水轮发电机事故案例

一、水轮机转轮事故 （一）叶片断裂事故

贵州省红林电站装设水轮机为HL160—LH—200，单机容量3.4万千瓦，设计水头142米，转轮叶片17片，材料为ZG20SiMn。1986年3月3日该电站2#机组突然发生异常噪音与振动，被迫停机。检查后发现叶片严重裂缝与脱落。17只叶片完全脱落的有4片，每个叶片上都有不同程度穿透性裂纹。经分析，主要原因如下：①该电站在电网中担任调峰任务，机组起动频繁，负荷变动大。50%额定功率以下运行时间占30%，水轮机长期处于低负荷非稳定区运行，易发生机组振动，尾水管又没有完善的补气设施，致使发生强烈水压脉动；②转轮材料为ZG20SiMn铸造，它抗气蚀性差，制造工艺粗劣使水流流态恶化，易产生气蚀与振动；③转轮选型不妥。该转轮应用水头110～150米，本电站实际运行水头为145～147米之间，接近该转轮上限水头。常年在高速水流作用下，叶片气蚀比正常时更严重；④转轮断裂位置大部分在叶片与上冠（或下环）交接处，即转轮应力集中部位，与多次转轮补焊应力集中变形有关。

因此，运行工况不佳，转轮选型不妥，制造粗劣，使振动与水力脉动过大是造成叶片断裂损坏的主要原因。 （二）转轮梳齿迷宫咬死事故

1、某电站装有两台HL220—WJ—84水轮机，Hp＝55米，机组容量2500千瓦，在运行中，经18分钟，转速从额定转速750r/min下降到500r/min，立即停机检查，发现梳齿密封咬死，磨损深度达1mm左右。其原因是顶盖未扫干净，有大量型砂与杂物运行后落入迷宫间隙，造成转轮咬死。

2、某电站HL240—LJ—120水轮机单机出力3200千瓦，空载试运行正常，在作72小时连续负荷试验时，发现导叶开度不变，出力却逐渐减小。停机检查发现梳齿迷宫咬毛卡死。原因是安装时单侧迷宫间隙比设计范围偏小。 二、导水机构事故

1、某电站装有HL120—LJ—90机组两台。投产两个月后，导叶剪断销连续多个剪断，最多时一次剪断七只，均是在开停机过程剪断。该电站事故不属常规剪断销剪断故障。

经检查原因为安装时，为减小导叶漏水，该电站设计导叶端面间隙调整在设计间隙下限0.06mm（对于高水头混流式水轮机，导叶端部间隙一般为0.08～0.10mm）。经过一段时间运行后，泥沙磨损拉毛了顶盖和底环平面，使导叶卡阻，造成剪断销成片连续剪断。

事后用磨光机修整顶盖与底环平面，在顶盖与座环组合面加垫，扩大导叶端面间隙为设计值上限。

2、某电站装有HL220—LJ—100水轮机两台，单机容量5000千瓦，发电一年后2#机检修，导水机构发现下述情况：①座环严重气蚀，气蚀在两导叶搭接处，气蚀深度2～3mm，面积20mm×40mm，呈蜂窝状；②每只导叶小头下端面有深2～3mm，长15～20mm呈三角形的磨损痕迹与高温痕迹。

经分析原因为：①底环气蚀为导叶间隙气蚀造成。导叶内、侧存在压差，高速水流流经导叶端部间隙，形成负压是引起间隙气蚀的原因，而导叶小头的磨损

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加剧了间隙气蚀；②导叶小头端面三角形磨损是转轮安装高程偏高造成，致使导叶在开度大于85%时小头端面与转轮产生摩擦，形成导叶端面的三角形磨损；③底环经2000小时运行严重气蚀。是底环护板材料太差引起，转轮装的太高，也加剧了气蚀的发生。

处理：换不锈钢底环，提高抗气蚀性能，导叶下端尖部磨损处补焊磨平，降低安装高程（―1.5～―2.0mm）。 三、水导轴承事故

（一）立式机组转动油盆漏油引起烧瓦事故

安装时根据规范应做转动油盆煤油渗漏试验，以保证油盆无渗漏。在运行中，常发生转动油盆渗油现象，使油盆油位降低，引起水导轴承断油烧瓦事故，其原因有：①油盆盖漏油。转动油盆随水导安装吊入，待水导安装完成后，再和转动油盆组合。油盆盖与油盆连接法兰采用“O”形圈密封，油盆盖分半面用纸垫密封。因工作位置狭窄给施工带来困难，运行前无法做密封试验，工作稍有不慎，在运行中便会使油盆盖在分半处面组合处漏油；②回油管与挡油筒漏油。回油管和挡油筒的作用是使水导上油箱保持一定油位。当上油箱油位高于回油管油位时，热油经冷却器冷却，通过回油管回到转动油盆。依靠离心力使润滑油进入水导轴瓦，经挡油筒进入水导上油箱形成油循环。机组停机时，上油箱油位逐渐下降，使转动油盆的油位过高，导致机组起动时转动油盆甩油，周而复始，润滑油大量流失，使水导油位过低引起烧瓦；③转动油盆盖破裂。水导轴承烧瓦后使轴瓦间隙扩大，使转动油盆盖与轴承外壳擦壳，导致铝质油盆受高温而破裂。 （二）卧式机组轴承带油环脱扣引起烧瓦事故

