發(fā)布時(shí)間：2022-07-17 05:16:33
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的水輪發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
1引出兩個(gè)中性點(diǎn)情況下的主保護(hù)方案
1.1分支組合方式的選擇
根據(jù)柘溪發(fā)電站的4個(gè)并聯(lián)分支的基本情況，本文主要考慮的是12-34、13-24以及14-23這三種分支的組合形式。
1.2橫差保護(hù)分析
在仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我們對(duì)各種分支情況下的零序橫差、裂相橫差以及這兩種橫差保護(hù)相互聯(lián)合作用時(shí)候的保護(hù)效果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)整理，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，將零序橫差的保護(hù)選擇為0.04IN，并將其作為動(dòng)作門(mén)檻，裂相橫差的保護(hù)采用比率的制動(dòng)特性，，差動(dòng)的門(mén)檻選擇為0.2IN，斜率為0.3。根據(jù)我們對(duì)零序橫差以及裂相橫差的保護(hù)可動(dòng)作的故障數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，我們可以看出柘溪的橫差保護(hù)具有如下特點(diǎn)：
a.兩種橫差保護(hù)對(duì)同相異分支的故障動(dòng)作的反映靈敏度均不高，個(gè)別的分支的動(dòng)作數(shù)目可以達(dá)到18種，這主要是由于同相異分支短路的匝差太小，大部分不超過(guò)1匝所造成的。
b.同相異分支的短路故障的保護(hù)效果顯示相隔的分支組合要強(qiáng)于其他的組合情況，而這主要是因?yàn)橥喈惙种У亩搪番F(xiàn)象只能夠發(fā)生在相鄰的分支之間，比如第二分支只能夠與第一或者是第三分支發(fā)生同相異分支形式的短路故障，所以采用分支相隔的組合方式具有比相鄰分支組合更強(qiáng)的保護(hù)效果。
c.無(wú)論是零序的橫差還是裂相的橫差對(duì)于異相的短路故障均具有較高的反映靈敏度，這也是因?yàn)橥嗤种еg的短路匝差比較小的緣故。所以柘溪水力發(fā)電站在今后的發(fā)展過(guò)程中需要不斷的加強(qiáng)對(duì)同相同分支以及同相異分支的短路故障的保護(hù)力度。
d.同時(shí)，仿真的結(jié)果表明，零序橫差以及裂相橫差保護(hù)的故障動(dòng)作效果之間具有較強(qiáng)的互補(bǔ)性，所以為了提高保護(hù)的效果，可以考慮將二者同時(shí)裝設(shè)在同一個(gè)系統(tǒng)中。
1.3縱差保護(hù)分析
我們對(duì)發(fā)電機(jī)組中的各種不同分支的組合方式條件下的縱差保護(hù)的動(dòng)作效果進(jìn)行了效果的統(tǒng)計(jì)與分析，差動(dòng)的門(mén)檻以及斜率的數(shù)值均與以上仿真工作中的條件相同。仿真的結(jié)果表明，縱差保護(hù)具有如下特點(diǎn)：a.完全的縱差保護(hù)不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于同相同分支以及同相異分支的短路故障的保護(hù)作用，但是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于2832中異相短路故障的完全保護(hù)動(dòng)作；b.不完全的縱差保護(hù)對(duì)于各種的短路故障形式均具有較高的反映靈敏度，但是對(duì)同相同分支或者是同相異分支的故障的動(dòng)作不夠靈敏；c.對(duì)相間故障具有較高的靈敏度的保護(hù)是單套的不完全的縱差保護(hù)，但是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于異相短路故障100%動(dòng)作率的只有雙不完全縱差保護(hù)。
1.4聯(lián)合保護(hù)方案分析
上述的各種保護(hù)方案在單獨(dú)作用的情況下均有著一定的局限性，不能夠收到令人滿(mǎn)意的效果，所以需要研究橫差保護(hù)與縱差保護(hù)協(xié)同作用的保護(hù)方案。通過(guò)對(duì)組合方案條件下可動(dòng)作故障數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，我們得出了結(jié)論包括：
a.如果選用的是3種中性點(diǎn)側(cè)的分支組合方式，那么最好選擇12-34式的分支組合，以便達(dá)到最高的故障動(dòng)作效率；
b.如果裂相橫差與零序橫差均不對(duì)這種匝間的短路進(jìn)行反映，則不完全的縱差保護(hù)方案也不能夠起到很好的保護(hù)作用或者是具有較高的動(dòng)作率；
c.這種聯(lián)合保護(hù)的方案對(duì)于異相的短路故障具有較高的動(dòng)作率，幾乎可以實(shí)現(xiàn)全部類(lèi)型故障的動(dòng)作，但是提高零序橫差或者是裂相橫差的保護(hù)門(mén)檻的時(shí)候，組合的保護(hù)方案并不能夠顯著的提高動(dòng)作的效率，所以在現(xiàn)場(chǎng)值不確定的條件下為了提高保護(hù)的動(dòng)作率，可以增加一套縱差保護(hù)，進(jìn)而為異相故障提供雙重化的保護(hù)效果。
2結(jié)束語(yǔ)
在各種規(guī)模的水力發(fā)電站中，發(fā)電機(jī)都是關(guān)鍵的設(shè)施。但是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)分支結(jié)構(gòu)以及定子繞組結(jié)構(gòu)的方式各不相同，所以實(shí)際的主保護(hù)方案的設(shè)計(jì)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。本文僅僅例舉了柘溪水電站的引出兩個(gè)中性點(diǎn)情況下的保護(hù)方案的設(shè)計(jì)思路，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)的工程設(shè)計(jì)以及學(xué)術(shù)研究有所幫助。
作者：馮業(yè)海 單位：南寧廣發(fā)重工集團(tuán)發(fā)電設(shè)備公司設(shè)計(jì)部
