水力発電機の異常運転とその事故処理

水力発電機の出力低下
(1)原因
一定の水頭条件下で、案内羽根の開度が無負荷開度に達しているにもかかわらずタービンが定格速度に達しない場合、または同じ出力で案内羽根の開度が元の開度よりも大きい場合、ユニット出力が低下したとみなされます。出力低下の主な原因は次のとおりです。1. 水力タービンの流量損失、2. 水力タービンの水力損失、3. 水力タービンの機械損失。
(2)ハンドル

1. ユニットの運転中または停止中は、ドラフトチューブの水中深さは300mm以上でなければならない(衝動水車を除く)。 2. 水の流入または流出に注意し、水流のバランスを保ち、障害物がないようにする。 3. ランナーは正常な状態で運転を続け、騒音が発生した場合は点検および処置のために停止する。 4. 軸流固定翼水車の場合、ユニット出力が急激に低下し、振動が激しくなった場合は、直ちに停止して点検する。
2.ユニットベアリングパッドの温度が急激に上昇する
(1)原因
タービンベアリングには、ガイドベアリングとスラストベアリングの2種類があります。ベアリングの正常な動作を保証する条件は、正しい取り付け、良好な潤滑、および冷却水の正常な供給です。潤滑方法には、通常、水潤滑、低粘度油潤滑、および乾式潤滑があります。シャフト温度が急激に上昇する原因は次のとおりです。1つ目は、ベアリングの取り付け品質が悪いか、ベアリングが摩耗していること。2つ目は、潤滑油システムの故障。3つ目は、潤滑油のラベルが一致しないか、油の品質が悪いこと。4つ目は、冷却水システムの故障。5つ目は、何らかの理由でユニットが振動していること。6つ目は、油漏れによりベアリングの油面が低すぎること。
(2)ハンドル
1. 水潤滑ベアリングの場合、潤滑水は水質を確保するために厳密にろ過されなければならない。ベアリングの摩耗やゴムの劣化を抑制するため、水には多量の沈殿物や油分が含まれていてはならない。
2. 薄油潤滑ベアリングは一般的に、オイルスリンガーとスラストディスクを備えた自己循環方式を採用しています。ユニットによって回転し、自己循環によってオイルが供給されます。オイルスリンガーの動作状態に十分注意してください。オイルスリンガーが詰まってはなりません。スラストディスクへのオイル供給とメインオイルタンクのオイルレベルは水平でなければなりません。
3. ベアリングにドライオイルを塗布します。ドライオイルの仕様がベアリングオイルと一致しているか、またオイルの品質が良いかを確認してください。ベアリングのクリアランスが1/3~2/5になるように、定期的にオイルを補充してください。
4. ベアリングと冷却水パイプのシール装置は、加圧水や塵埃がベアリング内部に入り込み、ベアリングの正常な潤滑を損なうことを防ぐため、破損していない状態であること。
5. 潤滑ベアリングの取り付けクリアランスは、ユニットの圧力、回転の線速度、潤滑方式、オイルの粘度、部品の加工、取り付け精度、およびユニットの振動に関係します。

