燈泡貫流式水電廠運(yùn)行專(zhuān)業(yè)定期工作分析

杜輝

（湖南五凌電力有限公司洪江水電廠 懷化市 418200）

1 概 述

（1）貫流式機(jī)組特點(diǎn)。

貫流式水輪機(jī)單位過(guò)流量大，轉(zhuǎn)速高，水輪機(jī)效率高，且高效區(qū)寬，具有比軸流式水輪機(jī)更優(yōu)良的能量特性。與軸流式水輪機(jī)相比，在相同水頭和相同單機(jī)容量時(shí)，其機(jī)組尺寸小，重量輕，材料消耗少，機(jī)組造價(jià)低。貫流式水輪機(jī)的空化性能和運(yùn)行穩(wěn)定性也優(yōu)于軸流式水輪機(jī)，其空化系數(shù)相對(duì)較小，機(jī)組可靠性高，運(yùn)行故障率低，可用率高，檢修時(shí)間縮短，檢修周期延長(zhǎng)。

（2）洪江水電廠概況。

洪江水電廠位于沅水干流上，是沅水梯級(jí)開(kāi)發(fā)的重要水利樞紐工程，具有發(fā)電、防洪、航運(yùn)、灌溉等綜合利用效益。共安裝有6臺(tái)燈泡貫流式三相同步發(fā)電機(jī)，機(jī)組單機(jī)額定出力45MW，總裝機(jī)容量270MW，首臺(tái)機(jī)組于2003年2月投產(chǎn)，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)5臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)同類(lèi)機(jī)組投產(chǎn)的先例，二期6#機(jī)組于2005年7月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)水頭20m，最高水頭27.3m，投產(chǎn)時(shí)是國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大、應(yīng)用水頭最高（27.3m）的燈泡貫流式水電廠。

2 燈泡貫流式機(jī)組重要輔機(jī)及公用系統(tǒng)定期工作介紹

（1）調(diào)速器系統(tǒng)——壓油泵。

洪江電廠每臺(tái)機(jī)組調(diào)速器系統(tǒng)有兩臺(tái)壓油泵，正常運(yùn)行時(shí)由主用壓油泵向壓油槽打壓，以提供調(diào)速器系統(tǒng)的操作油壓，當(dāng)主用泵故障或壓油槽壓力到達(dá)額定啟備用泵壓力時(shí)，備用調(diào)速器壓油泵啟動(dòng)，兩臺(tái)油泵互為備用。

（2）調(diào)速器系統(tǒng)——漏油泵。

洪江電廠機(jī)組漏油收集系統(tǒng)由兩臺(tái)漏油泵組成，正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)漏油箱油位達(dá)到額定啟泵值時(shí)由主用泵啟動(dòng)，當(dāng)主用泵故障或油位上漲過(guò)快達(dá)到啟動(dòng)備用泵油位時(shí)，備用漏油泵正常啟動(dòng)運(yùn)行，兩臺(tái)漏油泵互為備用。

（3）技術(shù)供水系統(tǒng)——管道泵。

洪江電廠機(jī)組主軸密封供水系統(tǒng)有兩臺(tái)管道泵，通過(guò)管道泵加壓后的水被傳送至主軸密封處，完成對(duì)主軸密封軸瓦的冷卻、潤(rùn)滑，并能有效阻止流道內(nèi)的水流入燈泡體內(nèi)，兩臺(tái)管道泵互為備用。

（4）軸承油系統(tǒng)——循環(huán)油泵。

洪江電廠軸承油系統(tǒng)有兩臺(tái)循環(huán)油泵，主要作用是將軸承油箱內(nèi)的透平油分別壓入組合軸承、水導(dǎo)軸承、重力油箱，油經(jīng)過(guò)軸承后對(duì)軸承進(jìn)行冷卻，進(jìn)行熱交換后的熱油在重力和油壓的作用下回到軸承油箱。主油泵的啟動(dòng)由重力（事故）油箱的油位控制，且隨開(kāi)停機(jī)自動(dòng)輪換運(yùn)行，機(jī)組軸承油系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)主用泵故障或重力油箱油位降至啟備用泵額定值時(shí)，備用循環(huán)油泵啟動(dòng)。兩臺(tái)油泵互為備用。

（5）發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)——循環(huán)水泵。

洪江電廠發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)采用密閉循環(huán)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，它包括冷卻套、6臺(tái)功率為13.5kW的軸流風(fēng)機(jī)、6臺(tái)冷卻器、2臺(tái)功率為15kW的循環(huán)水泵和膨脹水箱等。2臺(tái)循環(huán)水泵互為備用，它主要是使冷卻水在冷卻套、冷卻器之間循環(huán)，最終將熱量傳遞給河水。兩臺(tái)水泵隨開(kāi)停機(jī)自動(dòng)輪換運(yùn)行，當(dāng)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，主用泵故障時(shí)，備用泵自動(dòng)啟動(dòng)。