摘要:在簡(jiǎn)要介紹傳統(tǒng)水輪發(fā)電機(jī)定子主接線(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例介紹“首—尾”，“首—首”及“尾—尾”交替接線(xiàn)方法在水輪發(fā)電機(jī)定子圈式線(xiàn)圈主接線(xiàn)中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:水輪發(fā)電機(jī);圈式線(xiàn)圈;定子主接線(xiàn);設(shè)計(jì)
1概述
一般水輪發(fā)電機(jī)都采用三相雙層繞組，三相雙層繞組又可繞成疊繞組和波繞組兩種。在整數(shù)槽繞組中，每一對(duì)極下每相所占相應(yīng)槽號(hào)在磁場(chǎng)下所處的位置完全相同，每一對(duì)極就是一個(gè)循環(huán)，所以無(wú)論疊繞或波繞，其接線(xiàn)均較簡(jiǎn)單。在分?jǐn)?shù)槽繞組中，每一個(gè)極下每相所占的槽數(shù)實(shí)際上是互不相同的，部分極下多一個(gè)或少一個(gè)槽，但每一相在不同極下所占總槽數(shù)是相同的。由于水輪發(fā)電機(jī)槽數(shù)較多，有些低速大容量水輪發(fā)電機(jī)的槽數(shù)竟多達(dá)700槽以上，因此分?jǐn)?shù)槽波繞組的接線(xiàn)是比較復(fù)雜的，而分?jǐn)?shù)槽疊繞組的接線(xiàn)方式則和整數(shù)槽時(shí)基本一樣，只是前者是以單元電機(jī)的極對(duì)數(shù)進(jìn)行循環(huán)的。本文主要討論分?jǐn)?shù)槽疊繞組的接線(xiàn)方式。
2實(shí)例分析
柬埔寨馬德望多功能大壩項(xiàng)目是筆者公司設(shè)計(jì)的中容量立軸、軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組，于2016年10月正式發(fā)電，發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF6300—24/4250，額定功率6300kW，額定轉(zhuǎn)速250r/min，飛逸轉(zhuǎn)速601r/min，額定點(diǎn)效率96.5%。定子裝配外徑5000mm，定子機(jī)座高1600mm，定子鐵芯整圓由18拼片組成，每片11槽，全圓共198槽，即定子共有198個(gè)線(xiàn)圈。每極每相槽數(shù)為23/4，為分?jǐn)?shù)槽，采用3支路并聯(lián)，循環(huán)序數(shù)為3233。
2.1傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)圈式線(xiàn)圈主接線(xiàn)“首—尾”連接方法的原理及其缺點(diǎn)
傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)定子圈式線(xiàn)圈主接線(xiàn)“首—尾”連接方法對(duì)于定子并聯(lián)支路數(shù)為2及以上的繞組接線(xiàn)一般采用順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)绞桨础笆住病苯惶娴姆绞竭B接。柬埔寨馬德望多功能大壩項(xiàng)目發(fā)電機(jī)定子的槽數(shù)為198槽，每極每相槽數(shù)為23/4，為分?jǐn)?shù)槽，采用3支路并聯(lián)，循環(huán)序數(shù)為3233。
2.2“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替主接線(xiàn)方法的原理及優(yōu)點(diǎn)
“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替主接線(xiàn)方法主要針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)圈式線(xiàn)圈主接線(xiàn)“首—尾”連接方法中的缺點(diǎn)，在傳統(tǒng)接線(xiàn)方法上作了較大更改，使其圓周方向上的銅環(huán)(導(dǎo)電環(huán))長(zhǎng)度最短，高度方向上銅環(huán)層數(shù)最少。與傳統(tǒng)的接線(xiàn)方法相比，新的接線(xiàn)方法主要在原來(lái)的基礎(chǔ)上作了以下調(diào)整:將每相引出線(xiàn)的主引出線(xiàn)和中性點(diǎn)引出線(xiàn)的其中一個(gè)支路的電流進(jìn)、出方向?qū)φ{(diào)。以圖中的U1相為例，傳統(tǒng)的接線(xiàn)方法中+Y方向左側(cè)的U相引出線(xiàn)為第三個(gè)支路電流流出方向，應(yīng)接至U相主引出線(xiàn)所在導(dǎo)電環(huán)，對(duì)應(yīng)編號(hào)為3U1，而－X下方的U相引出線(xiàn)為第三個(gè)支路電流流入方向，應(yīng)接至中性點(diǎn)引線(xiàn)所在導(dǎo)電環(huán)，對(duì)應(yīng)編號(hào)為3U2。新的接線(xiàn)方法將上述兩個(gè)接頭對(duì)調(diào)(對(duì)調(diào)后該支路內(nèi)部接線(xiàn)順序需要作相應(yīng)調(diào)整)，改進(jìn)后的接線(xiàn)中U相所在的兩個(gè)導(dǎo)電環(huán)圓周方向上的跨度均縮小了近一個(gè)支路(約120°)。同理，將V相和W相也作相應(yīng)更改。三相全部更改后，1U1與3U1，1V1與3V1，1W1與3W1三處相鄰兩引出線(xiàn)變成了“首—首”交替;而3U2與2U2，3V2與2V2，3W2與2W2三處相鄰兩引出線(xiàn)則變成了“尾—尾”交替;加上沒(méi)調(diào)整的兩個(gè)支路的“首—尾”交替方式，組成了新的“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替的主接線(xiàn)方式。新的接線(xiàn)方式大大減少了銅材(導(dǎo)電環(huán))用量和固定導(dǎo)電環(huán)線(xiàn)夾的數(shù)量，同時(shí)可降低定子機(jī)座高度，節(jié)省材料成本，經(jīng)濟(jì)效果顯著。
2.3方案比選
