淺析水電站導軸承甩油問題技術改造

馮敏

（新疆伊犁河流域開發建設管理局,烏魯木齊835000）

淺析水電站導軸承甩油問題技術改造

馮敏

（新疆伊犁河流域開發建設管理局,烏魯木齊835000）

新疆恰海電站水輪發電機組在試運行期間，出現下導軸承擋油管甩油問題。通過與制造廠專家一起分析原因，討論解決辦法，成功消除了由于設計原因引起的機組下導擋油管甩油問題，為同類型機組擋油管甩油處理提供一定參考。

水電站；擋油管；技術改造

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.032

1 概述

新疆恰海電站裝有4臺立軸混流式發電機組，單機容量為80MW。發電機由哈爾濱電機有限責任公司設計制造,為立式三相凸極同步發電機。發電機組為兩導半傘式結構。

發電機設上、下導軸承和一個推力軸承。上導軸承設置在上機架中心體油槽內，下導軸承設置在下機架中心體油槽內，推力軸承位于下機架下機架上的推力油槽內。

上、下導軸承均采用12塊扇形瓦自調式結構。在不干擾轉子、推力軸承盒集電環的情況下，可裝拆、更換、調整和檢修導軸承。導軸承為油浸式自循環和巴氏合金結構，潤滑油采用內循環水冷卻方式，冷卻器在規定的溫度下，有足夠的冷卻能力。

1）發電機主要技術參數

發電機型號:SF80-34/8800

額定容量:80MW

額定電壓:13.8kV

額定電流:3 937.6A

額定頻率:50Hz

額定轉速：176.5r/min

飛逸轉速：320.4r/min

2）發電機運行環境

發電機安裝地面高程919.500m多年平均環境氣溫8.8℃

冷卻水最高溫度25℃

導軸承瓦溫升不超過65℃

2 油槽甩油情況

電站1號機組安裝調試完畢后，機組進行過速試驗時，

當機組轉速達到150%額定轉速時，下導擋油管存在往外翻油現象；當機組轉速降至額定轉速時，下導擋油管翻油現象消失。但由于機組未進行商業運行，未發現機組正常運行時漏油，因此該現象未能引起運行單位的足夠重視。

機組經72h試運行后，運行單位連續運行4d發現，下導擋油管底部汽輪機油結成油滴，向下滴油；連續運行一個月后，運行人員發現下導油槽油位下降約30mm，下導瓦溫有上升的趨勢。

在其它機組安裝時，針對漏油問題在擋油管上做了一些技術改造措施：在擋油管距上端80mm處加裝一道迷宮；在迷宮下部加焊若干個長度100mm的擋油板。然而，實際運行中，未能有效改善漏油的問題。

機組下導甩油問題造成軸承油位降低需經常補油，同時造成瓦溫過高、報警停機。2006年3號機組第三次開機時下導瓦溫兩小時之內迅速上升，停機檢查發現下導瓦已燒損；4號機組試運行期間,發生下導瓦溫迅速上升,引起瓦溫超高報警停機，停機檢查發現下導瓦已燒損。

甩油問題通過定期向下導油槽補充汽輪機油可避免燒瓦事故。但油霧通過油槽蓋溢出到發電機風洞內部，附著在定子、轉子上，對發電機定子、轉子線圈絕緣起到腐蝕，影響發電機的使用壽命；同時，漏油甩在水輪機室里襯壁上，造成水輪機室污染，嚴重污染水輪機室機電設備；并且，漏油滴在水輪機室的踏板上，易造成運行人員巡視水輪機室時滑到，引發人身安全事故。下機架示意圖如圖1所示。

圖1 下機架示意圖

3 油槽甩油原因分析

機組下導軸承置于下機架中心體油槽內，采用12塊扇形瓦自調試結構，導軸承為油浸式自循環和巴氏合金結構，汽輪機油由裝在油槽內的油冷卻器冷卻，汽輪機油在冷卻器與油槽間自動循環。

下導檔油管是分瓣結構，擋油管分兩瓣，安裝時，兩瓣擋油管套在發電機大軸上，組裝成整體然后安裝。由于制造工藝的要求，在兩瓣組合處設置把合立筋，每瓣擋油管的把合立筋中間還有2道軸向加強立筋10mm×50mm×714mm。