（6）公用系統(tǒng)——高、低壓氣機(jī)。

洪江電廠壓縮空氣系統(tǒng)分高、低壓氣系統(tǒng)。在下游副廠房160.7m高程設(shè)有兩個(gè)空壓機(jī)室，共安裝有2臺(tái)高壓氣機(jī)、2臺(tái)低壓氣機(jī)和2個(gè)壓力為8MPa的高壓儲(chǔ)氣罐、2個(gè)壓力為7MPa的中壓儲(chǔ)氣罐、2個(gè)壓力為0.8MPa低壓儲(chǔ)氣罐，高壓氣主要為機(jī)組的調(diào)速器壓油槽提供額定壓力為7MPa的高壓用氣，低壓氣主要為機(jī)組的機(jī)械制動(dòng)、檢修吹掃、檢修密封提供額定壓力為0.8MPa的低壓用氣。

高、低壓氣系統(tǒng)啟動(dòng)供氣原理相同，正常情況下由主用氣機(jī)運(yùn)行，當(dāng)壓力下降至主用氣機(jī)壓力時(shí)，主用氣機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)主用氣機(jī)故障而導(dǎo)致高壓氣罐壓力下降至啟備用泵壓力時(shí)，備用氣機(jī)啟動(dòng)。

（7）油箱油位記錄及對(duì)比分析。

主要通過(guò)記錄軸承油箱、重力油箱、調(diào)速器回油箱的油位，調(diào)整機(jī)組在相同工況下運(yùn)行，記錄此時(shí)的油位數(shù)據(jù)，通過(guò)與歷史數(shù)據(jù)相比較，做出油位變化曲線，及時(shí)發(fā)現(xiàn)油位變化趨勢(shì)。

（8）公用系統(tǒng)——通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。

洪江電廠運(yùn)行定期工作涉及通風(fēng)冷卻系統(tǒng)主要為兩處，一是電廠操作廊道，為水輪機(jī)安裝高程，處于發(fā)電機(jī)廠房下方，安裝有兩組軸流風(fēng)機(jī)，輪換運(yùn)行；二是GIS設(shè)備間，安裝有三組軸流風(fēng)機(jī)，定期輪換運(yùn)行。

（9）定期排污工作介紹。

洪江水電廠排污工作對(duì)象主要為高、低壓氣罐、低壓氣系統(tǒng)冷干機(jī)、技術(shù)供水濾水器、主軸密封供水濾水器、消防系統(tǒng)供水濾水器等。

（10）其它公用系統(tǒng)定期工作介紹。

除上述涉及頻繁啟動(dòng)設(shè)備的定期工作，還須對(duì)下列設(shè)備進(jìn)行定期工作，如熄燈檢查、事故照明的切換、蓄電池電壓測(cè)量、非頻繁啟動(dòng)的電機(jī)絕緣的測(cè)量、避雷器動(dòng)作次數(shù)、技術(shù)供水口反沖洗、調(diào)速器控制油過(guò)濾器的切換等工作。

3 洪江水電廠定期工作分類(lèi)

（1）周定期工作。

洪江電廠周定期工作集中在每周二進(jìn)行，主要針對(duì)機(jī)組輔機(jī)系統(tǒng)及公用系統(tǒng)進(jìn)行，具體歸納如表1。

（2）半月定期工作。

洪江電廠半月定期工作在每月5、20日進(jìn)行。具體歸納如表2。

（3）月定期工作。

洪江電廠月定期工作在每月20日進(jìn)行。具體歸納如表3。

表1 運(yùn)行周定期工作分類(lèi)示意圖

表2 運(yùn)行半月定期工作分類(lèi)示意圖

表3 運(yùn)行月定期工作分類(lèi)示意圖

（4）季度定期工作。

洪江電廠季度定期工作在每季度第一個(gè)月的20日進(jìn)行。具體歸納如表4。

表4 運(yùn)行月定期工作分類(lèi)示意圖

4 定期工作的必要性

（1）設(shè)備點(diǎn)檢定修的必然要求。

點(diǎn)檢定修制，是按照一定的標(biāo)準(zhǔn)、一定周期、對(duì)設(shè)備規(guī)定的部位進(jìn)行檢查，以便早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，及時(shí)加以修理調(diào)整，使設(shè)備保持其規(guī)定功能的設(shè)備管理方法。