柬埔寨馬德望多功能大壩項(xiàng)目在做方案時(shí)筆者將兩種接線(xiàn)方式的圖都畫(huà)好了，但是怎么選擇，筆者跟同事及領(lǐng)導(dǎo)討論了較長(zhǎng)的時(shí)間。根據(jù)業(yè)主要求，該項(xiàng)目的交貨期只有8個(gè)月，交貨期很緊，如果沿用傳統(tǒng)的接線(xiàn)方式，車(chē)間操作工在制作過(guò)程中沒(méi)任何難題，可以確保在交貨期內(nèi)順利完成。但如果采用新的接線(xiàn)方式，萬(wàn)一車(chē)間操作工在制作過(guò)程中接錯(cuò)了一個(gè)支路，則返工會(huì)額外增加許多工作量，不但造成人工成本增加，關(guān)鍵是工期可能會(huì)被廷誤，從而給公司帶來(lái)?yè)p失。經(jīng)過(guò)一番思想斗爭(zhēng)，包括筆者在內(nèi)的幾個(gè)年輕人并沒(méi)有采用照搬傳統(tǒng)的接線(xiàn)方式，而是決定嘗試著用新的接線(xiàn)方式來(lái)替代。經(jīng)過(guò)多方面比較和反復(fù)考慮，最終選擇采用“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替的主接線(xiàn)方法。改進(jìn)后的接線(xiàn)方法在實(shí)際操作中也不復(fù)雜，只需要提醒車(chē)間操作人員每相有一個(gè)支路需要將接至主引出線(xiàn)和接入中性點(diǎn)引出線(xiàn)的引線(xiàn)按圖紙對(duì)調(diào)下即可。至于每相對(duì)調(diào)那個(gè)支路要根據(jù)該項(xiàng)目主引出線(xiàn)及中性點(diǎn)引出線(xiàn)的方位來(lái)定，調(diào)整的最終目的是為了使高度方向上導(dǎo)電環(huán)的層數(shù)最少，圓周方向上導(dǎo)電環(huán)的周向跨度最小。
3結(jié)語(yǔ)
柬埔寨馬德望多功能大壩項(xiàng)目發(fā)電機(jī)做好已經(jīng)好幾年了，發(fā)電也已經(jīng)半年多了，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)，從電站的反饋信息來(lái)看，機(jī)組的各項(xiàng)性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求;說(shuō)明“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替的主接線(xiàn)方法對(duì)機(jī)組運(yùn)行沒(méi)任何不良影響。此外，據(jù)車(chē)間操作人員反饋也沒(méi)有出現(xiàn)接線(xiàn)過(guò)程出錯(cuò)，或不好接的情況;相反由于改后導(dǎo)電環(huán)層數(shù)少了，圓周跨度短了，每個(gè)環(huán)之間基本都錯(cuò)開(kāi)了，反而對(duì)接線(xiàn)有利。我們之前擔(dān)心會(huì)因?yàn)檐?chē)間操作人員不小心接錯(cuò)線(xiàn)進(jìn)而影響工期的問(wèn)題幾乎沒(méi)有。由于過(guò)去傳統(tǒng)的圈式疊繞組定子主接線(xiàn)大都采用“首—尾”交替的接法，而“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替的主接線(xiàn)方法在筆者公司還是首次使用，還在嘗試階段，在定子出廠(chǎng)之前及電站成功運(yùn)行之前，筆者的很多同事包括筆者在內(nèi)都對(duì)此存在一定程度的擔(dān)憂(yōu)。通過(guò)此次順利生產(chǎn)過(guò)程及電站的實(shí)際運(yùn)行效果，使筆者單位的同事及筆者本人對(duì)“首—尾”，“首—首”，“尾—尾”交替的主接線(xiàn)方法有了比較深的了解，為以后設(shè)計(jì)制造同類(lèi)機(jī)組提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。
作者：劉呂芳；陸松 單位：浙江金輪機(jī)電實(shí)業(yè)有限公司
1、設(shè)計(jì)、制造不良造成水輪發(fā)電機(jī)絕緣損壞
1.1為降低成本和縮小體積，設(shè)計(jì)時(shí)主絕球裕全偏低，同時(shí)某些部位主絕緣包扎層數(shù)不夠有脫節(jié)現(xiàn)象。
例如，某小型水電站機(jī)組于1988年底投產(chǎn)發(fā)電到2000年運(yùn)行共12年，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間不到5萬(wàn)小時(shí)，1996年就出現(xiàn)1號(hào)機(jī)差動(dòng)保護(hù)在發(fā)電機(jī)升壓過(guò)程中動(dòng)作。經(jīng)檢查是A,B相相間主絕緣擊穿。2號(hào)機(jī)在1998年大修過(guò)程中進(jìn)行預(yù)防性直流耐壓試驗(yàn)時(shí)突然擊穿主絕緣。經(jīng)查找為槽底線(xiàn)圈主絕緣對(duì)地?fù)舸?。?jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)定子線(xiàn)圈絕緣偏薄，某些部位包扎不嚴(yán)，有多處絕緣開(kāi)裂，不得不進(jìn)行貼補(bǔ)處理。
1.2生產(chǎn)工藝直接影響著發(fā)電機(jī)的質(zhì)量。
水輪發(fā)電機(jī)組鐵芯振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而且在運(yùn)行中往往較難正確判斷。如某電站1990年投產(chǎn)的水輪發(fā)電機(jī)組，在投產(chǎn)后不久，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)機(jī)組升壓并網(wǎng)后，當(dāng)負(fù)荷帶到一定程度時(shí)產(chǎn)生異常尖叫響聲。經(jīng)技術(shù)人員分析判斷為鐵芯振動(dòng)。其主要原因是制造時(shí)芯片疊壓得不夠緊，引起硅鋼片在運(yùn)行中振動(dòng)。如不及時(shí)處理可能會(huì)引起硅鋼片因長(zhǎng)期振動(dòng)疲勞而折斷，最后割破線(xiàn)圈絕緣造成接地短路或相間短路故障，嚴(yán)重時(shí)往往無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，需要運(yùn)回制造廠(chǎng)進(jìn)行鐵芯壓緊和重新嵌線(xiàn)處理。經(jīng)采用新工藝在現(xiàn)場(chǎng)壓緊后，通過(guò)2倍于額定電壓的直流泄漏試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)，然后又進(jìn)行1.5倍額定電壓的交流耐壓試驗(yàn)。目前運(yùn)行還較正常。
2運(yùn)行環(huán)境對(duì)發(fā)電機(jī)主絕緣損壞的影響
2.1運(yùn)行環(huán)境溫度直接影響電機(jī)的寺命。
