中级水轮机检修工培训

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1、中级水轮机检修工培训,主讲 袁俊森,一、中级水轮机检修工鉴定内容 （一）理论知识部分,（二）技能实操部分,二、水轮机检修课程 （一）水轮机检修概述水轮机运行可靠性，不但与运行水平有关，而且与检修工作有密切关系。为保证水轮机安全可靠地运行，就必须对水轮机进行定期的和临时的检修，更换不能修复的易损件，修复已明显磨损但可修复的零部件，进行必要的调整校正工作，使水轮机经常处于正常状态。如果缺乏必要的检修工作或检修质量不高，设备隐患不能及时彻底排除，将成为运行中发生事故的主要原因。而重大事故又可能导致某些主要零部件完全损坏，使水轮机无法运行，进而影响整个水电站的正常运行。水轮机检修方式可分为事故检修、定

2、期预防性检修和状态检修。,1. 事故检修事故检修是在水轮机发生突然故障时，为及时消除故障，尽快使水轮机恢复正常运行而进行的临时性检修。事故检修是不可预计的，但也必须针对故障类型和严重程度，制定具体的捡修方案或按检修规程进行维修，以确保检修质量。 2. 预防性检修预防性检修是指按预定计划进行的检修。包括日常维护检查、小修、大修和扩大性大修，其中日常维护检查和小修，属于水轮机运行中的维护工作，其目的在于检查和修理那些运行中或停机检查中能直接接触的零部件及附属设备，消除异常现象，以防止由此可能引起的事故停机。而水轮机大修，则是处理运行中出现但在日常维护和小修中无法予以消除的设备缺陷，和对水轮机各部分

3、的结构、技术参数进行全面地检查调整。,扩大性大修，是一种消除运行过程中由于磨损、损坏等原因导致水轮机性能和技术指标严重下降的维修工作，需要将除埋设部件以外的部件全部分解、拆卸、吊出，进行检查、修复、更换和调整，有时还进行较大的技术改革工作。总之，大修和扩大性大修都是为了全面恢复水轮机性能和技术指标的检修工作，对以后水轮机安全可靠地正常运行，有直接影响。 3.状态维修是指按照在线监测和诊断装置所预报的设备故障状态，来确定设备检修工作的时间和内容。强调的是以设备状态为维修依据，该修才修也必修，使维修制度真正步入了科学发展的轨道，减少了不必要的大修，降低了维修费用。目前主要为一些大型水电站所采用，国

4、内中、小型水电厂绝大多数实行的还是定期预防性检修制度。 在检修过程中，要严格执行规程要求，保证检修工作的高水平、高质量，以达到预期的检修目的。,（三）水轮机的检修项目及质量标准,维护与检查项目及质量标准,水轮机小修项目及质量标准,大修或扩大性大修项目及质量标准见培训教材P14表1-4.,（四）水轮机检修所需工具和材料 表1-7 特殊工具,表1-7续表 特殊工具,表1-8 仪器及量具,表1-8续表 仪器及量具,表1-9 常用检修材料,表1-9 续表 常用检修材料,水轮机大修参考项目,（五）水轮机异常运行所谓异常运行，是指水轮机运行时发生异常现象，任其发展可能危及其安全运行但还未造成恶果的运行状态

5、。如轴承温度升高至报警温度、导叶剪断销剪断及振动超过允许范围。在发生异常现象时，保护装置通常会发生相应故障信号，有关测量仪表也会有所指示，运行人员应根据现象进行分析并消除故障，使机组恢复正常运行状态。若故障不能消除，并且继续发展而危及机组安全，应停机进行处理。 水轮机异常运行情况较多，并与发电机运行状态有关，几种常见的异常运行情况。 1. 轴承温度升高 在运行中，轴承温度上升到报警温度，即进入异常运行状态。产生轴承温度升高的主要原因有：由于轴承漏油或甩油造成油位下降；轴承内润滑油循环不正常；由于管路堵塞或技术供水故障等原因造成轴承冷却水中断或水压降低；润滑油使用时间太长或冷却器漏水而使油质劣化

6、；由于轴承座固定螺丝松动、轴瓦间隙变化或机组在气蚀振动区运行等原因而引起主轴摆度增大。,当轴承温度升高发出报警信号后，运行人员首先应对各测量仪表进行核对分析，如将扇形温度计与电阻温度计比较，将轴承瓦温与油温进行比较，以证明是否信号装置误动作。若确是温度升高，则应在继续监视温度变化的同时，根据机组当时运行情况，检查分析原因，并进行正确处理。如果不能及时查明实际原因降低轴承温度，或轴承温度在分析处理过程中继续升高，应立即手动事故停机，以免烧坏轴瓦。另外，在运行中有时也会出现轴承温度在短时间内突然升高的异常现象，这时，即使温度还没有达到报警温度，也应立即停机。因为运行实践表明，出现这种情况时，一般轴

