2.中国水电顾问集团正安开发有限公司 贵州清镇 5634003；
3.中电建水环境治理技术有限公司 贵州遵义 518100
摘要：贵州芙蓉江沙阡水电站两台水轮发电机组投产发电后多次发生剪断销剪断事故，偶尔伴有导叶连杆断裂情况。本文主要针对沙阡水电站导水机构剪断销剪断及连杆断裂的事故原因、检查结果、进行分析阐述。
关键词：剪断销连杆剪断导水机构接力器
Two set hydro-turbine of Shaqian hydro-power station in Furong river，Guizhou province have experienced the failure of shear pin many times，which occasionally leaded to fracture of guide vane connecting rod during their operation. In this paper，the author focuses on analyzing the cause of this kind failure，the result of detection and the corresponding solution for the hydro-turbine failure.
1 概述
沙阡水电站位于贵州省北部正安县格林乡的芙蓉江干流河段上，是芙蓉江梯级规划中的第七级。电站坝址以上流域面积3545km2，主河道长123.4km，主河道平均比降3.09‰。坝址处多年平均流量69.6 m3/s，多年平均径流量21.95亿 m3，电站正常蓄水位503.0m，总库容0.574亿m3。电站装机总容量50MW，工程等别为三等，工程规模属中型。
设备参数：
2 事故经过
2016年3月30日
22时45分，接遵义地调令：将2号机与系统解列。
22时47分22秒，上位机启动停机流程。
22时47分42秒，上位机报“2号机组剪断销剪断”故障信号，发电机出口断路器022分闸。
22时49分32秒机组振动剧烈，值班人员立即启动紧急停机流程。
机组停机后通过现场检查发现：2号机2号、3号、4号、5号、6号、7号导叶剪断销剪断，其中6号导叶连杆拉断。
3 检查及结果分析
3.1 导叶端立面面间隙检查结果分析
在导叶全关处于全关状态下，采用塞尺测量了导叶端面间隙，测量结果见表2。
表2 导叶端面间隙测量（全关）（单位：0.01 mm）
结果分析：
活动导叶上、下端面均有间隙，且间隙满足设计要求。排除安装时，导叶上、下端面间隙过小，加上锈蚀和结垢，使局部活动导叶或个别活动导叶发卡，从而引起导水机构剪断销剪断和导叶连臂破断。
3.2 连杆长度检查结果分析
在控制环全关情况下，采用钢板尺分别测量了导叶拐臂销和控制环销的中心距，测量结果见表1。
表1 导叶拐臂销和控制环销的中心距（单位：mm）
结果分析：
大部分同一组活动导叶导叶拐臂连接销销和控制环销的中心距在全关、全开的测量值基本保持不变，17号导叶为最大，差值为8mm，符合不超实测平均值±2%的要求（厂家经验值），排除因局部或个别导叶卡阻，产生局部受力和弹性变形过大，引起导叶剪断销剪断和导叶连臂破断。
3.3 控制环间隙检查结果分析
采用百分表测量控制环的水平位移量，测量结果见表3。
表3 控制环的水平位移量的测量（单位：mm）
结果分析：
从全关到全开测量值和从全开到全关测量值均较大，最大值分别2mm和3.5mm。经查查图纸，设计图纸要求控制环单边配合间隙为0.1mm。控制环间隙严重超标。在开关导叶时使局部导叶或个别导叶的剪断销和导叶连臂受力过大，引起导叶剪断销剪断和导叶连臂破断
3.4 控制环跳动情况检查分析
检查了的导水机构的动作及润滑情况：在导叶全开和全关的过程中均抖动和较大的摩擦声响，导叶拐臂销和控制环销锈蚀严重，润滑不好。
结果分析：
运动机构摩擦力过大，在开关活动导叶时使局部导叶或个别导叶的剪断销和导叶连臂受力过大，易引起活动导叶的剪断销剪断和导叶连臂破断。
3.5 接力器压紧行程检查分析
沙阡水电站接力器压紧行程厂家设计值为6mm，具体测量方法为：在全压情况下将导叶全关并投入紧急停机，然后撤除接力器油压测量活塞回弹距离的行程值，测得接力器压紧行程为6mm。
结果分析：从检查结果分析调速器接力器压紧行程正常，满足厂家设计值，故排除剪断销剪断原因是由于调速器接力器压紧行程过大导致。
3.6 接力器中心高程检查分析
检查机组调速器接力器的安装中心高程，采用水准仪测量调速器接力器中心高差为±1mm内，根据GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》中规定的：转轮直径≤3000mm时，调速器接力器的中心高程差小于等于±1mm的要求。
结果分析：
排除调速器接力器的安装中心高程超标，在开关机时控制环产生较大簸动，使局部导叶或个别导叶的剪断销和导叶连臂受力过大，引起导叶剪断销剪断和导叶连臂破断。
4 结论
综上所述，造成剪断销剪断及连杆断裂的原因主要有以下两点：
1、控制环间隙过大，致使各导叶轴心不在同一个同心圆上，导致连杆受力不均，从而造成剪断销及连杆断裂。
2、导水机构润滑不够，运动机构之间摩擦阻力较大，导致连杆及剪断销卡阻，造成剪断销剪断及连杆断裂。
参考文献
[1]GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》
[2]DLT 817-2014 《立式水轮发电机检修技术规程》
[3]乌江渡发电厂2号机剪断销多次简短原因浅析 熊必文，李茂华
论文作者:李太进1,胡丹2,周登茂3
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/29
标签：剪断论文; 连杆论文; 调速器论文; 测量论文; 间隙论文; 过大论文; 机组论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;