已投入運(yùn)行的小型水輪發(fā)電機(jī)組大多數(shù)采用瀝青云母絕緣，這種絕緣采用云母帶在
整個(gè)線(xiàn)棒直線(xiàn)和端部連續(xù)包扎后，經(jīng)真空浸漆處理，以消除端部搭接的缺點(diǎn)。但瀝青軟
化點(diǎn)低，主絕緣耐熱等級(jí)極限較低，一般為105K。真空浸漆工藝復(fù)雜，掌握不嚴(yán)就不易
浸透，內(nèi)部有可能存在氣泡，造成線(xiàn)圈質(zhì)量很不穩(wěn)定。又由于某些電站為了提高運(yùn)行水頭
廠(chǎng)房建設(shè)得很低，為了防止臺(tái)汛季節(jié)尾水通過(guò)窗戶(hù)淹沒(méi)設(shè)備，多數(shù)主機(jī)層墻上沒(méi)有設(shè)置通風(fēng)透光窗戶(hù)，運(yùn)行環(huán)境溫度很高，機(jī)組散熱不良，加速絕緣老化。特別是有的線(xiàn)圈制造不良，絕緣材料含有氣隙，使絕緣溫差增大，最熱點(diǎn)的溫度直接縮短定子絕緣的使用壽命。
2.2小水電站地處邊遠(yuǎn)山區(qū)，在電氣接線(xiàn)上往往處在線(xiàn)路的末端，電壓偏移很大。
特別是豐水季節(jié)，400V機(jī)組的母線(xiàn)電壓有時(shí)升高到470V,6kV母線(xiàn)有時(shí)竟達(dá)到7kV。小型電站的并網(wǎng)變壓器只有三檔分接開(kāi)關(guān).遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)行的需要而不得不抬高發(fā)電機(jī)出口電壓。
某電站低壓機(jī)組1978年投產(chǎn)發(fā)電，由于長(zhǎng)期的高溫和電壓偏高影響，在夏季發(fā)電時(shí)電機(jī)主絕緣對(duì)地?fù)舸?，弧光放電將電機(jī)的定子鐵芯及機(jī)殼燒成一個(gè)大窟隆，致使
事故后修復(fù)工作十分困難。
3、不良檢修對(duì)發(fā)電機(jī)主絕緣的破壞
立式水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行擴(kuò)大性檢修時(shí)，多數(shù)需要吊出轉(zhuǎn)子，并且水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪也需要通過(guò)定子膛中吊出進(jìn)行補(bǔ)焊。在起吊中如果稍有不小心或吊車(chē)技術(shù)不熟練就會(huì)撞擊定子線(xiàn)圈。
某電站水輪發(fā)電機(jī)組在第一次大修過(guò)程中，由于水機(jī)底環(huán)銹蝕嚴(yán)重，使用頂起螺絲無(wú)
法將底環(huán)吊出，改用15噸吊車(chē)硬性起吊，致使吊環(huán)脫落，而15噸吊鉤猛烈撞擊定子線(xiàn)圈端
部，造成電機(jī)端部絕緣多處受傷。
4、機(jī)組線(xiàn)圈主絕緣損壞的措施
（1)防止鐵芯松動(dòng)。在大修清掃定子鐵芯時(shí)應(yīng)注意觀察，如發(fā)現(xiàn)鐵芯出現(xiàn)紅粉，表明該
處有松動(dòng).可用電工刀及其他薄型片狀工具進(jìn)行試插松動(dòng)程度，正常時(shí)鐵芯齒部插入深度一般不超過(guò)3mm。運(yùn)行中還要注意線(xiàn)圈的緊固情況，在上下層線(xiàn)圈同相且電流方向相同時(shí)，作用力最大都?jí)合蚩?。如果線(xiàn)圈在槽內(nèi)固定不牢，就會(huì)發(fā)生振動(dòng)導(dǎo)致線(xiàn)圈表面防暈層磨損破壞，同層異相線(xiàn)圈電流方向相反時(shí)產(chǎn)生切向交變彎曲力矩最大，也會(huì)破壞絕緣。對(duì)有松動(dòng)的線(xiàn)圈應(yīng)及時(shí)將槽楔打緊，必要時(shí)可用斜鍵槽楔。端部松動(dòng)可用無(wú)緯玻璃絲帶加強(qiáng)綁扎，綁扎后噴以環(huán)氧樹(shù)脂漆固化。
（2)防止電腐蝕。使用環(huán)氧粉云母作主絕緣的水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中暴露出的問(wèn)題主要是電腐蝕。電腐蝕分為內(nèi)腐蝕和外腐蝕，內(nèi)腐蝕是因?yàn)橹鹘^緣和防暈半導(dǎo)體支間有氣隙，對(duì)地電壓分配在主絕緣和氣隙兩種不同的介質(zhì)上.使氣隙游離放電;外腐蝕是因?yàn)榉罆瀸优c鐵芯間氣隙游離放電。內(nèi)腐蝕首先破壞主絕緣和導(dǎo)線(xiàn)之問(wèn)的粘結(jié)膠，使絕緣脫殼、膠線(xiàn)松散。產(chǎn)生電磁振動(dòng)、膠線(xiàn)磨細(xì)折斷，損壞主絕緣;外腐蝕首先是磨破防暈層，加劇電暈放電，造成線(xiàn)圈表面絕緣損傷。
為了防止電腐蝕，可采用下列措施:
(1)電腐蝕的輕重程度與線(xiàn)圈所處電壓有關(guān)，腐蝕大部發(fā)生在發(fā)電機(jī)電壓大于4kV以上線(xiàn)圈中，可在電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，采取線(xiàn)圈中心點(diǎn)與出線(xiàn)端倒位措施緩解。
(2)運(yùn)行電機(jī)若發(fā)現(xiàn)有臭氧味，往往是電腐蝕的前兆，可用局部放電儀進(jìn)行檢查。小水電系統(tǒng)一般都不具備這個(gè)條件，可以在環(huán)境較暗的情況下用肉眼進(jìn)行初步觀察。若在線(xiàn)圈槽口與線(xiàn)圈端箍連接處等部位出現(xiàn)蘭色輝光，則有電暈現(xiàn)象。需要進(jìn)行檢修處理。
摘 要：針對(duì)混流式水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重影響水電站安全運(yùn)行的問(wèn)題，應(yīng)用ANSYS建立主軸系統(tǒng)的有限元模型，分析主軸系統(tǒng)固有頻率及振型變化的特點(diǎn)，研究主軸系統(tǒng)的振動(dòng)特性，并分析主軸系統(tǒng)在激勵(lì)影響下發(fā)生共振的可能性及其振型. 研究結(jié)果表明,主軸系統(tǒng)在多種外激勵(lì)作用下，除了產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)外，還可產(chǎn)生主共振、分?jǐn)?shù)共振等復(fù)雜的振動(dòng)現(xiàn)象. 研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步研究主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性有一定的參考價(jià)值.
