التشغيل غير الطبيعي للمولد الكهرومائي ومعالجة الحوادث

انخفاض إنتاج المولد الكهرومائي
(1) السبب
في ظل ثبات منسوب الماء، عندما تصل فتحة ريشة التوجيه إلى فتحة اللاحمل، ولكن التوربين لا يصل إلى سرعته المقننة، أو عندما تكون فتحة ريشة التوجيه أكبر من الفتحة الأصلية عند نفس القدرة، يُعتبر أن قدرة الوحدة تنخفض. وتتلخص الأسباب الرئيسية لانخفاض القدرة فيما يلي: 1. فقدان التدفق في التوربين الهيدروليكي؛ 2. الفقد الهيدروليكي في التوربين الهيدروليكي؛ 3. الفقد الميكانيكي في التوربين الهيدروليكي.
(2) التعامل

1. في حالة تشغيل الوحدة أو إيقافها، يجب ألا يقل عمق غمر أنبوب السحب عن 300 مم (باستثناء التوربينات الاندفاعية). 2. يجب مراقبة تدفق المياه الداخلة والخارجة للحفاظ على توازن التدفق وعدم وجود عوائق. 3. يجب إبقاء دولاب التوربين يعمل في الظروف العادية، وإيقافه للفحص والمعالجة في حالة حدوث ضوضاء. 4. بالنسبة للتوربينات ذات الشفرات الثابتة ذات التدفق المحوري، إذا انخفض خرج الوحدة فجأة وازدادت شدة الاهتزاز، فيجب إيقافها فورًا للفحص.
2- ترتفع درجة حرارة وسادة محمل الوحدة بشكل حاد
(1) السبب
يوجد نوعان من محامل التوربينات: محامل التوجيه ومحامل الدفع. ولضمان التشغيل السليم للمحمل، يجب تركيبه بشكل صحيح، وتزييته جيدًا، وتوفير مياه التبريد بشكل منتظم. تشمل طرق التزييت عادةً التزييت بالماء، والتزييت بزيت خفيف، والتزييت الجاف. أما أسباب الارتفاع الحاد في درجة حرارة العمود فهي كالتالي: أولًا، رداءة جودة تركيب المحمل أو تآكله؛ ثانيًا، عطل في نظام زيت التزييت؛ ثالثًا، عدم تطابق نوع زيت التزييت أو رداءة جودته؛ رابعًا، عطل في نظام مياه التبريد؛ خامسًا، اهتزاز الوحدة لسبب ما؛ سادسًا، انخفاض مستوى الزيت في المحمل نتيجة تسرب الزيت.
(2) التعامل
1. بالنسبة للمحامل المُشحَّمة بالماء، يجب ترشيح ماء التشحيم بدقة لضمان جودته. يجب ألا يحتوي الماء على كمية كبيرة من الرواسب والمواد الزيتية للحد من تآكل المحامل وتلف المطاط.
٢. تعتمد المحامل ذات التشحيم الزيتي الرقيق عمومًا على نظام الدوران الذاتي، حيث تتكون من موزع زيت وقرص دفع. تدور هذه المحامل بواسطة الوحدة ويتم تزويدها بالزيت عن طريق الدوران الذاتي. يجب الانتباه جيدًا لحالة عمل موزع الزيت، والتأكد من عدم تعطلها. كما يجب أن يكون مستوى الزيت في قرص الدفع ومستوى الزيت في خزان الزيت الرئيسي متساويين.
3. قم بتزييت المحمل بزيت جاف. تأكد من توافق مواصفات الزيت الجاف مع زيت المحمل، ومن جودة الزيت. أضف الزيت بانتظام لضمان أن يكون خلوص المحمل بين 1/3 و 2/5.
4. يجب أن يكون جهاز منع التسرب الخاص بالمحمل وأنبوب مياه التبريد سليمًا لمنع دخول الماء المضغوط والغبار إلى المحمل وإتلاف التشحيم الطبيعي للمحمل.
5. يرتبط خلوص تركيب محمل التشحيم بضغط الوحدة، والسرعة الخطية للدوران، ونمط التشحيم، ولزوجة الزيت، ومعالجة المكونات، ودقة التركيب، واهتزاز الوحدة.

