燈泡貫流式水電廠運行專業定期工作分析

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）貫流式機組特點。

貫流式水輪機單位過流量大，轉速高，水輪機效率高，且高效區寬，具有比軸流式水輪機更優良的能量特性。與軸流式水輪機相比，在相同水頭和相同單機容量時，其機組尺寸小，重量輕，材料消耗少，機組造價低。貫流式水輪機的空化性能和運行穩定性也優于軸流式水輪機，其空化系數相對較小，機組可靠性高，運行故障率低，可用率高，檢修時間縮短，檢修周期延長。

（2）洪江水電廠概況。

洪江水電廠位于沅水干流上，是沅水梯級開發的重要水利樞紐工程，具有發電、防洪、航運、灌溉等綜合利用效益。共安裝有6臺燈泡貫流式三相同步發電機，機組單機額定出力45MW，總裝機容量270MW，首臺機組于2003年2月投產，當年實現5臺機組投產，創造了國內同類機組投產的先例，二期6#機組于2005年7月投產，設計水頭20m，最高水頭27.3m，投產時是國內單機容量最大、應用水頭最高（27.3m）的燈泡貫流式水電廠。

2 燈泡貫流式機組重要輔機及公用系統定期工作介紹

（1）調速器系統——壓油泵。

洪江電廠每臺機組調速器系統有兩臺壓油泵，正常運行時由主用壓油泵向壓油槽打壓，以提供調速器系統的操作油壓，當主用泵故障或壓油槽壓力到達額定啟備用泵壓力時，備用調速器壓油泵啟動，兩臺油泵互為備用。

（2）調速器系統——漏油泵。

洪江電廠機組漏油收集系統由兩臺漏油泵組成，正常運行時，當漏油箱油位達到額定啟泵值時由主用泵啟動，當主用泵故障或油位上漲過快達到啟動備用泵油位時，備用漏油泵正常啟動運行，兩臺漏油泵互為備用。

（3）技術供水系統——管道泵。

洪江電廠機組主軸密封供水系統有兩臺管道泵，通過管道泵加壓后的水被傳送至主軸密封處，完成對主軸密封軸瓦的冷卻、潤滑，并能有效阻止流道內的水流入燈泡體內，兩臺管道泵互為備用。

（4）軸承油系統——循環油泵。

洪江電廠軸承油系統有兩臺循環油泵，主要作用是將軸承油箱內的透平油分別壓入組合軸承、水導軸承、重力油箱，油經過軸承后對軸承進行冷卻，進行熱交換后的熱油在重力和油壓的作用下回到軸承油箱。主油泵的啟動由重力（事故）油箱的油位控制，且隨開停機自動輪換運行，機組軸承油系統運行狀態下，當主用泵故障或重力油箱油位降至啟備用泵額定值時，備用循環油泵啟動。兩臺油泵互為備用。

（5）發電機冷卻系統——循環水泵。

洪江電廠發電機冷卻系統采用密閉循環通風冷卻系統，它包括冷卻套、6臺功率為13.5kW的軸流風機、6臺冷卻器、2臺功率為15kW的循環水泵和膨脹水箱等。2臺循環水泵互為備用，它主要是使冷卻水在冷卻套、冷卻器之間循環，最終將熱量傳遞給河水。兩臺水泵隨開停機自動輪換運行，當發電機冷卻系統運行狀態下，主用泵故障時，備用泵自動啟動。

（6）公用系統——高、低壓氣機。

洪江電廠壓縮空氣系統分高、低壓氣系統。在下游副廠房160.7m高程設有兩個空壓機室，共安裝有2臺高壓氣機、2臺低壓氣機和2個壓力為8MPa的高壓儲氣罐、2個壓力為7MPa的中壓儲氣罐、2個壓力為0.8MPa低壓儲氣罐，高壓氣主要為機組的調速器壓油槽提供額定壓力為7MPa的高壓用氣，低壓氣主要為機組的機械制動、檢修吹掃、檢修密封提供額定壓力為0.8MPa的低壓用氣。

高、低壓氣系統啟動供氣原理相同，正常情況下由主用氣機運行，當壓力下降至主用氣機壓力時，主用氣機啟動；當主用氣機故障而導致高壓氣罐壓力下降至啟備用泵壓力時，備用氣機啟動。

（7）油箱油位記錄及對比分析。

主要通過記錄軸承油箱、重力油箱、調速器回油箱的油位，調整機組在相同工況下運行，記錄此時的油位數據，通過與歷史數據相比較，做出油位變化曲線，及時發現油位變化趨勢。

（8）公用系統——通風冷卻系統。

洪江電廠運行定期工作涉及通風冷卻系統主要為兩處，一是電廠操作廊道，為水輪機安裝高程，處于發電機廠房下方，安裝有兩組軸流風機，輪換運行；二是GIS設備間，安裝有三組軸流風機，定期輪換運行。