隨著機(jī)組單機(jī)容量的擴(kuò)大、自動(dòng)化水平的提高，設(shè)備檢修維護(hù)的任務(wù)也越來(lái)越重，費(fèi)用也越來(lái)越高。目前國(guó)內(nèi)發(fā)電廠實(shí)行的定期大修方式，使很多設(shè)備存在過(guò)修或失修的問(wèn)題，造成巨大的資源浪費(fèi)和不安全問(wèn)題。特別是在廠網(wǎng)分開(kāi)的新形勢(shì)下，設(shè)備檢修的工期緊、任務(wù)重，也給檢修工作本身帶來(lái)了安全隱患。點(diǎn)檢定修能有效地克服這種弊端，它是基于設(shè)備定期工作及設(shè)備巡視的基礎(chǔ)上開(kāi)展的，能夠有效提高設(shè)備的安全性和可用率，更有利于制定合理的檢修周期。

（2）延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命及檢修周期。

通過(guò)設(shè)備的定期工作，使得設(shè)備輪換運(yùn)行，有效降低設(shè)備的疲勞程度，使設(shè)備構(gòu)件及易磨損件得到適當(dāng)?shù)男菡娱L(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，缺陷暴露間隔延長(zhǎng)；其次，能夠有效延長(zhǎng)檢修周期，避免因過(guò)多檢修拆裝產(chǎn)生拆裝磨損，導(dǎo)致人為地縮短設(shè)備的使用壽命。

（3）有利于設(shè)備的趨勢(shì)分析。

貫流式機(jī)組的輔機(jī)較多，運(yùn)行人員在上位機(jī)監(jiān)盤(pán)時(shí)需監(jiān)視的數(shù)據(jù)量較大，尤其是對(duì)于頻繁啟動(dòng)的滲漏排水泵、漏油泵、調(diào)速器油泵、高低壓氣機(jī)等，而由于設(shè)備的裝配工藝和工作環(huán)境的差別，使得同一類(lèi)型的輔機(jī)啟動(dòng)間隔、運(yùn)行時(shí)間并不完全一樣。

通過(guò)設(shè)備的定期工作，及時(shí)的將輔機(jī)進(jìn)行切換，使設(shè)備運(yùn)行工況得到及時(shí)輪換，同時(shí)運(yùn)行人員在做定期工作的同時(shí)，可以將每臺(tái)機(jī)組的同一類(lèi)型輔機(jī)切換一致，大大方便上位機(jī)的監(jiān)盤(pán)，通過(guò)監(jiān)視輔機(jī)的啟停間隔，制作出設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)變化曲線，可以及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有利于運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備的趨勢(shì)分析。附圖為運(yùn)行定期工作而發(fā)現(xiàn)的設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)。

附圖 2009年1月～2010年6月檢修水泵啟動(dòng)間隔

通過(guò)上述曲線可以明顯看出檢修水泵變化趨勢(shì)，隨環(huán)境溫度變化而改變，分析原因?yàn)闅鉁厣撸そㄖ锏慕Y(jié)構(gòu)縫變小，相關(guān)滲漏、排水溝道滲漏水量減少，造成在氣溫較高的7～10月份啟動(dòng)間隔明顯相比其它溫度較低的月份延長(zhǎng)。

（4）有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷。

通過(guò)定期工作，使得主、備用設(shè)備輪流工作，運(yùn)行人員通過(guò)比較主、備用設(shè)備的工作狀況，有利于發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，現(xiàn)將運(yùn)行人員通過(guò)定期工作發(fā)現(xiàn)的缺陷舉例如下：

運(yùn)行人員對(duì)低壓氣機(jī)做完周定期工作后，將主用氣機(jī)切為2#低壓氣機(jī)，通過(guò)上位機(jī)監(jiān)盤(pán)發(fā)現(xiàn)2#低壓氣機(jī)啟動(dòng)間隔比1#低壓氣機(jī)縮短15min左右（表5），存在明顯差別。通過(guò)運(yùn)行人員的現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)查看，發(fā)現(xiàn)2#低壓氣機(jī)冷卻系統(tǒng)管道存在沙眼，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)使缺陷得到了及時(shí)的處理。

表5 2#氣機(jī)啟動(dòng)間隔變化示意圖

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，電力供需矛盾突出，對(duì)發(fā)電設(shè)備的可靠性提出了越來(lái)越高的要求。燈泡貫流式水電廠定期工作，是一項(xiàng)繁瑣的基礎(chǔ)性工作，正是通過(guò)這些基礎(chǔ)性工作，使得我們電廠運(yùn)行人員能夠更好的發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，了解設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，更好的服務(wù)于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文通過(guò)對(duì)貫流式水電廠的定期工作的分類(lèi)和分析，旨在為同類(lèi)發(fā)電廠提供有益借鑒。