機組在轉動時，會帶動軸承內的汽輪機油一起運動，油槽油面上升，沿著檔油管往上走，由冷卻器冷卻后自動循環到油槽內。油流在高速運動過程中由于受到下導檔油管軸向加強筋板的阻擋，產生碰撞，使汽輪機油飛濺和霧化。由于上、下導油槽設計人員未設計油呼吸器，上導油槽和下導油槽內汽輪機油運行過程中產生的油霧沒有排出通道，產生一定的壓力。油霧從檔油管內部溢出，污染發電機風洞；凝結后，沿著擋油管內壁流到擋油管底部，形成油滴，甩濺到水車室內，造成污染；隨著機組轉速升高，汽輪機油沿筋板向上爬行，造成了機組過速試驗時下導大量翻油、漏油。

4 油槽甩油技術改造

2)在距擋油管的上端部50mm、110mm處，加焊兩層環板，采用間斷焊接，其加工后的外徑為1190mm。

運行單位就以上問題及時與哈爾濱電機廠有限責任公司取得聯系。制造廠派出設計人員到現場，經過對電廠1號機、4號機的實物觀察與現場分析，對下導擋油管和下導瓦溫過熱問題，提出處理方案如下：

1)拆下擋油管，取消06C9806擋板，把擋油管軸向上的筋板用角磨機去除。

3)在合縫板上開槽。槽上部距擋油管上端150mm，槽高20mm。在合縫板上開槽的外徑為R553mm（凸出擋油管外徑mm，擋油管外徑R545mm）。

4)在擋油管底平面大法蘭上的合縫板止口處去掉5mm，使底平面的積油聯通，以便于檢修。

5)對于下導12塊瓦的瓦溫相差較大的問題，重新調整瓦間隙，使單邊瓦間隙在0.15～0.20mm之間。

6)在擋油管底平面大法蘭上約R800mm處鉆攻M20× 1.5螺孔，便于檢修排油。

7)在發電機的上導油槽蓋板和下導油槽蓋板上加裝呼吸

器。擋油管改造前后分別見圖2、圖3（圖3中的指示箭頭）。

圖2 擋油管改造前

圖3 擋油管改造后

5 處理結果

機組檢修時，運行單位采用上述方案，對3號發電機的下導擋油管進行改造，在油槽蓋板上加裝呼吸器，對下導瓦間隙進行了調整，并對油槽蓋板的接觸式油檔進行了調整。通過1個月運行觀察，下導漏油現象基本消失，瓦溫也下降到允許值，油位沒有再發生下降，機組運行良好。

隨后，運行單位按照方案對其它3臺機組也進行了同樣技術改造，取得了很好的效果。

6 結語

水輪發電機組甩油、油霧問題在很多水電站中均有不同程度的存在。長期運行將造成定子線棒引線、轉子磁極、阻尼環的污染。油霧對線棒的絕緣造成腐蝕，加速老化。定子通風格，磁極外表面等處的油霧清掃起來十分困難，加大檢修維護工作量等。

該類問題應引起制造廠家及運行單位的重視，在設計時盡量采取規避措施。同時，對機組甩油及油霧問題的處理，應根據機組的實際情況，進行分析、改造。

運行單位經過技術改造后，4臺機組沒有發現甩油現象，瓦溫也很穩定，實踐證明，我們對4臺機組甩油的原因分析是正確的，采取的處理措施是合理的。

Analysis of Lower Guide BearingTubeTwists Out of Oil andTechnical Reformation

FENG Min
(Ily River Development,Constructionand Management Bureau,Wulumuqi 835000,China)

Duringhydrogeneratorunittrialrunning,guidebearingtubetwistsoutofoilfromthetop.Theproblemissolvedaftertheauthor analyzedanddiscussedthedesignlimitation,andgivessomereference.

hydroplant；tube；technicalreformation

TV734.2+1;TM312

B

1007-9467（2016）07-0129-03

2016-03-04

馮敏（1979～），男，吉林白山人，工程師，從事水電站安全管理研究，（電子信箱）fengmin_1022@163.com。