淺析半傘式水輪發電機組上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格處理方法及預防措施

[摘 要]本文詳細介紹了國內某大型電站半傘式水輪發電機組上導油槽下油霧密封盒的絕緣形式，并對其絕緣不合格的處理方法以及預防措施進行了詳細的描述，為該類型機組上導油槽下油霧密封盒絕緣檢查處理及預防維護提供了有效的參考依據。

[關鍵詞]上導油槽、下油霧密封盒、絕緣、處理方法、預防措施

中圖分類號：P619.27 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0374-01

1、引言

眾所周知，水輪發電機組上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格將會給機組的安全穩定運行帶來不小的隱患。根據國內各型水電廠的實際運行經驗來看，上導油槽下油霧密封盒連接螺栓的絕緣情況是影響機組上導油槽下油霧密封盒絕緣的直接因素，而密封盒的絕緣情況將直接影響整個機組的安全穩定運行。在國內某大型水電站半傘式機組檢修過程中，檢修人員發現機組上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格，并隨后對該問題進行了處理。為此，本文將結合現場實際情況對上導油槽下油霧密封盒絕緣問題進行詳細的研究和分析。

2、絕緣不合格產生的原因及危害

上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格主要原因是下密封盒把合螺栓絕緣不合格所致。現場可能引起絕緣不合格的情況有以下幾種：

（1）把合螺栓的絕緣墊、絕緣管缺失會導致絕緣不合格；

（2）絕緣墊、絕緣板及絕緣管破裂或損壞、絕緣套件失效等均會導致絕緣不合格；

（3）把合螺栓周圍或者法蘭面上存在雜質及過多的油霧沉積也會影響絕緣效果。

當上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格時，就可能形成環形短路軸電流。因為定子鐵芯合縫、硅鋼片接縫、空氣間隙不均勻及勵磁組匝間短路等原因可能造成不對稱磁場，而主軸不可避免地將處于該不對稱磁場中運轉，進而產生感應電動勢，并通過主軸、軸承、機架而接地，形成環形短路軸電流。

軸電流的主要危害：

（1）在軸頸和軸瓦之間產生小電流弧的侵蝕，使軸承合金逐漸粘吸到軸頸上去，破壞軸瓦的良好工作面，引起軸承過熱，甚至把軸承合金熔化；

（2）電流長期電解作用也會使潤滑油變質、發黑，降低潤滑性能，使軸承溫度升高。

3、下密封盒的結構特點

因水輪發電機組的水導部分、水輪機軸及轉輪周圍環境十分潮濕不可避免已經接地，為了避免上端軸同時接地，從而形成回路給機組帶來危害，所以我們必須考慮上端軸的絕緣問題。根據上導軸承及上端軸的結構，我們進行一一分析：

（1）軸領絕緣

該類型機組上端軸和軸領采用熱套工藝連接，二者在結合面處通過加裝絕緣環、絕緣板及絕緣紙進行處理，以滿足絕緣要求，如圖1所示：

（2）下密封盒絕緣

下密封盒主要依靠36個連接螺栓把合在上導油槽底部，二者之間主要有絕緣管、絕緣墊、絕緣板及絕緣膠等實現絕緣目的，如圖2所示：

4、處理方法

針對該類型機組上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格問題，目前的處理方法主要有兩種：一種是清洗絕緣套件，另一種是更換絕緣套件。下面針對這兩種方法進行簡要表述。

（1）清洗絕緣套件

1）準備工作

前期主要是工器具的準備工作，主要有扳手、一字起、螺栓緊固膠、酒精、白抹布、萬用表、絕緣墊、絕緣管、絕緣板等；

2）用扳手逐一拆除上導油槽下密封盒把合螺栓，然后通過下密封盒上四根定位螺桿將其放下至一定高度；

3）分別對把合螺栓、絕緣墊、絕緣管、絕緣板及螺紋孔進行清洗；

4）依次對拆除的各部件進行回裝并在把合螺栓上涂抹螺栓緊固劑；

5）利用萬用表對下油霧密封盒進行絕緣測量，以確保上導油槽下密封盒絕緣合格。

（2）更換絕緣套件

1）依次拆除上導油槽下油霧密封盒把合螺栓及所有絕緣套件；

2）清洗螺栓孔；

3）更換絕緣套件，并依次回裝；

4）回裝完成后進行絕緣檢查。

為避免浪費，在節能環保的同時解決問題，在各大水電站的檢修中，主要采用清洗的方法來處理上導油槽下油霧密封盒絕緣不合格問題。如果多次回裝后絕緣仍達不到要求，可以考慮采用第二種方法更換絕緣套件來達到絕緣要求。

5、預防措施

（1）定期檢查

在機組定期維護期間，有針對性地檢查下油霧密封盒與上端軸的間隙是否合格，是否磨損嚴重，把合螺栓處絕緣套件是否有破損、缺失等，并通過測量上導油槽下密封盒的絕緣來判斷是否存在問題，做到有問題及時發現，及時處理，防止后續事故的發生。

（2）優化風洞環境狀況

油霧及粉塵是導致上導下密封盒絕緣失效的最直接原因。風洞內環境的好壞將直接影響下密封盒絕緣效果。建議采取如下方式優化風洞內環境狀況：

1）通過在各部導軸承上方加裝穩油板，防止因機組大軸旋轉而引起大量油霧，降低轉子上方油霧量；

2）通過改變導軸承油霧吸收裝置油擋的結構形式，例如可采用接觸式密封來降低油槽油霧溢出量；

3）提高油霧吸收裝置運行效率，減少油霧在風洞及轉子上方的沉積量。

通過以上多種措施改善機組風洞內環境狀況，降低上導下密封盒把合螺栓絕緣套件失效的可能性，進一步提高機組安全系數，進而保障機組安全穩定高效運行。

作者簡介

韓普昌（1989- ），男，河南洛陽人，助理工程師，從事水輪發電機組檢修維護工作。E_mail：han_puchang@ctgpc.com.cn.