7、瓦已有烧坏，如不立即停机，会很快加剧轴瓦的损坏程度。,2. 导叶剪断销剪断剪断销是水轮机导水机构的保护元件。剪断销剪断的原因一般有：两导叶之间卡进杂物；各导叶连杆尺寸调整不当或锁紧螺母松动产生别劲；导叶在机组突然增减负荷或紧急停机时开、关过快，使剪断销承受过大的冲击剪切力；因调速系统不稳定或发电机与系统间发生振荡、失步时，造成导叶忽开忽关，使剪断销承受重复冲击剪切力而剪断。剪断销剪断时，如装有剪断销信号装置，则剪断销剪断光字牌发亮；当剪断个数较多时，机组的振动、摆度一般会因水力不平衡而增大。这时，运行人员应首先到水轮机层进行核实。当剪断销被剪断12个时，若机组振动、摆度均在允许范围，机组可继续

8、运行。同时报告中控室，暂时不能进行负荷调整，将调速器切换为手动控制，保护导叶开度，然后切断剪断销信号回路电源，更换剪断销。在更换时，应小心防止导叶被水流冲动而使导叶臂伤人。当剪断销剪断数目较多，机组振动、摆度超过允许值，或在运行中不能更换剪断销，则应迅速关闭导叶或主阀停机，然后进行更换。,3. 事故停机在运行中，还会出现一些一旦发生便会危及机组安全的事故情况，这时，运行人员应立即进行紧急停机。紧急停机有两种方式。一是手动紧急停机，多在发生保护装置保护作用范围以外的事故时采用。更多的是由保护装置在事故发生后进行的自动紧急停机。小型水电站的紧急停机，一般是由保护装置作用于调速器事故电磁阀而实现的。

9、当调速器此时也失灵时，便立即关闭主阀或快速闸门。紧急停机的异常情况一般发生在：轴承温度过热；油压装置油压降低到事故低油压；发电机内部电气事故；机组发生过速且调速器失灵；机组突然发生异常声响和剧烈振动以及其它威胁设备及人身安全的事故。 在紧急停机过程中，运行人员应保持镇静，严密监视停机过程，防止事故扩大。停机后，及时将事故紧急停机情况作好记录，并查明事故原因，排除故障。只有在排除完故障，满足全部正常开机条件后才能重新开机，切不能勉强开机。,（六）水轮机故障原因及分类 1. 故障原因 根据水轮机故障特性，水轮机故障原因一般有： （1）由于介质侵蚀作用或相邻零件相互摩擦作用的结果。例如气蚀、泥砂磨损

10、、相邻运动零件间的磨损、橡胶密封件的老化等。 （2）由于突变荷载作用超过材料允许应力而使零件折断或产生不允许的变形，例如剪断销被剪断等。 （3）由于交变荷载长期作用，使零件产生疲劳破坏，例如转轮叶片裂纹等。 （4）由于制造质量隐患的突然发展。 （5）由于水轮机以外的间接原因。 （6）由于安装、检修、运行人员的错误处理。,2. 故障分类根据水轮机故障出现的性质，故障可分为渐变故障和突发故障。渐变故障多由零件磨损和疲劳现象的累积结果而产生。这种故障使水轮机某些零部件或整机的参数逐渐变化，例如过流部件的泥砂磨损和气蚀将导致水轮机效率逐渐下降。这种故障的发展及后果有规律性，可用一定精度的允许值（如振动

11、、摆度、效率下降）来表示。突发故障具有随机性，整个运行期间都可能发生。其现象为运行参数或状态突然或阶跃变化。例如零件突然断裂、振动突然增大等。突发故障的原因多为设计、制造、安装或检修中存在较严重缺陷或设计运行条件与某些随机运行条件不符或设备中突然落入异物等。通过加强运行中的维护，进行定期的停机检修，使设备保养在最佳运行状态，可以减缓渐变故障的发展过程，预防突发故障及渐变故障在突发因素下转化为突发故障。,（七）水轮机常见故障处理 1. 出力下降并列运行机组在原来开度下出力下降或单独运行机组开度不变时转速下降。这两种情况多由栏污栅被杂物堵塞而引起，尤其是在洪水期容易发生。对于长引水渠的引水式电站，

12、也可能由于渠道堵塞或渗漏使水量减小而引起。另外，也可能因导叶或转轮叶片间有杂物堵塞使流量减小而引起。清除堵塞处的杂物可消除这种故障，在洪水期应注意定时清除拦污栅上的杂物。如果出力下降逐渐严重，且无流道堵塞现象，则可能是转轮或尾水管有损坏使效率下降，应停机检查，进行相应处理。,2. 水轮机振动水轮机在运行中发生较强烈的振动，多由于超出正常运行范围而引起，如过负荷、低水头低负荷运行或在气蚀振动严重区域运行。这时，只要调整水轮机运行工况即可。对于气蚀性能不好，容易发生气蚀的水轮机，则应分析气蚀原因，采取相应措施，如抬高下游水位减小吸出高度、加强尾水管补气等来减小振动。,3. 运行时发生异常响声运行时

