāi)度61%不變。其他輔助設(shè)備一切正常，未發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷。

經(jīng)電站檢修班現(xiàn)場(chǎng)檢查槳葉機(jī)械指示后，發(fā)現(xiàn)3#機(jī)組導(dǎo)葉往開(kāi)方向動(dòng)作時(shí)，槳葉不按協(xié)聯(lián)曲線動(dòng)作，一直保持原指示開(kāi)度。先后切換到機(jī)手動(dòng)或電手動(dòng)方式下，槳葉只能往關(guān)的方向操作，不能向開(kāi)的方向操作。

2 事故后機(jī)組檢查過(guò)程

事故發(fā)生后，在原因未明的情況下，不敢貿(mào)然對(duì)3#機(jī)組進(jìn)行事故停機(jī)。機(jī)組仍保持帶負(fù)荷10MW并網(wǎng)運(yùn)行。電站維護(hù)人員分別對(duì)3#機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)檢查，檢查內(nèi)容及結(jié)果如下：

（1）調(diào)速器壓力油泵啟動(dòng)情況和事故前相同，未出現(xiàn)頻繁啟動(dòng)的現(xiàn)象；

（2）槳葉主配壓閥未出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象；

（3）機(jī)組漏油箱油泵啟動(dòng)情況和事故前相同，未出現(xiàn)頻繁啟動(dòng)的現(xiàn)象；

（4）輪轂高位油箱油位無(wú)異常變化；

（5）在受油器P腔漏油管常閉閥處安裝壓力表，用來(lái)監(jiān)視開(kāi)腔和關(guān)腔的壓力，在操作槳葉主配壓閥時(shí)，開(kāi)腔和關(guān)腔的壓力顯示無(wú)異常。

從上述檢查中，仍無(wú)法準(zhǔn)確判斷事故原因，隨即停機(jī)流道排水，現(xiàn)場(chǎng)檢查受油器反饋和轉(zhuǎn)輪泄水錐內(nèi)反饋后，視檢查情況，再定下一步處理意見(jiàn)。

解體機(jī)組受油器部分后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部輪轂油管?chē)?yán)重?fù)p壞，見(jiàn)圖1。

圖1 解體機(jī)組發(fā)現(xiàn)內(nèi)部輪轂油管?chē)?yán)重?fù)p壞

輪轂供油管和叉套(2)脫開(kāi)，叉軸(3)彎曲變形，變形量約2mm。輪轂供油管端部約500mm彎曲，偏離軸線約80mm，由于無(wú)法將其拆除，只好把彎曲部分割斷。安裝板(4)、螺母（19）、推力軸承（20）、軸瓦 2（21）損壞報(bào)廢。輪轂供油管中段螺紋滑牙脫開(kāi)，其他各段連接處點(diǎn)焊的止動(dòng)塊，全部被剪斷或破壞，連接螺紋被過(guò)度上緊。

直到機(jī)組轉(zhuǎn)輪泄水錐拆開(kāi)，將最后一段輪轂供油管拆除，該段油管與上游側(cè)相鄰油管螺紋滑牙脫開(kāi)，上游側(cè)約1000mm長(zhǎng)彎曲，至此，整條輪轂供油管共5段全部報(bào)廢，相關(guān)反饋機(jī)構(gòu)零件大部分損壞報(bào)廢。

表1 附圖設(shè)備名稱說(shuō)明

3 事故原因分析

機(jī)組開(kāi)機(jī)時(shí)，機(jī)組導(dǎo)葉打開(kāi)后，水流沖擊機(jī)組槳葉使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)輪轂供油管在槳葉反饋板的帶動(dòng)下，也相對(duì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而機(jī)組在啟、停過(guò)程中，力矩較大，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)啟停、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)組在正常運(yùn)行過(guò)程中，輪轂供油管在不可預(yù)見(jiàn)的情況下，固定槳葉反饋機(jī)構(gòu)銷(xiāo)釘?shù)穆菽杆擅摚N(xiāo)釘（27）掉落，從而造成槳葉反饋機(jī)構(gòu)及相關(guān)機(jī)械部件受損。這也可能是機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)，相應(yīng)部件的防松脫措施存在缺陷。

4 機(jī)組預(yù)防措施

經(jīng)過(guò)上述分析，需要在機(jī)組輪轂供油管和叉套上采取以下預(yù)防措施：

（1）對(duì)固定銷(xiāo)釘?shù)穆菽干暇o后在螺紋上打洋沖眼，防止螺母滑動(dòng)。

（2）安裝板4固定后，點(diǎn)焊安裝板。

（3）在銷(xiāo)釘27外側(cè)點(diǎn)焊止動(dòng)板，如圖2。

圖2 采取的預(yù)防措施

5 結(jié)束語(yǔ)

做好防松脫措施后，3#機(jī)組運(yùn)行情況良好，槳葉反饋指示正常。經(jīng)一段時(shí)間的并網(wǎng)運(yùn)行，未發(fā)現(xiàn)有松脫現(xiàn)象。在冬季檢修計(jì)劃中，也分別對(duì)其他3臺(tái)機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的防脫措施改造。

Analysis on the Cause of Malfunction in Propeller Blade of3#Unit of a Hydro power Station.

HE Ming-ze
(Liuzhou Guding Hydropower Co.,Ltd.,Rongshui Guangxi 545300，China)

Introducing a malfunction caused by the fixed part for wheel hub falling off.Finding the cause of malfunction through searching different parts.

unit;wheels of oil tube;nut;pin;loose off

TV742

B

1672-545X（2011）08-0194-03

2011-05-22

何銘澤（1981—），男（壯族），廣西三江人，助理工程師，融江古頂水利樞紐發(fā)電廠副廠長(zhǎng)，研究方向：電氣工程及自動(dòng)化。