Рассмотрим основные элементы гидротурбинной установки, требующие систематического наблюдения и контроля; при этом заметим, что изложение методов и способов контроля ведется для неавтоматизированной гидроэлектростанции.
Контроль механизмов агрегата, находящегося в резерве
Резерв может быть длительным и кратковременным.
При кратковременном резерве агрегат в любой момент готов к немедленному пуску.
При длительном резерве агрегат может быть пущен в ход лишь после предварительного предупреждения диспетчера системы и в срок, согласованный с дежурным инженером ГЭС.
В том и другом случае отдельные механизмы должны находиться в состоянии готовности к работе, за исключением механизмов, на которых ведутся, в случае надобности, разрешенные соответствующими инструкциями ремонтные или наладочные работы. На агрегате должна быть табличка с надписью «в резерве».
Все контрольно-измерительные приборы должны находиться в исправном состоянии, выверены по соответствующим эталонам и не вызывать сомнений в правильности их показаний. Ниже перечислим эти приборы и способы контроля их работы и действия.
- Манометры и вакуумметры, указывающие давление в подводящих воду сооружениях при входе в турбину, перед рабочим колесом и во всасывающей трубе. Манометры, указывающие давление масла и воздуха в регулирующей системе агрегата, системе смазки подпятника и подшипников агрегата, системе охлаждения и механизмах торможения агрегата.
Все указанные манометры и вакуумметры должны иметь соответствующие пломбы и через определенные промежутки времени проверяться по эталонам в специальных лабораториях, согласно инструкциям инспекции Котлонадзора.
Для проверки действия манометра (или вакуумметра) в процессе эксплуатации следует открыть трехходовой продувочный краник манометра (при этом стрелка упадет на нуль шкалы), а затем вновь его закрыть до положения, соответствующего подводу давления к манометру. Правильное положение продувочного краника контролируется указательными рисками на его рукоятке.
- Поплавковые устройства, указывающие уровни верхнего и нижнего бьефов. Следует систематически их проверять по рейкам, а также не допускать засорения или ржавления их частей.
- Электрические приборы щита управления и вспомогательных механизмов агрегата (ваттметры, амперметры, вольтметры и др.). Следует систематически проверять правильность их показаний по контрольным приборам.
- Термометры для измерения температуры масла регулирующей системы и смазки, охлаждающего воздуха и воды, тела подпятника и вкладышей подшипников; термометры могут быть ртутными и с дистанционными показаниями (термоэлектрическими, термометрами сопротивления, контактными, термопарами и др.). Все термометры следует систематически проверять по проверенным точным ртутным термометрам.
- Указатели открытия направляющего аппарата турбины, поворота лопастей рабочего колеса турбин Каплана, механизмов изменения числа оборотов и ограничения открытия регулятора, указатели среднего положения главного распределительного золотника регулятора, указатели положения стопорного механизма направляющего аппарата турбины, положения затвора перед турбиной и др. Для проверки правильности показаний шкалы открытия лопаток направляющего аппарата следует при ревизиях замерить расстояния между лопатками на различных открытиях — от полного закрытия до полного открытия. В турбинах Каплана также следует проверить разворот лопастей по комбинаторной зависимости.
Для проверочной тарировки указателя среднего положения главного золотника следует каждый раз при переключении агрегата на автоматическое регулирование следить за тем, чтобы самое переключение происходило без толчков в системе регулирования; в случае необходимости указатель нужно несколько переставить в соответствии со средним положением главного золотника.
- Поплавковые устройства на крышке турбины (у вертикальных агрегатов), поплавковые устройства в масляном сливном баке (резервуаре) регулирующей системы и лекажных устройствах агрегата. Их опробование производится от руки; поплавки свободно должны перемещаться и переключать контакты.
- Тахометр, указывающий число оборотов турбины. Показания тахометра следует систематически сличать с показаниями частотомера на пульте ГЭС и частотомера, установленного на щите агрегата.
- Защитные устройства агрегата должны быть тщательно выверены, настроены и отрегулированы.
