雅瑪渡水電站機組推力軸承測溫異常跳變分析及處理

肖云亞

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆伊寧835000）

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雅瑪渡水電站機組推力軸承測溫異常跳變分析及處理

肖云亞

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆伊寧835000）

摘要：雅瑪渡水電站機組導軸承、推力軸承及各油槽均裝有PT100測溫電阻用于監(jiān)測軸承或油槽溫度，該電站自投運以來，3臺機組推力軸承多個測溫點頻繁出現(xiàn)異常跳變的現(xiàn)象，這給機組安全穩(wěn)定運行帶來了隱患。為此，針對該問題進行了原因查找分析并改進處理，通過后續(xù)運行觀察，問題得到消除，達到了處理改進的目的。

關(guān)鍵詞：推力軸承；測溫異常；分析與處理

0　引言

雅瑪渡水電站安裝3臺立軸混流式水輪發(fā)電機組，單機容量44 MW，總裝機容量132 MW，機組制造廠家為福建南平水電設(shè)備制造有限公司，機組額定水頭154.3 m，額定轉(zhuǎn)速428.6 r/min。每臺機組均裝有水導、下導、上導和推力軸承，其作用是承受機組在運行過程中徑向振擺力和軸向推力。運行過程中監(jiān)視各軸承溫度是判別機組狀態(tài)的重要條件，若機組在運行過程中出現(xiàn)軸承溫度升高，會使機組軸承燒損導致機組非計劃事故停機，且需很長時間修復。因此，監(jiān)視軸承溫度的測溫元件和回路的穩(wěn)定與可靠是保證正確監(jiān)視軸承溫度的必要條件。雅瑪渡水電站自2011年投運以來，在運行1年之后，3臺機組均有多個推力軸承測溫點出現(xiàn)測溫跳變的現(xiàn)象，但水導、下導、上導少有類似的現(xiàn)象出現(xiàn)。

1　測溫跳變原因查找與分析

（1）針對僅出現(xiàn)推力軸承測溫點測溫跳變的現(xiàn)象分析，導致測溫跳變的原因基本排出測溫表計、回路干擾等因素的影響，可以確定測溫跳變的問題原因存在于油槽內(nèi)的測溫元件和測溫回路。

（2）通過查閱機組廠家設(shè)計圖分析，推力軸承PT100測溫電阻安裝及信號線引出均為早期設(shè)計方式，即測溫電阻水平安裝于推力軸承測溫孔內(nèi)，測溫電阻通過帶有螺紋膠木套再經(jīng)壓緊彈簧固定在推力軸承測溫孔內(nèi)，測溫信號線沿推力軸承冷卻器銅管綁扎后經(jīng)油槽內(nèi)專用測溫接線端子盒引出。針對該安裝結(jié)構(gòu)的分析，導致測溫跳變的原因可能有如下因素：

①測溫信號線在油槽內(nèi)專用測溫接線端子盒處因受油流沖擊接線松動導致；

②測溫信號線在油槽內(nèi)綁扎走線過程中，因油流磨檫損傷信號線導致；

③測溫電阻安裝固定處，因機組運行時油流沖動導致測溫電阻斷線。

（3）2012年雅瑪渡水電站1號機組開展了投運1年后的大修工作，機組通過解體后針對推力軸承測溫跳變的問題進行了有針對性的檢查，檢查中發(fā)現(xiàn)推力軸承多個測溫電阻信號線被推力軸承冷卻器油管路磨破或磨斷，且在專用接線盒引出端子處也有松動的現(xiàn)象，個別測溫電阻測溫信號線在安裝處根部有拆斷的現(xiàn)象。

（4）結(jié)合上述三個階段的分析與查找，基本確定雅瑪渡水電站機組推力軸承測溫跳變現(xiàn)象是由于設(shè)計與安裝工藝不合理導致，同時也反映出測溫電阻信號引出線本身線徑偏細等問題。

