燈泡貫流臥式機組水輪機轉輪特殊故障處理

摘要：文章概述了瑤山電站在運行期間，轉輪突然發生故障時的現象，對現象進行分析及處理結果，為今后機組安全運行吸取了一定的經驗和教訓。

關鍵詞：燈泡貫流臥式機組；水輪機轉輪；特殊故障；油系統；受油器竄油；處理及結果

1.引言

瑤山電站位于廣東省仁化縣丹霞鎮夏富管理區管轄內，屬廣東省仁化縣錦江電力開發總公司梯級開發電站的第四級。水電站裝機容量6000KW，兩臺單機容量3000 KW，設計水頭5.5m，屬燈泡貫流式機組。1#機組于1998年6月投產發電，2#機組于1998年8月投產發電，多年平均發電量1766萬KW·h。運行至今機組狀況較為良好，但也發生過少許故障。

2. 故障現象

2011年2月1日23時，機組在正常運行時，由于上游來水量小，水位下降，機組需要降低負荷繼續運行，電站運行人員在2#機組調速器減負荷的過程中，發現2#機組高位油箱有大量的油從高位油箱頂部快速溢出，經檢查是因為高位油箱的來油量大于排油口的排油量，導致油箱油面快速上升，隨即將2#機組正常解列停機，停機完成后關閉2#機組調速器的主供油閥，高位油箱的溢油故障消除。

3. 油系統的概述

燈泡貫流臥式水輪發電機組的油系統主要由高壓油和低壓油兩部分組成，高壓油是從高壓油罐經機組調速器調節后，分別輸入水輪機轉輪缸體的開啟腔和關閉腔以達到控制水輪機漿葉的開與關，而機組調速器與水輪機轉輪缸體是由油管經受油器連接的。低壓油主要由兩部分組成，一部分由重力油箱經管路直接供應水輪發電機組的軸承，達到給軸承潤滑和冷卻的目的；另一部分由高位油箱經管道和受油器供油給水輪機輪轂，以防止水輪機輪轂進水。

4.檢查及分析

根據電站運行經驗以及水輪發電機組結構分析，高位油箱快速溢油主要有以下幾方面原因：①受油器竄油，高壓油經受油器密封圈竄入高位油箱的低壓腔，再由管路直接竄入高位油箱，使高位油箱油位快速上漲；②機組小油管脫落，漿葉開啟腔高壓油直接竄入輪轂腔，再由管路直接竄入高位油箱，使高位油箱油位快速上漲；③轉輪故障，轉輪內部某一螺絲或密封件損壞造成高壓油腔與輪轂腔直接相連，再由管路直接竄入高位油箱，使高位油箱油位快速上漲。經現場觀察和比較，未發現小油管有脫落現象，所以排除了第②方面的原因。相關人員隨后降低高位油箱的油位，開啟調速器的主供油閥，操作2#機組漿葉來回動作，發現漿葉在關閉過程中高位油箱的油位有快速上升的故障，故2#機組已不能投入運行，進入檢修狀態。

5.處理及結果。

根據檢查及分析情況，首先對受油器進行檢修。受油器解體后，未發現密封圈有損壞和浮動瓦有較大磨損的情況（但在受油器腔體中發現有較多的鐵屑和一個較大的螺絲殘片），證明受油器無故障。在隨后的充油操作中，故障現象仍然存在，證明故障原因在轉輪處，決定對水輪機轉輪進行解體檢修。

在對水輪機轉輪解體檢修過程中，檢修人員首先拆解泄水錐，在其腔體內發現有一較大的螺絲，該螺絲已彎曲、損壞（損壞處與受油器腔體存留的螺絲殘片相吻合，應屬同一螺絲部分），經查閱轉輪圖紙，在水輪機輪轂內，該螺絲（M30×90）是轉輪缸體活塞桿法蘭面的緊固螺絲，從而初步判斷為活塞桿法蘭有松動現象。將活塞環和活塞缸拆開后，發現活塞桿法蘭面處的九個螺絲已完全松動（法蘭面總共有十個螺絲），都有不同程度的退出現象，另一個螺絲已脫落（殘留在泄水錐中），法蘭面存在較大間隙，其密封件（Φ6膠條）已完全失效。至此，故障原因查明，因為活塞桿法蘭面不能有效把合，使轉輪關閉腔的壓力油通過活塞桿法蘭面的間隙直接竄入輪轂密封腔，造成2#機組漿葉在關閉過程中高位油箱快速溢油的故障現象。

在轉輪檢修的安裝過程中，細心的工作人員發現活塞桿法蘭面的螺絲孔深度不夠，螺絲不能完全緊固，螺絲脫落和退松的原因已找到。為此，我們改用M30×80的螺絲，安裝緊固后將全部螺絲頭點焊固死，以免造成再次松動。

轉輪檢修完成后，對水輪發電機組進行正常充油操作中，故障現象消除。根據運行觀察，2#機組高位油箱的油位正常，且油壓裝置壓力油泵的啟動間隔從檢修前的7 分鐘左右延長到25分鐘左右，此次檢修取得了良好的效果，不但及時解決了故障，還將困擾多時的油壓裝置壓油泵啟動頻繁的問題得到解決。

6.經驗及教訓。

此次故障產生的原因是生產廠家制造和安裝缺陷造成的。在今后的工作中，發現油壓裝置壓油泵啟動頻繁、高位油箱有竄油現象時，要考慮機組的轉輪體是否有問題，而不僅局限在調速器和受油器方面，根據我們多年的機組檢修經驗，只要做好組織措施和工作措施，轉輪體的檢修工作難度并不大。此外，機組運行時高位油箱發生溢油現象，運行人員要當機立斷將機組停機，并及時關閉調速器主供油閥，以免造成更多的溢油浪費并增加現場衛生清理難度。

作者簡介：

李衛章 性別：男 單位：廣東省仁化縣錦江電力開發總公司 職務：機械專責