關(guān)鍵詞：混流式水輪發(fā)電機(jī)組；主軸系統(tǒng)；振動(dòng)特性；ANSYS
0 引 言
混流式水輪發(fā)電機(jī)組在強(qiáng)大的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和水動(dòng)力的共同作用下，其運(yùn)行常伴有激烈的振動(dòng)，這就造成某些部件會(huì)受到一定程度的破壞，嚴(yán)重影響水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，給水電站造成重大經(jīng)濟(jì)損失.大多數(shù)學(xué)者［1-4］通常以轉(zhuǎn)輪為研究對(duì)象，應(yīng)用有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行分析，以確保水輪機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行.在實(shí)際的水輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)中，機(jī)組主軸是系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，也是能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，工程上機(jī)組出現(xiàn)的強(qiáng)烈振動(dòng)現(xiàn)象以及發(fā)生破壞的部件大多與機(jī)組主軸系統(tǒng)相關(guān)，目前對(duì)于發(fā)電機(jī)主軸系統(tǒng)的研究還不夠深入，因而深入研究機(jī)組主軸系統(tǒng)的振動(dòng)特性就顯得極為重要.雖然試驗(yàn)研究能夠較好地研究水輪發(fā)電機(jī)組主軸的振動(dòng)特性［5］，但存在成本高、周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，有時(shí)還難以達(dá)到預(yù)期效果.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越多地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析系統(tǒng)的振動(dòng)特性，并取得很好的應(yīng)用效果.［6-10］本文以混流式水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)為研究對(duì)象，應(yīng)用大型有限元分析軟件ANSYS建立主軸系統(tǒng)的有限元模型，通過(guò)該模型對(duì)系統(tǒng)的固有頻率及相應(yīng)振型進(jìn)行仿真，對(duì)系統(tǒng)所受的主要外激勵(lì)頻率進(jìn)行分析計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上對(duì)主軸系統(tǒng)的振動(dòng)特性進(jìn)行分析和研究.
1 有限元模型
以某水電站的主軸系統(tǒng)為研究對(duì)象，該系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、主軸、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、推力軸承和導(dǎo)軸承組成，見(jiàn)圖1.
主軸系統(tǒng)各部件材料及其物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1.
簡(jiǎn)便而不失一般性，建模過(guò)程中對(duì)主軸系統(tǒng)模型作如下簡(jiǎn)化：(1)主軸系統(tǒng)為一定常系統(tǒng)，并且為線(xiàn)彈性體；(2)主軸系統(tǒng)各部件之間作聯(lián)結(jié)處理，將聯(lián)結(jié)后的主軸系統(tǒng)看作1個(gè)整體，3個(gè)導(dǎo)軸承和1個(gè)推力軸承均被假設(shè)為剛性支承；(3)主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的圓角和倒角、轉(zhuǎn)輪上冠法蘭上的螺栓孔、主軸法蘭上的螺栓孔、上冠上的減壓孔等，在模型中均不加以考慮.
用ANSYS建立主軸系統(tǒng)的有限元模型，具體步驟如下：(1)基于特征的參數(shù)化造型，建立主軸系統(tǒng)的三維幾何模型；(2)對(duì)主軸上的3個(gè)導(dǎo)軸承處沿圖 2 主軸系統(tǒng)的有限元模型x和y方向的徑向位移及推力軸承處沿z方向的軸向位移進(jìn)行約束；(3)采用SOLID92單元對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，這里劃分為222 657個(gè)單元和74 192個(gè)節(jié)點(diǎn).通過(guò)以上步驟即可得到主軸系統(tǒng)的有限元模型，見(jiàn)圖2.
2 外激勵(lì)頻率
2.1 轉(zhuǎn)頻激擾力
當(dāng)發(fā)電機(jī)定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子外圓之間氣隙不均勻時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子間就會(huì)產(chǎn)生不均衡磁拉力，即轉(zhuǎn)頻激擾力，稱(chēng)該力的頻率為轉(zhuǎn)頻.其計(jì)算公式［11］為
式中：n為轉(zhuǎn)輪額定轉(zhuǎn)速.
2.2 尾水渦帶激勵(lì)大量的運(yùn)行實(shí)踐和模型試驗(yàn)表明，當(dāng)混流式水輪機(jī)在部分負(fù)荷工作時(shí)，尾水管內(nèi)產(chǎn)生不穩(wěn)定流動(dòng)，即出現(xiàn)尾水渦帶現(xiàn)象，尾水渦帶一般呈螺旋狀擺動(dòng)，從而造成低頻壓力脈動(dòng)，出現(xiàn)功率擺動(dòng)、噪音、空蝕和機(jī)組與廠(chǎng)房振動(dòng)現(xiàn)象，給水電站運(yùn)行帶來(lái)極大危害.尾水渦帶的頻率［11］一般可表示為
式中：H為設(shè)計(jì)水頭.
2.3 弓狀回旋激勵(lì)當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與固定部件不同心、局部有缺陷或轉(zhuǎn)輪上水流不對(duì)稱(chēng)時(shí)，將在運(yùn)行中引起摩擦，從而使轉(zhuǎn)輪周期地推向1側(cè)，引起弓狀回旋振動(dòng).混流式水輪機(jī)的出力超過(guò)某一定值時(shí)，有可能出現(xiàn)弓狀回旋振動(dòng).此時(shí)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在外水封內(nèi)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向作橢圓軌跡的弓狀回旋.其振動(dòng)頻率f3約為轉(zhuǎn)頻的2～3倍，近似于弓狀回旋的自振頻率.
2.4 渦殼中的不均勻流場(chǎng)激勵(lì)渦殼中的水流并不像理論假說(shuō)的那么均勻，因此在渦殼齒部易產(chǎn)生撞擊進(jìn)口水流，從而對(duì)轉(zhuǎn)輪引起振動(dòng).其振動(dòng)頻率的計(jì)算公式［11］如下
式中：n為轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速；Z為轉(zhuǎn)輪葉片數(shù).