К защитным устройствам, в основном, относятся:
а) центробежный выключатель для защиты агрегата от разгона; необходимо наблюдать за правильным зазором между бойком выключателя и скобой контакта; по окончании капитального ремонта — производить испытание центробежного выключателя на разгон агрегата;
б) натяжной ролик с контактом, подающий сигнал об обрыве ремня маятника регулятора (в случае ременной передачи), или реле нарушения электрической связи между генератором маятника и синхронным электродвигателем маятника; опробование натяжного ролика и контакта ременной передачи производится от руки при остановленной турбине; сигнализация нарушения электрической связи генератора маятника и электродвигателя маятника проверяется искусственным разрывом электрической цепи при работе турбины на ручном регулировании;
в) сигнализация положения затворов перед турбиной и действия затворов от защитных устройств агрегата проверяется нажатием кнопок или контактов управления затворами;
г) реле давления масла в регулирующей системе агрегата; Действие реле проверяется при находящейся в резерве турбине снижением (или увеличением) давления в котле;
д) сигнализация и поплавковые устройства системы смазки направляющего подшипника турбины и подпятника агрегата; опробование следует производить от руки; если возможно, то производить искусственное снижение уровня масла для проверки работы сигнализации;
е) сигнализация проворота золотника рабочего колеса у турбин Каплана проверяется включением контакта от руки.
Во всех вышеуказанных устройствах необходимо следить за чистотой контактов.
Кроме упомянутых выше элементов защиты гидротурбинной установки, следует всегда контролировать состояние и действие клапанов срыва вакуума на крышке турбины, действие холостых спусков (или отклонителей у турбин Пельтона) при помощи ручного управления, действие механизмов колонки управления регулятора, маслонапорной установки, колонки комбинатора у турбин Каплана, действие тормозных устройств агрегата, состояние и действие передач к колонке регулятора и к комбинатору, а также всех масляных, водяных и воздушных трубопроводов с их запорными вентилями и арматурой.
В тех случаях, когда агрегат находится в длительном резерве, перед пуском его ротор должен быть при помощи тормозов приподнят (где это позволяет конструкция) на величину 6— 10 мм, обеспечивающую проникновение масла на трущиеся поверхности подпятника. После каждого подъема необходимо убедиться, что тормозные колодки отошли от тормозного диска ротора.
2. Контроль механизмов работающей турбины
Перед пуском агрегата в ход следует непременно проверить и убедиться в правильности действия всех механизмов, приборов, указателей, защиты и сигнализации. В случае неисправности хотя бы одного из них, пуск агрегата в ход крайне нежелателен, а иногда и строго запрещен соответствующими инструкциями, так как в большинстве случаев это может вызвать серьезную аварию.
На работающем агрегате очистка, обтирка механизмов и уборка помещений вблизи него должны производиться так, чтобы была исключена всякая возможность попадания в механизмы грязи, пыли и волокон обтирочного материала.
Во время работы агрегата в журналах, в установленном на данной станции порядке, фиксируются все дефекты и ненормальности в работе и принимаются меры по их устранению.
При наличии каких-либо временных или постоянных особых условий эксплуатации (например, ограничение нижнего предела нагрузки по условиям работы подпятника, появление вибрации при определенных нагрузках и т. п.), необходимо следить за их соблюдением.
Во время работы агрегата надо следить за давлением в спиральной камере и всасывающей трубе по манометрам и вакуумметру. Действие манометров и вакуумметров проверяется с помощью продувочного краника, как было указано выше.
Необходимо наблюдать за уровнем верхнего и нижнего бьефов по поплавковым устройствам или по рейкам, установленным в бьефах.
Специальное внимание надо уделять подшипникам агрегата, их температуре и количеству масла в масляных ваннах. По мере надобности в масляные ванны подшипников добавляется свежее чистое масло. Температура подшипников проверяется термометрами или на ощупь рукой. На многих современных гидроэлектростанциях это наблюдение ведется с помощью дистанционных электрических приборов (гальванометров), установленных на щите управления агрегата и электрически связанных с электротермометрами на трущихся частях агрегата.
Большое значение имеет работа лабиринтного уплотнения турбины. В случае, если вода разбрызгивается из лабиринтного уплотнения, следует несколько прикрыть подачу воды на лабиринт, при этом, однако, надо проследить за тем, чтобы не произошло ненормального нагрева лабиринтного уплотнения. Перегрев уплотнения обычно проверяется рукой на ощупь.
Важно следить за состоянием разрывных приспособлений лопаток направляющего аппарата.