2　處理方案確定

在問題原因查找分析確定后，提出了2個處理方案：

2.1方案一

采取暫不改變測溫電阻安裝結(jié)構(gòu)原設(shè)計，處理方案：

（1）對現(xiàn)有的測溫電阻更換，要求測溫電阻引出線長度應超過6 m（減少測溫電阻信號線在油槽內(nèi)有接頭），要求信號線線徑不小于0.75 mm2，信號線需帶屏蔽抗干擾、能耐透平油能耐高溫，受透平油長時間浸泡不應出現(xiàn)硬化或龜裂等老化現(xiàn)象。

（2）在推力冷卻器立肋上焊接相應的支撐鋼筋，且所焊鋼筋應隨油槽弧度彎曲相應的幅度，用于單個測溫電阻引出線的綁扎固定。

（3）在推力冷卻器分瓣固定板和油槽頂部蓋板上分別開孔，所開孔的直徑能滿足所有測溫點測溫線線把的穿出。

（4）加工一定數(shù)量的測溫電阻安裝固定所用的膠木套，用于更換出現(xiàn)滑絲的膠木套。

2.2方案二

改進測溫電阻安裝結(jié)構(gòu)，采用更為先進的自帶航空插頭且引出線帶減振彈簧的測溫電阻直接安裝于推力瓦上，信號線引出綁扎方式參照方案一進行。

由于采用方案二改動較大，需對每塊打推力軸承重新加工測溫電阻安裝孔，且原有的測溫電阻將全部更換，因此受之于元件采購周期及在推力軸承加工測溫孔的局限，經(jīng)公司專題技術(shù)討論會確定，采用方案一方法進行改造處理。

3　改造試驗及運行效果

2015年7月、8月按照方案一方式分別對雅瑪渡水電站3號、1號機組進行了改造，更換了信號線線徑為0.75 mm2的測溫電阻，并在改造過程中注意控制如下問題：

（1）對各測溫電阻引出線用白布帶包扎涂刷涼干漆，以做到抗磨耐油處理（見圖1、圖2）。

圖1　測溫電阻信號線原引出綁扎工藝

圖2　測溫電阻信號線改進后引出綁扎工藝

（2）測溫電阻引出線與推力冷卻器立肋上所焊接的支撐鋼筋固定時應留有適當裕量，不易過緊，以減輕機組運行中受推力瓦本身左右擺動及上下振動的影響。

（3）測溫線穿越推力冷卻器分瓣固定板孔洞和油槽頂部蓋板孔洞時，應對測溫線線把用白布帶再次包扎，以抗孔洞處的磨損。

（4）將測溫線從油槽內(nèi)接線盒接線改至油槽外接線，以防測溫點因油槽內(nèi)接線盒接線松動而引起的測溫值跳變（見圖3、圖4）。

圖3　原測溫電阻信號線接線端

圖4　取消油槽內(nèi)接線端直接引出信號線

雅瑪水電站3號、1號機組推力軸承測溫電阻自改造處理后運行至今，未有測溫點再次出現(xiàn)測溫溫度跳變的現(xiàn)象，對推力軸承溫度監(jiān)視更加穩(wěn)定可靠。

4　結(jié)束語

雅瑪渡水電站機組屬中型水頭機組，其轉(zhuǎn)速相對較高，機組在運行過程中油槽內(nèi)的測溫元件及信號線易受機組運行振擺及油流旋轉(zhuǎn)離心力的影響，而導致測溫元件及回路受損，從而導致測溫穩(wěn)定性、可靠性降低。因此，設(shè)計合理的測溫元件安裝方式和施工工藝至關(guān)重要。

作者簡介：肖云亞（1982-），男，工程師，從事水電站維護、檢修與試驗管理工作。

收稿日期：2016-02-23

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2016.04.019

中圖分類號：TK730.3+22

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5387（2016）04-0058-02