2.5 推力軸瓦激勵(lì)因推力軸瓦不平造成機(jī)組在運(yùn)行中出現(xiàn)較大振動(dòng)，經(jīng)原型振動(dòng)測(cè)試分析得出其振動(dòng)頻率［11］
式中：n為轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速；p為軸瓦數(shù).
3 振動(dòng)特性分析
應(yīng)用ANSYS分析機(jī)組主軸系統(tǒng)可得到系統(tǒng)在自由振動(dòng)狀態(tài)下的前9階固有頻率值及其相對(duì)應(yīng)的振型.固有頻率值見(jiàn)表2，相對(duì)應(yīng)的振型見(jiàn)圖3.
通過(guò)分析可知，主軸系統(tǒng)的振型主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)輪的振動(dòng)形式上：第1階振型為轉(zhuǎn)子繞軸線(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；第2，3階振型為轉(zhuǎn)子的搖擺振動(dòng)；第4，5階振型為轉(zhuǎn)輪的搖擺振動(dòng)；第6階振型為轉(zhuǎn)子的軸向拉伸變形；第7階振型為轉(zhuǎn)輪繞軸線(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；第8，9階振型為轉(zhuǎn)子的彎曲.研究對(duì)象中n=75 r/min，H=59.8 m，Z=13，p=16.代入式(1)～(4)，可分別得到各外激振頻率，見(jiàn)表3.
由于尾水螺旋渦帶頻率很低，為0.38 Hz，在額定工況下對(duì)機(jī)組主軸系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)；由于轉(zhuǎn)頻激擾力的2倍轉(zhuǎn)頻和3倍轉(zhuǎn)頻的數(shù)值與主軸系統(tǒng)的1階固有頻率十分接近，則在轉(zhuǎn)頻激擾力的作用下可引起主軸系統(tǒng)產(chǎn)生1階模態(tài)的分?jǐn)?shù)共振；由于弓狀回旋激勵(lì)頻率與主軸系統(tǒng)1階固有頻率比較接近，則在弓狀回旋激勵(lì)的作用下可引起主軸系統(tǒng)產(chǎn)生1階模態(tài)的主共振，其表現(xiàn)形式為轉(zhuǎn)子繞軸線(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，見(jiàn)圖3(a)；由于渦殼中的不均勻流場(chǎng)激勵(lì)頻率與主軸系統(tǒng)的第7階固有頻率較接近，則在渦殼中的不均勻流場(chǎng)激勵(lì)作用下可引起主軸系統(tǒng)產(chǎn)生7階模態(tài)的主共振，其表現(xiàn)為轉(zhuǎn)輪繞軸線(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，見(jiàn)圖3(e)；推力軸瓦激勵(lì)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子影響較大，由于其頻率與主軸系統(tǒng)的第8，9階固有頻率接近，則在推力軸瓦激勵(lì)的作用下該激勵(lì)容易誘發(fā)機(jī)組產(chǎn)生第8，9階模態(tài)的主共振，其表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子的彎曲，見(jiàn)圖3(f).
可見(jiàn)，主軸系統(tǒng)在各種激勵(lì)下會(huì)出現(xiàn)比較復(fù)雜的振動(dòng)現(xiàn)象.
4 結(jié) 論
應(yīng)用ANSYS對(duì)某水電廠(chǎng)的混流式水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)特性的有限元分析.對(duì)主軸系統(tǒng)的前9階固有振動(dòng)頻率及相應(yīng)振型進(jìn)行仿真，對(duì)機(jī)組在額定工況下受到的主要激勵(lì)頻率進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)主軸系統(tǒng)在這些激勵(lì)影響下發(fā)生共振的可能性及共振表現(xiàn)形式進(jìn)行分析.結(jié)果表明：研究工作對(duì)進(jìn)一步研究主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性具有一定的參考價(jià)值.
摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力的需求越來(lái)越大，水輪發(fā)電機(jī)組也越來(lái)越受到關(guān)注。文章介紹了燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的安裝與檢修流程，及壓注意的相關(guān)事項(xiàng)，以保證發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，水電站順利發(fā)電。
關(guān)鍵字：燈泡貫流式；水輪發(fā)電機(jī)組；安裝檢修
水力發(fā)電的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)一種重要裝備――水輪發(fā)電機(jī)組，因此，安裝水輪發(fā)電機(jī)組在水力發(fā)電工程中具有非常重要的作用。在水輪發(fā)電機(jī)組的安裝過(guò)程中，要根據(jù)相關(guān)的安裝實(shí)例、經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備安裝使用說(shuō)明書(shū)，主要進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，還要跟蹤關(guān)鍵部位、重要工序的安裝。安裝完成后要進(jìn)行必要的檢修，以確保機(jī)組的正常運(yùn)行。
1 安裝前的準(zhǔn)備工作
1.1 開(kāi)箱驗(yàn)收設(shè)備
按照水輪機(jī)組的安裝進(jìn)程，組織供貨商、使用單位和安裝單位的代表開(kāi)箱驗(yàn)收要安裝的設(shè)備，如果設(shè)備與合同所列設(shè)備相同方可交予安裝設(shè)備進(jìn)行安裝。要提前半個(gè)多月開(kāi)始開(kāi)箱驗(yàn)收安裝設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在問(wèn)題，如設(shè)備數(shù)量不足、存在質(zhì)量問(wèn)題、與合同設(shè)備型號(hào)不符等，要及時(shí)告知供貨商，然后由供貨商對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換或補(bǔ)齊不足，這樣就不會(huì)對(duì)機(jī)組安裝的進(jìn)度產(chǎn)生影響。
1.2 安裝人員的水平