（9）定期排污工作介紹。

洪江水電廠排污工作對象主要為高、低壓氣罐、低壓氣系統冷干機、技術供水濾水器、主軸密封供水濾水器、消防系統供水濾水器等。

（10）其它公用系統定期工作介紹。

除上述涉及頻繁啟動設備的定期工作，還須對下列設備進行定期工作，如熄燈檢查、事故照明的切換、蓄電池電壓測量、非頻繁啟動的電機絕緣的測量、避雷器動作次數、技術供水口反沖洗、調速器控制油過濾器的切換等工作。

3 洪江水電廠定期工作分類

（1）周定期工作。

洪江電廠周定期工作集中在每周二進行，主要針對機組輔機系統及公用系統進行，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日進行。具體歸納如表3。

表1 運行周定期工作分類示意圖

表2 運行半月定期工作分類示意圖

表3 運行月定期工作分類示意圖

（4）季度定期工作。

洪江電廠季度定期工作在每季度第一個月的20日進行。具體歸納如表4。

表4 運行月定期工作分類示意圖

4 定期工作的必要性

（1）設備點檢定修的必然要求。

點檢定修制，是按照一定的標準、一定周期、對設備規定的部位進行檢查，以便早期發現設備故障隱患，及時加以修理調整，使設備保持其規定功能的設備管理方法。

隨著機組單機容量的擴大、自動化水平的提高，設備檢修維護的任務也越來越重，費用也越來越高。目前國內發電廠實行的定期大修方式，使很多設備存在過修或失修的問題，造成巨大的資源浪費和不安全問題。特別是在廠網分開的新形勢下，設備檢修的工期緊、任務重，也給檢修工作本身帶來了安全隱患。點檢定修能有效地克服這種弊端，它是基于設備定期工作及設備巡視的基礎上開展的，能夠有效提高設備的安全性和可用率，更有利于制定合理的檢修周期。

（2）延長設備的使用壽命及檢修周期。

通過設備的定期工作，使得設備輪換運行，有效降低設備的疲勞程度，使設備構件及易磨損件得到適當的休整，延長設備的運行時間，缺陷暴露間隔延長；其次，能夠有效延長檢修周期，避免因過多檢修拆裝產生拆裝磨損，導致人為地縮短設備的使用壽命。

（3）有利于設備的趨勢分析。

貫流式機組的輔機較多，運行人員在上位機監盤時需監視的數據量較大，尤其是對于頻繁啟動的滲漏排水泵、漏油泵、調速器油泵、高低壓氣機等，而由于設備的裝配工藝和工作環境的差別，使得同一類型的輔機啟動間隔、運行時間并不完全一樣。

通過設備的定期工作，及時的將輔機進行切換，使設備運行工況得到及時輪換，同時運行人員在做定期工作的同時，可以將每臺機組的同一類型輔機切換一致，大大方便上位機的監盤，通過監視輔機的啟停間隔，制作出設備運行趨勢變化曲線，可以及早發現問題，有利于運行人員對設備的趨勢分析。附圖為運行定期工作而發現的設備運行趨勢。

附圖 2009年1月～2010年6月檢修水泵啟動間隔

通過上述曲線可以明顯看出檢修水泵變化趨勢，隨環境溫度變化而改變，分析原因為氣溫升高，水工建筑物的結構縫變小，相關滲漏、排水溝道滲漏水量減少，造成在氣溫較高的7～10月份啟動間隔明顯相比其它溫度較低的月份延長。

（4）有利于及時發現設備缺陷。

通過定期工作，使得主、備用設備輪流工作，運行人員通過比較主、備用設備的工作狀況，有利于發現設備缺陷，現將運行人員通過定期工作發現的缺陷舉例如下：

運行人員對低壓氣機做完周定期工作后，將主用氣機切為2#低壓氣機，通過上位機監盤發現2#低壓氣機啟動間隔比1#低壓氣機縮短15min左右（表5），存在明顯差別。通過運行人員的現場仔細查看，發現2#低壓氣機冷卻系統管道存在沙眼，及時的發現使缺陷得到了及時的處理。

表5 2#氣機啟動間隔變化示意圖

5 結語

隨著社會經濟的發展，對電力的需求量越來越大，電力供需矛盾突出，對發電設備的可靠性提出了越來越高的要求。燈泡貫流式水電廠定期工作，是一項繁瑣的基礎性工作，正是通過這些基礎性工作，使得我們電廠運行人員能夠更好的發現設備缺陷，了解設備運行趨勢，掌握設備運行狀況，更好的服務于電網的安全穩定運行，本文通過對貫流式水電廠的定期工作的分類和分析，旨在為同類發電廠提供有益借鑒。