某水電站發電機組軸瓦斷油事故分析及處理

郭 利 紅， 何 軍

(四川大川電力有限公司，四川 雅安 625605)

某水電站發電機組軸瓦斷油事故分析及處理

郭 利 紅， 何 軍

(四川大川電力有限公司，四川 雅安 625605)

發電機潤滑油系統是保證發電機組安全運行的重要系統，系統故障會造成斷油燒瓦事故。針對事故暴露出來的問題和教訓，水力發電企業應該不斷加強設備管理和生產人員培訓，高度重視設備三級巡視檢查工作，巡視工作要做到“五到位”、“三比較”，發現設備的異常狀態和缺陷情況，及時消除缺陷。

水電站；發電機組；軸瓦斷油；事故分析

0 引 言

水輪發電機組潤滑油系統是保證水輪機安全運行的重要系統，一旦發生故障不能正常供油，將造成機組跳閘甚至發生斷油燒瓦事故。據統計數據，在小型水電站發電機組的運行期間，有過多起案例。本文所述的水輪機斷油事故，其主因兩臺潤滑油泵同時不能供油。事故發生后，電站迅速采取了應對措施，組織人員對事故原因進行了勘查和分析，成立了檢修組織機構，編制了檢修方案，并制定了相應的防范措施。

1 系統概況

該電站水輪機、發電機主要參數見下表：

表1 機組參數表

發電機推力軸瓦及導軸瓦均采用外接高位油箱利用高差進行補油的方式，其系統圖見下圖。

圖1 發電機系統圖

潤滑油系統循環運行方式：重力油箱中的潤滑油通過油管在重力作用下流到機組1號、2號、3號軸承，潤滑軸承并吸收軸瓦熱量后流到重力回油箱，冷卻后經過油泵加壓進入重力油箱，完成一個循環。

油泵工作方式：設有兩臺油泵，一用一備。在高位重力油箱裝設有干簧管油位信號儀，設有三對干簧接點，分別作用于停泵、啟主泵、啟備泵并報警。油泵控制回路電源采用AC220 V供電，油泵主電源采用AC380 V供電。

2 事故經過

某日3∶46因上網線路故障，導致1、2號機失磁保護動作自動停機，失去廠用電。3∶49恢復廠用電，值班長會同值班人員檢檢查軸承油位正常，1、2號機組具備開機條件后，4:11分別令值班員甲乙開啟1號機，值班員乙開啟2號機。開機過程中兩臺機組均發軸承溫度升高和過高信號觸發事故停機流程，調速器和水輪機主閥自動關回，值班員立即投入剎車制動，將1號、2號機退出運行。

3 軸瓦及油系統檢查結果

在做好安全措施后，電站檢修人員對兩臺機組進行拆機檢查，發現兩臺機組受損情況一致：發電機和水輪機導軸瓦完好，各軸頸無損傷，發電機推力軸瓦因高溫燒傷35%。

潤滑油系統檢查后未發現有漏油情況，回油箱油量充足但高位重力油箱內無油；干簧管信號儀觸點動作正常；磁性滑塊無卡澀現象；1、2號油泵控制回路正常；低油位告警音響正常(當低油位時，在啟動備用油泵的同時將啟動單獨的低油位電鈴音響告警，當天電鈴未響)，檢查主油泵、備用油泵電機絕緣均沒有問題。經試驗，1號油泵啟動后空轉打不上油。

4 油泵不能供油的原因

從現場故障現象看，1號油泵啟動便不打油，2號油泵沒有啟動，分析主要存在以下因素：

(1)1號油泵：將2號油泵、電機分別換到1號泵，均可啟動，但打不上油。進一步檢查，發現油泵油管進口處底閥卡阻，導致油泵空轉不能打油。

(2)2號油泵：故障前高位重力油箱油位已降到1號油泵啟動位置，1號油泵因進口油管底閥卡阻造成運行不打油。當故障發生廠、廠用電中斷時，重力油箱油位已經處于接近2號油泵啟動的位置。在廠用電恢復過程中，啟動干簧觸點的磁性滑塊滑過了下觸點位置。廠用電恢復后，干簧管信號儀無法再發出信號，2號油泵就無法啟動，從而造成重力油箱缺油。