安裝水輪機(jī)組要有合格的、技術(shù)過(guò)硬的安裝隊(duì)伍。因?yàn)椴煌陌惭b隊(duì)伍，其人員組成、人員水平是不同的，所以，要對(duì)安裝人員的技術(shù)水平、自身素質(zhì)進(jìn)行考核，這是十分必要的。
1.3 材料等物資的檢查
施工單位自行購(gòu)買(mǎi)的焊條、材料等，都要有相應(yīng)的出廠(chǎng)監(jiān)測(cè)資料或合格證件，在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審查后才能使用，避免產(chǎn)品以次充好、以劣充好的情況發(fā)生，確保原材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)使用的各種量具、計(jì)量表等的準(zhǔn)確性和有效性，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行查驗(yàn)或?qū)彶?，保證其具有崗位操作資質(zhì)。
1.4 設(shè)備的存放
要按照相關(guān)的規(guī)范、規(guī)定和廠(chǎng)家對(duì)指定產(chǎn)品的技術(shù)要求存放設(shè)備，如一定要對(duì)放在露天場(chǎng)所的設(shè)備做好防曬、防雨措施，而且要用物品將其墊高，堆放設(shè)備的場(chǎng)所要做好排水準(zhǔn)備，如修建排水溝，周?chē)哑雠R時(shí)圍墻。對(duì)一些特殊設(shè)備一定要做好防潮措施。
1.5 工程的移交
土建移交機(jī)電安裝工作面時(shí)，一定要認(rèn)真檢查施工場(chǎng)地，到滿(mǎn)足工作面移交條件后，由土建單位代表、監(jiān)理工程師、安裝單位一起辦理工作面移交手續(xù)，如果在這個(gè)工作面上，土建單位還有沒(méi)有做完的工作，或者土建單位有一些工作一定要在安裝完機(jī)電設(shè)備后才能進(jìn)行，在安裝完成機(jī)電設(shè)備，并且監(jiān)理工程師也驗(yàn)收合格的前提下，按照相同的方式將其移交給施工單位繼續(xù)施工。
1.6 安裝措施的落實(shí)
在安裝水輪發(fā)電機(jī)組前，安裝單位要提交水輪發(fā)電機(jī)組的安裝組織措施，對(duì)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)定子等關(guān)鍵的機(jī)組部件，還要提交具體的施工組織措施。為了確保措施到位，要安排相關(guān)人員或單位審查施工組織措施，同時(shí)，供貨商要根據(jù)不同安裝階段安排相應(yīng)的技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督、指導(dǎo)，確保順利安裝。
1.7 認(rèn)真檢查設(shè)備
安裝水輪發(fā)電機(jī)組前，要全面對(duì)各種部件進(jìn)行清洗，并仔細(xì)進(jìn)行檢查，記錄好關(guān)鍵部件的尺寸、橢圓度、公差。為了確保質(zhì)量，要對(duì)有些部件拆開(kāi)進(jìn)行檢查，或者通過(guò)一定的試驗(yàn)來(lái)檢查，總之，在安裝之前要保證設(shè)備符合要求。
2 水輪發(fā)電機(jī)組的安裝流程
燈泡式電站機(jī)組沒(méi)有曲線(xiàn)型流道如蝸殼、肘形尾水管等的施工，這與裝設(shè)軸流式和混流式機(jī)組的常規(guī)電站不同，所以可以將土建施工速度加快。加之，燈泡式發(fā)電機(jī)組能夠在軸承、主軸等安裝完后，同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)行安裝，因此能將建設(shè)電站的時(shí)間大大縮短。
3 關(guān)鍵部件安裝與檢修
3.1 安裝管型座
作為燈泡貫流式機(jī)組最重要的基礎(chǔ)部件，管型座是整個(gè)機(jī)組和流道的主要傳遞力和起支撐作用的部件，機(jī)組其它部件的質(zhì)量直接受其安裝質(zhì)量影響，因此要對(duì)其中心、水平和標(biāo)高等嚴(yán)格進(jìn)行控制，尤其是兩端面法蘭的平面度和垂直度。按照通常水電站的施工特點(diǎn)，在具備安裝管型座的條件且還沒(méi)有形成橋機(jī)和廠(chǎng)房時(shí)，不能將組成后的管型座整體調(diào)八安裝間機(jī)坑進(jìn)行安裝。為了將工期縮短，在工程土建施工過(guò)程中，布置混凝土大型垂直起吊運(yùn)輸機(jī)械時(shí)，可以考慮采用分瓣吊裝管型座、組圓在機(jī)坑內(nèi)垂直拼裝的方法。
3.2 安裝主軸及組合軸承
發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)使用的是共同的主軸。水導(dǎo)軸承、組合推導(dǎo)軸承等裝配在主軸上。軸承是屬于啟動(dòng)為重載靜壓，運(yùn)行為動(dòng)態(tài)的類(lèi)型，高壓油頂起裝置設(shè)置在水導(dǎo)和組合軸承下面。油泵不僅在機(jī)組運(yùn)行時(shí)提供潤(rùn)滑油給各個(gè)軸承，軸承油箱和高位油箱之間還有一部分油在循環(huán)，在斷電情況下，各軸承可以通過(guò)高位油箱來(lái)供油，這樣就對(duì)停機(jī)過(guò)程起到了很好的潤(rùn)滑作用，保護(hù)了機(jī)器設(shè)備。安裝間裝配完主軸后，從管型座上游側(cè)框架孔調(diào)入流道后水平轉(zhuǎn)90度，然后緩緩向下游移動(dòng)大軸，直到其達(dá)到安裝位置。為了使主軸及軸承的各項(xiàng)參數(shù)都能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要使用生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的專(zhuān)門(mén)調(diào)整工具進(jìn)行調(diào)整。
3.3 安裝轉(zhuǎn)輪
在安裝間完成轉(zhuǎn)輪的解體、清掃、組裝工作后，再測(cè)試轉(zhuǎn)輪的動(dòng)作和耐壓程度，吊裝要在測(cè)驗(yàn)滿(mǎn)足要求后進(jìn)行。吊裝前，拆下一葉片，將吊具裝好，通過(guò)橋機(jī)的主、副鉤使轉(zhuǎn)輪翻轉(zhuǎn)180度，然后使用副鉤從水輪機(jī)坑將轉(zhuǎn)輪吊八和主軸把合，用電加熱法將聯(lián)軸螺栓打伸長(zhǎng)，待緊固后再裝上拆下的葉片。
3.4 安裝轉(zhuǎn)子和定子
磁極和轉(zhuǎn)子支架構(gòu)成了轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子支架整體到貨，螺栓將磁極把合在支架上，很容易組裝。掛裝磁極前，要先測(cè)量絕緣電阻，然后根據(jù)重量和極性裝配。掛裝后，轉(zhuǎn)子的直徑和圓度要通過(guò)磁軌圈和磁極之間的調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整，各個(gè)半徑和平均半徑的差的絕對(duì)值要保持在一定范圍內(nèi)。全部組裝完轉(zhuǎn)子后，再測(cè)試交流耐壓能力，然后噴漆，最后使用翻身工具和轉(zhuǎn)子起吊從發(fā)電機(jī)坑將轉(zhuǎn)子吊八，以聯(lián)接主軸。
