淺談某水電站2號機組活動導葉上浮的處理

徐文冰 周天華

（華能瀾滄江水電股份有限公司檢修分公司，云南 昆明650214）

0 引言

某水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣和鹽源縣交界處的雅礱江大河灣干流河段上，是雅礱江干流下游5個梯級中的龍頭電站。電站地下廠房共布置6臺立軸混流式水輪發電機組，單機容量600 MW，總裝機容量3 600 MW。

1 活動導葉相關問題介紹

2014年12月，該水電站#2機組C修期間，檢查發現24個活動導葉中有20個導葉出現上浮現象，數據具體如表1所示。

表1 導葉端面間隙 單位：mm

24個導葉中有21個導葉止推裝置間隙為0；22個拐臂摩擦環有間隙，最大0.55mm，最小0.10mm，數據如表2所示。同時發現#7、#8、#9、#18、#19、#20、#21導葉對應頂蓋抗磨板表面出現較明顯的刮痕。

表2 #2機組導葉止推裝置與拐臂摩擦環間隙 單位：mm

期間，檢查發現部分防抬壓板螺栓松動，防抬壓板下墊有銅皮，但貼合不完全。

根據現場實際情況，通過以下3 種方法都無法調整#2 機組端面間隙至設計要求：（1）在導葉端面間隙調整墊板下加裝銅皮，旋緊把合螺栓，導葉無法下落。（2）拆卸導葉連桿以及拐臂，松開導葉中軸套密封壓板，利用自制工裝及千斤頂下壓導葉，輔以銅棒敲擊導葉軸上端面，松開千斤頂后，導葉向上回彈至初始位置。（3）使用電動試壓泵從底環排水總管末端對導葉排水管進行了水壓試驗，試驗壓力升至0.2 MPa。水壓試驗中發現端面間隙與設計要求偏差不大的#4、#5、#13、#14導葉下軸套處有水溢出，其他導葉未見水溢出。

2 原因檢查及分析

根據檢查情況分析，#2 機組活動導葉上浮后無法復位的可能原因有：導葉下軸頸密封壓縮量過大、導葉排水孔堵塞或排水不暢、底環和頂蓋上的3個軸孔不同心導葉憋勁等。考慮現場實際情況，需拆除并頂起頂蓋對導水機構的相關部位進行進一步檢查，根據檢查情況進行分析和處理。同時，導葉端面間隙應按照“上大下小”的原則進行調整。

拆除水機室內各零部件，用6個液壓千斤頂緩慢同步將頂蓋頂起500mm 高度，在頂起過程中，發生多個導葉跟隨頂蓋一起向上移動的情況，當導葉跟隨頂蓋上升一定高度后，用千斤頂將導葉壓下再繼續，頂頂蓋過程中保持6個支撐點測出的頂起高度差值不超過10 mm；若偏差增大，則適當進行調整。頂蓋頂起后對分析的可能原因進行逐一檢查：

（1）導葉排水孔堵塞或排水不暢原因排除。提升導葉后檢查下軸孔內無異物堵塞，逐一向24 個下軸孔中注水，水迅速從自流排水孔中流出，同時底環排水總管末端有水排出。

（2）導葉在自由狀態下存在回彈現象。頂蓋頂起500mm后，此時頂蓋上、中軸套均已脫開導葉，測量#22導葉下端面間隙大小頭均為1.10mm，在頂蓋上用千斤頂將其壓下1.10mm后撤掉千斤頂，導葉向上回彈0.90 mm，將其吊起拆除下端軸密封后落下導葉，測量下端面間隙為0。將剩余下端面存有間隙的導葉提升后不拆除下端軸密封，直接落下導葉，測量下端面間隙均為0。

（3）對下軸頸密封、軸徑、軸孔的尺寸進行抽檢，測量結果如表3所示。

表3 數據測量 單位：mm

由表3可以得出：導葉軸頸、下軸孔尺寸均滿足設計要求；密封合計高度等于或略小于密封槽深度。

下軸頸O 型密封圈與Y 型密封組合后，O 型密封圈未在Y型密封槽內，尺寸略大于Y 型密封（圖1）。建議廠家根據密封實際情況，對密封進行更換處理。

（4）根據現場情況，筆者認為：機組運行一段時間后，導葉軸孔不同心導致導葉憋勁而無法正常下落，加之防抬壓板未有效起到應有的作用，導葉隨著時間的推移不斷上浮。因現場無法對導葉軸孔同心度進行測量，建議在機組大修期測量。

圖1 下軸頸O型密封圈與Y 型密封

3 問題處理

根據分析的原因，對以下方面進行處理：

（1）導葉下軸頸密封進行更換處理，尺寸測量正確無誤；

（2）對損傷的導葉進行補焊修磨處理；

（3）導葉端蓋內的調整墊片及防抬壓板由原先的銅皮更換為矽鋼片，螺栓緊固無松動；

（4）頂蓋自由落入后，逐一提升導葉并轉動自如，測量端面間隙，檢查其無規律；

（5）導葉端面間隙按“上六下四”的原則進行調整。

4 結語

經處理后，2號機組運行狀況良好，導葉上浮現象已經消除，但仍需定期對其進行監測。水電站活動導葉上浮較為普遍，希望本文的分析能為其他電站同類問題提供借鑒經驗。