某水電站3#機組槳葉反饋故障原因分析

2011-03-30 02:49:56何銘澤

裝備制造技術 2011年8期

何銘澤

（柳州市古頂水電有限責任公司，廣西融水 545300）

某水電站3#機組槳葉反饋故障原因分析

何銘澤

（柳州市古頂水電有限責任公司，廣西融水 545300）

介紹了一起由輪轂供油管的固定機構脫落引起的機組故障的事故經過，通過不同的排查，查找故障點和故障原因。

燈泡貫流式機組；輪轂供油管；螺母；銷釘；松脫

某中小型水電站裝有4臺燈泡貫流式機組，總裝機容量為4×20MW，每臺機組的額定流量為311 m3/s。3#機組于2006年08月投產發電。

1 事故前機組狀態

2007年7月6日，3#機組并網運行帶負荷13 MW，此時導葉開度指示71%，槳葉開度61%。上午10時，按電力調度負荷曲線要求，升負荷至18MW。而當值班員通過監控系統對導葉發出單脈沖指令后，機組出現異常響聲，且振動較大。此時監控系統顯示機組負荷14MW，現場檢查發現調速器柜上導葉開度指示78%，槳葉保持原開度61%不變。其他輔助設備一切正常，未發現設備缺陷。

經電站檢修班現場檢查槳葉機械指示后，發現3#機組導葉往開方向動作時，槳葉不按協聯曲線動作，一直保持原指示開度。先后切換到機手動或電手動方式下，槳葉只能往關的方向操作，不能向開的方向操作。

2 事故后機組檢查過程

事故發生后，在原因未明的情況下，不敢貿然對3#機組進行事故停機。機組仍保持帶負荷10MW并網運行。電站維護人員分別對3#機組進行相應檢查，檢查內容及結果如下：

（1）調速器壓力油泵啟動情況和事故前相同，未出現頻繁啟動的現象；

（2）槳葉主配壓閥未出現卡阻現象；

（3）機組漏油箱油泵啟動情況和事故前相同，未出現頻繁啟動的現象；

（4）輪轂高位油箱油位無異常變化；

（5）在受油器P腔漏油管常閉閥處安裝壓力表，用來監視開腔和關腔的壓力，在操作槳葉主配壓閥時，開腔和關腔的壓力顯示無異常。

從上述檢查中，仍無法準確判斷事故原因，隨即停機流道排水，現場檢查受油器反饋和轉輪泄水錐內反饋后，視檢查情況，再定下一步處理意見。

解體機組受油器部分后發現，內部輪轂油管嚴重損壞，見圖1。

圖1 解體機組發現內部輪轂油管嚴重損壞

輪轂供油管和叉套(2)脫開，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）損壞報廢。輪轂供油管中段螺紋滑牙脫開，其他各段連接處點焊的止動塊，全部被剪斷或破壞，連接螺紋被過度上緊。

直到機組轉輪泄水錐拆開，將最后一段輪轂供油管拆除，該段油管與上游側相鄰油管螺紋滑牙脫開，上游側約1000mm長彎曲，至此，整條輪轂供油管共5段全部報廢，相關反饋機構零件大部分損壞報廢。

表1 附圖設備名稱說明

3 事故原因分析

機組開機時，機組導葉打開后，水流沖擊機組槳葉使其產生旋轉運動。同時輪轂供油管在槳葉反饋板的帶動下，也相對進行旋轉運動，而機組在啟、停過程中，力矩較大，經長時間的反復啟停、旋轉運動，導致機組在正常運行過程中，輪轂供油管在不可預見的情況下，固定槳葉反饋機構銷釘的螺母松脫，銷釘（27）掉落，從而造成槳葉反饋機構及相關機械部件受損。這也可能是機組設計時，相應部件的防松脫措施存在缺陷。