定子與轉(zhuǎn)子支架一樣，也是整體到貨，在安裝間要將制動(dòng)器、擋風(fēng)板和管路裝設(shè)好，裝設(shè)完后測(cè)試定子的交流耐壓能力。為了避免定子在吊裝過(guò)程中變形，要使用生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的專(zhuān)用平衡梁吊裝定子。
3.5 安裝燈泡頭
轉(zhuǎn)子吊裝前，要將燈泡頭吊八流道，為了使燈泡頭能臨時(shí)落在支墩上游側(cè)，用在中墩上固定的手拉葫蘆在燈泡頭接近發(fā)電機(jī)支墩時(shí)往上游方向拉，定子就位后，然后再吊起使之與定子組裝，定子在橋機(jī)松鉤時(shí)用千斤頂頂起來(lái)，讓定子保持在沒(méi)有連接燈泡頭之前的狀態(tài)。之后，發(fā)電機(jī)輔助橫向支撐、垂直主支撐、機(jī)組導(dǎo)流板、發(fā)電機(jī)承壓蓋板等再依次安裝上去。
4 水輪發(fā)電機(jī)組的檢修
安裝完燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組后，要對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行幾次全面的檢查，保證燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組能夠順利運(yùn)行，否則將給將來(lái)的使用造成重大的隱患。下面介紹幾種可能的隱患：
4.1 轉(zhuǎn)子―點(diǎn)接地
在發(fā)電機(jī)組使用過(guò)程中，“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”光子牌一直亮燈，而絕緣電阻絕緣情況良好，在對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子到集電環(huán)的引線(xiàn)中有一條電纜外皮被電纜夾夾損，導(dǎo)致電纜夾嵌入電纜皮內(nèi)部，并且有明顯的放電灼傷痕跡。這主要是安裝時(shí)電纜接觸面和電纜夾沒(méi)有按照規(guī)定的要求進(jìn)行有效的絕緣包扎，電纜夾收夾較緊所致。
4.2 主變低壓側(cè)真空斷路器故障
在設(shè)備使用過(guò)程中，某一臺(tái)發(fā)電機(jī)突然停機(jī)，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，主變低壓側(cè)真空斷路器跳閘引起了發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷過(guò)速事故停機(jī)。而主變低壓側(cè)系統(tǒng)保持正常，而主變低壓側(cè)真空開(kāi)關(guān)無(wú)法正常合閘，將其打開(kāi)發(fā)現(xiàn)有大量塵污附在儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)內(nèi)。對(duì)其進(jìn)行清污，并加入一定的潤(rùn)滑脂，操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)正常，合閘也能正常進(jìn)行，發(fā)電機(jī)也能正常運(yùn)行。這是由于安裝過(guò)程中環(huán)境太差，而安裝完畢后又沒(méi)有進(jìn)行檢查所致。
5 安裝過(guò)程中需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題
(1) 要對(duì)水輪機(jī)組過(guò)流部件中密封部位的有關(guān)尺寸進(jìn)行仔細(xì)的檢查，并根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滲漏試驗(yàn)，保證密封件的壓縮量能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
(2) 在進(jìn)行主軸安裝和調(diào)試時(shí)，應(yīng)該對(duì)上游側(cè)與管型座定子把合法蘭的同心度進(jìn)行檢查，以確保對(duì)管型座把合螺栓和定轉(zhuǎn)子空氣間隙的安裝和調(diào)整能夠順利進(jìn)行。
(3) 從主軸吊人機(jī)坑的完成至機(jī)組正式發(fā)電大約需要1～2個(gè)月的時(shí)間，所以，要對(duì)鏡板、發(fā)導(dǎo)軸頸和水導(dǎo)軸頸等部位進(jìn)行如設(shè)置除濕機(jī)、涂抹凡士林等防銹處理，以確保鏡板和軸頸部位不會(huì)發(fā)生銹蝕。
(4) 在進(jìn)行受油器座的安裝時(shí)，要充分考慮到機(jī)組運(yùn)行時(shí)燈泡頭上浮量的問(wèn)題，對(duì)受油器體和浮動(dòng)瓦的間隙進(jìn)行合理控制，保證上部小于下部，使其兩側(cè)的間隙處于相等的水平。同時(shí)，受油器的支撐應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免因受油器振動(dòng)過(guò)大而造成浮動(dòng)瓦及其它部件的損壞。
(5) 水輪機(jī)組各個(gè)部件的聯(lián)結(jié)螺栓的預(yù)應(yīng)力應(yīng)該符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)，還要確保轉(zhuǎn)動(dòng)部位螺栓鎖定的可靠性。
[6) 施工人員在定轉(zhuǎn)子內(nèi)進(jìn)行施工時(shí)，要注意采取相關(guān)措施避免各類(lèi)工具和零件落入氣隙或被遺忘在定轉(zhuǎn)子內(nèi)。
(7) 要對(duì)機(jī)組各個(gè)部位的高壓頂起裝置、軸承潤(rùn)滑油系統(tǒng)、軸瓦及其油孔進(jìn)行徹底的清洗，在潤(rùn)滑油的管路安裝結(jié)束后，還要注意采用循環(huán)濾油的方式對(duì)其進(jìn)行沖洗，并保證各軸瓦的進(jìn)油邊尺寸符合設(shè)計(jì)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(8) 水輪機(jī)組各部分的瓦軸間隙要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)圖紙的要求，主軸和筒式瓦之間不能存在偏斜的問(wèn)題，在機(jī)組安裝全部結(jié)束后要重點(diǎn)對(duì)水導(dǎo)瓦間隙進(jìn)行檢查。
6 結(jié)語(yǔ)
水輪發(fā)電機(jī)組是水電站中最重要的設(shè)備，也是安裝機(jī)電的關(guān)鍵，因此要保證發(fā)電機(jī)組按照要求進(jìn)行安裝，并且要對(duì)安裝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督。安裝完成后，要進(jìn)行必要的檢修，將各種隱患排除，保證發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，確保水電站順利發(fā)電。