某电站有卧轴混流式四支点机组两台，单机容量320千瓦。水轮机后轴承采用带油环油润滑方式。带油环采用燕尾接头。在运行中带油环燕尾接头脱扣，轴承断油，轴瓦严重烧毁，巴氏合金全部熔化，主轴与轴承盖相碰，主轴弯曲，主轴磨损最深处达3mm。

经分析，这是由于带油环脱扣引起烧瓦事故。机组有温度信号器，无事故温度（t≥70℃）自动停机保护，引起事故扩大。

处理：更换水轮机主轴与轴瓦，装轴承温度事故停机保护装置。 四、发电机定子绕组着火事故

1、发电机检修时对转子磁极压板漏检，其上螺栓松动未扭紧，并未加点焊防止螺栓松动，在运行时磁极压板飞出刮坏定子绕组引起着火。

2、某电站的风扇固定螺栓松动，运行中风扇飞出刮坏定子绕组引起着火。 3、某电站因线路故障而停机，发电机断路器未断开。当线路恢复后系统向发电机反送电，引起发电机定子绕组着火。该事故是责任事故，操作者违反操作规程，停机时未先跳开断路器而直接停水轮机而引起事故。 五、发电机推力轴承事故 （一）推力轴承事故

某电站装有两台混流式机组，额定水头150米，额定转速750r/min，单机容量8000千瓦，投入运行后，推力轴承温度过高（68℃），各瓦温差达10℃，危害机组安全。

经分析该机组推力负载重、转速高，而机组采用普通推力瓦，工作条件差，

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致使温升过高；另处机组顶盖压力过高（0.9MPa），加重了推力轴承负载；机组采用平板橡皮支承式推力轴承，因调整不妥使推力瓦受力不均，引起各瓦温差过大。

事故处理：在顶盖打φ40减压孔四只，并配排水管，降低顶盖压力；拔推力头，修刮推力瓦，重新配垫使各瓦与橡皮垫厚度偏差不大于±0.03mm。找正镜板水平（偏差不大于0.02mm/m）推力轴承装配后，各推力瓦橡皮垫压缩量平均值为0.20mm，偏差不大于±0.03mm。 （二）导轴承烧瓦事故

某电站装有两台HL100—LJ—100机组，nn＝1000r/min，第一次大修后试运行，下导因溢油管阀未关，机组运行1小时后剧烈振动，下导轴承冒烟，八块下导瓦全部烧毁。

经分析，该机组转速高，离心力大，下导运行油位与停机时油位位差大。安装单位按经验增设了溢油管排油阀，但在机组大修试运行时因未关闭溢油管，下导润滑油从溢油管溢出，使下导轴承油位过低而引起烧瓦事故。

教训：调速机组溢油管高出油面高度应比低速机组高，溢油管应装排油阀，机组运行时应将它关闭。 六、立式螺杆油泵连续烧坏

某电站调速器立式螺杆油泵烧坏，检修人员更换螺后，在试泵时又将螺杆烧坏，责为质量过差，要求厂家来人再次更换。结果在更换后试泵时再次烧坏。而螺杆泵系精密器件，价格较为昂贵，连续两次烧坏给电站带来了不小的经济损失。后经厂家技术部解释，立式螺杆泵配合较为精密，运行前必须将泵中充油，严禁在空气中试泵。 七、厂房淹没事故

1、某电站HLD46—LJ—100水轮机，单机额定出力8000KW，水轮机吸出高度为负值，因隧道渗漏，停机检查，打开蜗壳进入孔作为通道。检修适逢梅雨季节，夜间突降暴雨，夜间值班员麻痹，尾水猛涨倒灌从进人孔涌出，水轮机层被淹，淹没深度达2米，造成全厂停电10天，直接经济损失100多万元。所在在二级电站值班人员在未发电期间，泄洪洞泄洪时应提高注意，并落下尾水闸门，防止尾水倒灌，将杂物冲入机组使机组卡阻。

2、某电站在压力管道施工中，施工单位未按设计要求布置定量钢筋，致使压力强度不能达到设计要求。在机组试运行期间频率的突然停机，造成水锤压力将压力管道冲破，厂房被水淹没。教训：在有较长压力管道的电站，机组应尽量避免突然停机。

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