В поле наблюдения должна быть работа водяного поплавка на крышке турбины. По мере накопления просочившейся воды, в случае отсутствия или неисправности автоматического включения, надо своевременно вручную включать откачивающие устройства — самовсасывающий насос, эжектор и др.
Надо проверять состояние трущихся частей и механизмов направляющего аппарата турбины, с соблюдением при этом правил техники безопасности; с целью предотвращения их износа, а также предотвращения увеличения вредных «мертвых ходов», необходимо своевременно набивать чистым тавотом все масленки.
Должно подвергаться контролю состояние кожаных манжет на цапфах лопаток и штоках сервомоторов, а также их сальников. По мере надобности на остановленном агрегате нужно подтягивать сальники или менять их набивку.
Должна быть обеспечена плотность соединений масляных напорных и сливных трубопроводов регулирующей системы агрегата; устранение протечек масла подтяжкой болтовых соединений фланцев можно производить лишь при снятом давлении в трубопроводе. В необходимых случаях — сменять прокладки.
Существенное значение имеет правильность работы ременных передач к маятнику, их натяжных устройств и поддерживающих роликов. Ремень передачи вращения маятнику регулятора должен работать плавно, без толчков и вибраций, так как последние отражаются на маятнике, а через него и на всей системе регулирования. При смене ремня обращается особое внимание на качество сшивки. Наиболее благоприятной является сшивка с помощью так называемых скобок типа Бристоль. Перед сшивкой ремень желательно хорошо вытянуть с помощью груза. При электрической передаче вращения от вала агрегата к маятнику регулятора необходимо следить за непрерывностью и правильным ее действием.
Необходимо следить за смазкой всех шарнирных соединений рычажных передач от штока сервомотора направляющего аппарата к выключателю регулятора, к колонке комбинатора, к холостому спуску, к клапанам срыва вакуума и т. д. с целью предотвращения преждевременного их износа и расстройства регулирования агрегата.
Необходимо обеспечить своевременное включение масляного насоса лекажного агрегата по мере накопления просочившегося масла.
Надо следить за числом оборотов агрегата по тахометру регулятора и за правильностью работы передачи к тахометру.
Предметом особого внимания должна быть работа механизмов автоматического регулятора скорости, действия центробежного маятника, изодромного механизма (компенсатора), выключающего механизма, распределительных золотников, механизма колебания иглы побудительного золотника (где таковой имеется), передачи к тахометру и пр.
Необходимо проверять давление в котле и механизмы маслонапорной установки: масляные насосы, перепускные клапаны, предохранительные клапаны, реле ненормального давления, поплавковые устройства, указатели уровня масла, масляные фильтры. Следует систематически, по мере надобности, подкачивать воздух в масловоздушный котел маслонапорной установки. Количество воздуха контролируется по уровню масла в котле маслонапорной установки. По мере надобности следует добавлять свежее чистое масло в маслонапорную установку. Смешивание масла различных марок вообще нежелательно, и оно допускается только в крайних случаях, с разрешения и по заключению химической лаборатории; необходимо периодически производить продувку манометра котла помощью продувного краника.
Контроль работы масляных насосов состоит, главным образом, в систематической проверке температуры их подшипников по термометрам или рукой на ощупь. Изменение шума, издаваемого масляными насосами, является признаком появления какой-либо ненормальности. Поэтому следует прислушиваться к шуму работающих насосов.
Перепускной клапан во время работы агрегата периодически включает масляный насос на котел; поэтому следует систематически наблюдать за правильным его включением и перепадом давления в котле. Иногда для контроля следует рукой нажать на его иглу и отпустить, при этом хорошо работающий клапан кратковременно включит масляный насос на котел.
Масляные фильтры должны систематически очищаться. При необходимости чистки во время работы агрегата включается в действие резервный фильтр, а работавший снимается, промывается в керосине и тщательно продувается сжатым воздухом. Предохранительные клапаны и указатели уровня масла обычно настраиваются и проверяются при ревизиях агрегата.
Наблюдение за турбинными затворами осуществляется следующим образом:
а) проверяется смазка цапф затвора, с подтяжкой и наполнением тавотом не реже одного раза в смену;
б) проверяется смазка зубчатого сектора привода затвора, червячной передачи и подшипников привода;
в) масляные и водяные фильтры привода затвора переключаются и очищаются. Периодичность очисток устанавливается местными условиями.