3- اهتزاز الوحدة
(1) الاهتزاز الميكانيكي، الاهتزاز الناتج عن أسباب ميكانيكية.
السبب؛ أولاً، التوربين المائي غير متوازن؛ ثانياً، مركز محور التوربين المائي والمولد غير صحيح والوصلة غير جيدة؛ ثالثاً، المحمل به عيوب أو ضبط غير صحيح للخلوص، خاصةً إذا كان الخلوص كبيراً جداً؛ رابعاً، يوجد احتكاك وتصادم بين الأجزاء الدوارة والأجزاء الثابتة
(2) الاهتزاز الهيدروليكي، وهو اهتزاز الوحدة الناتج عن عدم توازن تدفق المياه إلى القناة
الأسباب: أولاً، تلف ريشة التوجيه وكسر البرغي، مما يؤدي إلى اختلاف فتح ريشة التوجيه وعدم انتظام تدفق المياه حول دولاب التوربين؛ ثانياً، وجود شوائب في الغلاف الحلزوني أو انسداد دولاب التوربين، مما يؤدي إلى عدم انتظام تدفق المياه حوله؛ ثالثاً، عدم استقرار تدفق المياه في أنبوب السحب، مما يؤدي إلى تغيرات دورية في ضغط المياه في أنبوب السحب، أو دخول الهواء إلى الغلاف الحلزوني للتوربين الهيدروليكي، مما يتسبب في اهتزاز الوحدة وهدير تدفق المياه.
(3) يشير الاهتزاز الكهربائي إلى اهتزاز الوحدة الناتج عن فقدان التوازن أو التغير المفاجئ في الكمية الكهربائية.
الأسباب: أولاً، يعاني التيار ثلاثي الأطوار للمولد من عدم توازن خطير. وبسبب هذا عدم التوازن، تصبح القوة الكهرومغناطيسية ثلاثية الأطوار غير متوازنة؛ ثانياً، يؤدي التغير اللحظي في التيار الناتج عن عطل كهربائي إلى عدم تزامن لحظي في سرعة المولد والتوربين؛ ثالثاً، تتسبب الفجوة غير المتساوية بين الجزء الثابت والجزء الدوار في عدم استقرار المجال المغناطيسي الدوار.
(4) اهتزاز التكهف، اهتزاز الوحدة الناتج عن التكهف.
الأسباب: أولاً، تزداد سعة الاهتزاز الناتج عن عدم التوازن الهيدروليكي مع زيادة التدفق؛ ثانياً، الاهتزاز الناتج عن عدم توازن دولاب الشد، وضعف توصيل الوحدة، واللامركزية، وتزداد سعته مع زيادة سرعة الدوران؛ ثالثاً، الاهتزاز الناتج عن المولد الكهربائي، وتزداد سعته مع زيادة تيار الإثارة، وقد يختفي عند إزالة الإثارة؛ رابعاً، الاهتزاز الناتج عن التآكل التجويفي، وترتبط سعته بتوزيع الحمل، وقد يكون متقطعاً أو عنيفاً. في الوقت نفسه، يُسمع صوت طرق في أنبوب السحب، وقد يحدث تذبذب في مقياس الفراغ.

4- ترتفع درجة حرارة وسادة المحمل في الوحدة وتصبح مرتفعة للغاية
(1) السبب
1. أسباب الصيانة والتركيب: تسرب حوض الزيت، وضع تركيب أنبوب بيتوت غير الصحيح، فجوة البلاط غير المطابقة للمواصفات، اهتزاز الوحدة غير الطبيعي الناتج عن جودة التركيب، إلخ؛
2. أسباب التشغيل: التشغيل في منطقة الاهتزاز، وعدم مراقبة جودة زيت المحامل ومستوى الزيت غير الطبيعي، وعدم إضافة الزيت في الوقت المناسب، وعدم مراقبة انقطاع مياه التبريد وعدم كفاية حجم المياه، مما يؤدي إلى تشغيل الآلة بسرعة منخفضة لفترة طويلة، إلخ.
(2) التعامل
١. عند ارتفاع درجة حرارة المحمل، يجب أولاً فحص زيت التشحيم، وإضافة زيت إضافي في الوقت المناسب أو الاتصال بالشركة المختصة لاستبدال الزيت؛ وضبط ضغط ماء التبريد أو تغيير وضع إمداد الماء؛ واختبار ما إذا كان تذبذب الوحدة يتجاوز المعيار. إذا تعذر التخلص من الاهتزاز، فيجب إيقاف تشغيلها.
٢. في حالة وجود منفذ حماية من الحرارة، راقب ما إذا كان الإيقاف طبيعيًا وتحقق مما إذا كان جلبة المحمل محترقة. إذا كانت الجلبة محترقة، فاستبدلها بجلبة جديدة أو أعد صقلها.

5- عطل في تنظيم السرعة
عندما يكون صمام التحكم مغلقًا تمامًا، لا يمكن إيقاف التوربين حتى يتعذر التحكم الفعال في فتحة ريشة التوجيه. تُسمى هذه الحالة فشل تنظيم السرعة. الأسباب: أولًا، قد يكون وصلة ريشة التوجيه مثنية، مما يعيق التحكم الفعال في فتحها، وبالتالي لا يمكن إغلاقها، ولا يمكن إيقاف الوحدة. تجدر الإشارة إلى أن بعض الوحدات الصغيرة لا تحتوي على أجهزة كبح، وقد لا تتوقف الوحدة للحظة بفعل القصور الذاتي. في هذه الحالة، لا تظن خطأً أنها لم تُغلق. إذا استمر إغلاق ريشة التوجيه، فسوف ينثني ذراع التوصيل. ثانيًا، قد يكون فشل تنظيم السرعة ناتجًا عن عطل في صمام التحكم التلقائي. في حالة التشغيل غير الطبيعي لتوربين الماء، وخاصةً في حالة وجود خطر يهدد سلامة تشغيل الوحدة، يجب إيقاف الآلة فورًا للمعالجة. إن استمرار التشغيل سيؤدي فقط إلى تفاقم العطل. إذا تعطل صمام التحكم ولم تتمكن آلية فتح ريشة التوجيه من التوقف، فيجب استخدام الصمام الرئيسي للتوربين لقطع تدفق الماء إليه.
طرق معالجة أخرى: 1. تنظيف أجزاء آلية توجيه المياه بانتظام، والحفاظ عليها نظيفة، وتزويد الجزء المتحرك بالوقود بانتظام؛ 2. يجب وضع شبكة تجميع المخلفات عند المدخل وتنظيفها بشكل متكرر؛ 3. بالنسبة للتوربين الهيدروليكي المزود بأي جهاز مركبة، يجب الحرص على استبدال وسادات الفرامل وإضافة زيت الفرامل في الوقت المناسب.