13、发生的异常响声如为金属撞击声，多为转动部分与固定部分之间发生摩擦，应立即停机检查转轮、主轴密封、轴承等处，如确有摩擦，则应进行调整。另外，水轮机流道内进入杂物、轴承支座螺栓松动、轴承润滑系统故障、水轮机气蚀等也会引起水轮机发生异常响声，应根据响声的特点、结合其它现象（如振动、轴承温度、压力表指示等）分析原因，采取相应处理措施。,4. 空载开度变大开机时，导叶开度超过当时水头下的空载开度时才达到空载额定转速，如果检查栏污栅无堵塞，则是由于进水口工作闸门或水轮机主阀未全开而造成。检查它们的开启位置，并使其全开。 5. 停机困难停机时，转速长时间不能降到制动转速。这种故障的原因是导叶间隙密封性变差或

14、多个导叶剪断销剪断，因而不能完全切断水流。如果是导叶剪断销剪断，应迅速关闭主阀或进水口工作闸门切断水流。对于前一种原因，其故障现象是逐渐发展的，应在加强维护工作中予以消除。,6. 顶盖淹水这种故障多为顶盖排水系统工作不正常或主轴密封失效漏水量过大引起。对顶盖自流排水的水轮机，检查排水通道有无堵塞。水泵排水的则检查水位信号器，并将水泵切换为手动。对顶盖射流泵排水则检查射流泵工作水压。如果排水系统无故障，则可能是主轴密封漏水量过大，应对其检查，进行调整或更换密封件。另外，应注意是否因水轮机摆度变大引起主轴密封漏水过大。如果顶盖淹水严重，不能很快处理，则应停机，以免水进入轴承，使故障扩大。,7. 轴

15、承温度过高是一种很常见的故障，特别是卧轴机组。这种故障也是对机组正常运行影响最大的一种故障。从根本上讲，引起轴承温度过高甚至损坏的原因，一是运行时轴承发热量超过正常散热量；二是轴承实际散热量小于正常散热量。引起发热量增大的最主要原因，是轴承间隙变化而不能保持安装或检修时调整的合理间隙值。其次是由于机械、水力或电气等方面因素引起机组强烈振动，使轴承工作条件恶化。轴承的散热，主要由润滑油带走轴承发热量和冷却器进行冷却。至于轴承体本身的散热，一般作为安全裕量对待。润滑油能否很好地带走轴承发热，与轴承的上油量有关，不论是分块瓦式还是圆筒式轴承，其上油量又都与轴承间隙有很大关系，也和进油口形状有一定关系

16、。另外，上油量还与油的循环方式有关。对于结构型式一定的轴承，冷却器能否将油冷却，则与通过冷却器的水量和水温有关。,在发生轴承温度过高时，先检查机组振动是否正常，检查冷却水系统工作是否正常。如均无异常，则应考虑轴承间隙发生变化。停机检查，如确实如此，则应查明原因并重新调整间隙。在轴承承载能力允许的条件下适当扩大间隙，对降低轴承温度是有利的。当然，轴瓦研刮或安装、检修时，轴承间隙调整不符合要求，也会引起温度过高，但这些影响一般在试运行中已被消除。对于冷却系统、轴承间隙、机组振动摆度等均正常而轴承温度仍过高的情况，则可考虑润滑循环不良。根据油循环工作原理，检查有关零部件的设计、制造、 装配质量，对其

17、进行调整或改造，使轴承温度降低。另外，轴承油质劣化或油量不足，也会引起轴承温度过高，但这些原因容易发现，也容易处理。对于采用干油润滑的滚动轴承，则可能因滚珠或滚柱严重磨损或破裂而使温度过高，这可以根据轴承运行的声音异常进行判断。,8. 剪断销剪断 故障的原因及处理方法，已在水轮机异常运行中叙述。 9. 压力表计指示不正常这种故障的原因是测量管路中有空气或堵塞，应进行排气或清扫。如测量管路正常，则可能是表计损坏，应予以更换。 10. 水轮机气蚀和泥沙磨损这两种故障的原因、防止措施及基本处理方法，已在水轮机课程中叙述。对多泥沙电站要定期排砂，洪水期不应超页荷运行，避免发生气蚀与磨损的联合作用而加速水轮机的破坏。除以上几种常见故障外，水轮机还会出现一些别的故障，可以根据设备的结构、工作原理、运行情况以及故障现象进行分析判断，查明原因后进行相应处理。,