Уход за холостым спуском сводится к следующему:
а) проверяется наличие масла в цилиндре катаракта в сроки, устанавливаемые местными условиями;
б) проверяется работа сальников, причем отмечаются имеющие место протечки для устранения их после остановки агрегата;
в) производится смазка всех тяг и рычагов, с пополнением их тавотом и подтягиванием масленки;
г) в сроки, устанавливаемые местными условиями, производятся осмотр и очистка холостых спусков от засорения наносами и от посторонних предметов.
Наряду со всем изложенным, необходимо постоянно прислушиваться к работе агрегата и при появлении ненормальных шумов, стуков или ударов немедленно выяснять причину этих явлений и принимать меры к их устранению.
При попадании в турбину постороннего тела или поломке отдельных частей агрегата необходимо немедленно останавливать ее для ликвидации неисправностей. Во многих случаях эти неисправности вызывают недопустимую вибрацию и дрожание отдельных механизмов и агрегата в целом.
Контроль механизмов работающего генератора
Повседневный уход за генератором и контроль работы его механизмов в механической части ложится также на вахтенный персонал машинного цеха.
Дежурный персонал обязан следить:
а) за температурой металла пяты и подшипников;
б) за температурой масла в ванне пяты;
в) за уровнями масла в ванне пяты и подшипников, маслобаках и контролировать по соответствующим приборам подачу масла в пяту и к подшипникам; при необходимости надо добавлять масло в маслобаки;
г) за температурой масла, выходящего из маслоохладителей, а также за температурой входящей и выходящей воды системы охлаждения и за давлением охлаждающей воды;
д) за работой маслонасосов системы смазки; периодически проверять на ощупь нагрев подшипников, грундбукс и сальников насосов и электромоторов к ним. Контролировать работу привода основного маслонасоса смазки (работу фрикционного или шестеренчатого зацепления, искрение от паразитных токов и т. п.);
е) за работой масляных и водяных фильтров; в случае необходимости переключать секции при засорении и очищать фильтры от грязи; очистка масляных фильтров производится через каждые 10 дней, а водяных — по местным условиям;
ж) за работой маслоохладителей (.трубками циркуляционной воды); очистка маслоохладителей производится через каждые 10—15 дней, в период паводка — чаще; следует систематически проверять состояние масла с точки зрения попадания в масляную систему воды через неплотности водяных трубок охлаждения;
з) за качеством масла; производить анализ масла через установленные инструкциями промежутки времени;
и) за состоянием щеток как на контактных кольцах, так и на коллекторе агрегата возбуждения;
к) за готовностью резервных агрегатов системы смазки;
л) за исправной работой системы смазки; не допускать попадания масла на обмотку статора и ротора.
Во время работы генератора необходимо следить, чтобы не имели места какие-либо вибрации генератора и отдельно возбудителя, если он не на одном валу с генератором.
Наблюдение и уход за вспомогательными устройствами генератора
1. Воздушные фильтры имеют назначение очищать воздух, забираемый для охлаждения генератора. Принимая во внимание большую важность сохранения в должной чистоте обмотки статора и ротора, для исключения засорения вентиляционных каналов необходимо систематически проводить очистку фильтров (в зависимости от местных условий), так как механические примеси воздуха, осаждаясь на лобовых частях обмотки, сокращают срок службы ее и увеличивают возможность возникновения потерь внутри генератора. Кроме того, механические примеси, забивая вентиляционные каналы, уменьшают расход охлаждающего воздуха, проходящего через генератор, что повышает перегрев активных частей генератора и ведет к уменьшению отдаваемой ид: мощности. Ведутся наблюдение и уход за скринной установкой вращающихся фильтров в системе охлаждения воздуха для генератора, имеющего замкнутую систему вентиляции
2. Тормозная система находится под наблюдением дежурного персонала, и при ее обслуживании главное внимание обращается на исправность тормозных трубопроводов, собственно тормозов домкратов и колодок на них. Ведется наблюдение за состоянием воздушной системы: ресивера, воздухопроводов, крана машиниста, предназначенного для торможения агрегата при его остановке. Режим торможения соблюдается в соответствии с местной инструкцией.
Все указанные правила наблюдения и порядок ухода за агрегатом и его узлами должны быть изложены в должностных положениях оперативного персонала и оперативных инструкциях по обслуживанию агрегата, знание которых дежурным персоналом периодически проверяется администрацией станции.