3.ユニット振動
(1)機械的振動、機械的原因によって生じる振動。
原因:第一に、水力タービンに偏りがある。第二に、水力タービンと発電機の軸中心が正しくなく、接続が不良である。第三に、ベアリングに欠陥があるか、クリアランス調整が不適切である(特にクリアランスが大きすぎる)。第四に、回転部と固定部の間に摩擦や衝突がある。
(2)油圧振動、ランナーに流入する水のバランスの崩れによって生じる装置の振動
原因:第一に、案内羽根が損傷し、ボルトが破損しているため、案内羽根の開き方が異なり、ランナー周辺の水の流れが不均一になります。第二に、渦巻きケーシング内に異物があるか、ランナーが異物で塞がれているため、ランナー周辺の水の流れが不均一になります。第三に、ドラフトチューブ内の水の流れが不安定で、ドラフトチューブの水圧が周期的に変化したり、水力タービンのらせんケーシングに空気が入り込んだりして、ユニットの振動や水流の轟音が発生します。
(3)電気振動とは、バランスの喪失または電気量の急激な変化によって生じるユニットの振動を指します。
理由:第一に、発電機の三相電流が著しく不均衡である。電流の不均衡により、三相電磁力が不均衡になる。第二に、電気事故による電流の瞬間的な変化により、発電機とタービンの速度が瞬間的に同期しなくなる。第三に、固定子と回転子の間のギャップが不均一であるため、回転磁界が不安定になる。
(4)キャビテーション振動、キャビテーションによって引き起こされる単位振動。
理由としては、まず、油圧アンバランスによる振動の振幅は流量の増加とともに増大します。次に、アンバランスなランナー、ユニットの接続不良、偏心による振動は、回転速度の増加とともに振幅が増大します。3つ目は、発電機による振動です。励磁電流の増加とともに振幅が増大し、励磁がなくなると振動は消失します。4つ目は、キャビテーション侵食による振動です。その振幅は負荷の局所性に関係し、断続的であったり、激しいものであったりします。同時に、ドラフトチューブ内でノッキング音が発生し、真空計に変動が生じる可能性があります。

4.ユニットのベアリングパッドの温度が上昇し、高すぎる
(1)原因
1. メンテナンスおよび設置の理由:オイルタンクの漏れ、ピトー管の設置位置の誤り、タイルの隙間の不備、設置品質に起因する異常なユニット振動など。
2. 運転上の理由:振動領域での運転、ベアリングオイルの異常な品質や油面の監視の怠り、適時のオイル補充の怠り、冷却水の停止や水量の不足の監視の怠りによる機械の長時間の低速運転など。
(2)ハンドル
1. ベアリングの温度が上昇した場合は、まず潤滑油を確認し、適時に補充油を補充するか、接触して油を交換します。冷却水圧を調整するか、給水モードを切り替えます。ユニットの振動振幅が基準を超えていないかテストします。振動が解消できない場合は、停止する必要があります。
2. 温度保護出口の場合、シャットダウンが正常に行われたかどうかを監視し、ベアリングブッシュが焼損していないか確認してください。ブッシュが焼損している場合は、新しいブッシュに交換するか、再度研磨してください。

フォースタータービン5

5. 速度制御の不具合
ガバナーの開口部が完全に閉じているとき、ガイドベーンの開口部を効果的に制御できなくなるまで、ランナーは停止できません。この状況は速度制御の失敗と呼ばれます。原因は次のとおりです。1つ目は、ガイドベーンの接続部が曲がっているため、ガイドベーンの開口部を効果的に制御できず、ガイドベーンを閉じることができず、ユニットが停止できないことです。一部の小型ユニットにはブレーキ装置がなく、慣性作用によりユニットが一時的に停止できない場合があることに注意してください。このとき、閉じていないと誤解しないでください。ガイドベーンを閉じ続けると、コネクティングロッドが曲がってしまいます。2つ目は、速度制御の失敗が自動ガバナーの故障によって引き起こされていることです。水車ユニットの異常な動作、特にユニットの安全な動作に対する危機的な状況では、機械を直ちに停止して対処してください。無理に運転を続けると、故障が拡大するだけです。ガバナーが故障し、ガイドベーンの開閉機構が停止できない場合は、タービンの主弁を使用してタービンへの水の流れを遮断する必要があります。
その他の処理方法:1. 水路機構の部品を定期的に清掃し、清潔に保ち、可動部に定期的に燃料を補充する。2. ゴミ除け網を入口に設置し、頻繁に清掃する。3. 車両装置を備えた油圧タービンについては、ブレーキパッドを適時に交換し、ブレーキオイルを補充することに注意する。






投稿日時:2021年10月18日

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