5 事故處理

5.1 軸瓦處理

該電站機推力軸承采用分塊瓦，每臺機組共有10塊，瓦面材質為巴氏合金。拆下推力瓦依次對瓦面進行修刮，修刮標準為：

(1)刀花排列應均勻整齊，刀花應相對錯開。刀花面積應控制在0.15 cm2～0.25 cm2以內。刀花最深點應基本控制在下刀處和刀花中部之間。刀花最深處控制在0.03 mm～0.05 mm之間。下刀處應為緩弧，不應有棱角和毛刺。

(2)推力瓦面接觸點應不少于2點/cm2～3點/cm2。

(3)推力瓦面局部不接觸面積，每處不應大于推力瓦面積的2%，但最大不超過16 cm2，其總和不應超過推力瓦面積的5%。

(4)進油邊按設計要求刮削，在10 mm～15 mm范圍內刮成深0.5 mm的倒圓斜坡。

5.2 油系統檢查處理

研磨1號油泵進油管底閥，保證其動作靈活、可靠。同時，對2號油泵進油管底閥進行檢查、研磨，防止出現1號油泵出現的類似問題。

(1)檢查并清洗1號油泵、2號油泵出口止回閥，確保其動作靈活可靠。

(2)開機前取油樣進行化驗，油質合格。

5.3 開機運行情況

機組回裝完成后，對機組進行空轉、空載試驗及帶負荷試運，記錄發電機推力瓦溫、導軸瓦溫度，并與歷史數據及運行規程相比較，均在合格范圍。

6 事故教訓及防范措施

6.1 事故教訓

(1)要加強設備維護力度，特別是可能引起潤滑油系統斷油的設備及其附件，比如底閥、止回閥等。

(2)系統設計時，應考慮到極端情況。本文所述案例，雖然設了正常啟泵點、備泵啟泵及警鈴報警點，但各報警點沒有保持功能，油泵控制回路采用的是交流，沒有考慮到廠用電失電情況下的恢復過程油泵需要啟動的情況。

6.2 防范措施

(1)將重力潤滑油系統油泵控制回路電源由交流改為直流，并更換控制回路中有關元件，保證系統在廠用是電消失情況下具備控制信號輸出保持功能，在廠用電恢復后，能夠可靠啟動油泵。

(2)針對高位重力油箱油位不能在中控室監視的情況，增設一套智能油位顯示裝置，將高位重力油箱的油位引至中控室，進行油位顯示和油位異常(油位高、油位低、油位過低)報警。

(3)加強運行人員技能水平的培訓，進行事故預想及演練，提高應急處置能力。

7 結 語

發電機潤滑油系統是保證發電機組安全運行的重要系統，系統故障會造成斷油燒瓦事故。針對事故暴露出來的問題和教訓，水力發電企業應該不斷加強設備管理和生產人員培訓，高度重視設備三級巡視檢查工作，巡視工作要做到“五到位(眼到：看清；耳到：聽清；手到：摸準；鼻到：聞到；心到：用心巡視)、三比較(與標準規程比較、與同類機組進行比較、與歷史狀態進行比較)”，發現設備的異常狀態和缺陷情況，及時消除缺陷。對生產人員做好現場設備風險辨識和事故預想，提高人員處置突發事件的能力。同時，通過設備改造和技術創新，不斷提高設備健康水平，避免設備事故發生，為實現本質安全奠定基礎。

[1] 董寧、佘曉軍．燈泡貫流式機組防止斷油燒瓦事故的分析與應對．西北水電，2012年第6期．

[2] 賈春國．軸瓦斷油事故分析處理一例．熱電技術，2002年第1期．

[TM622]；TB857+.3；[TL38+3]

B

1001-2184(2017)05-0124-02

2017-08-21

郭利紅(1979-)，女，陜西扶風人，畢業于寶雞工業學校數控專業，四川大川電力有限公司大川電廠運行主值，從事水電運行工作；

何 軍(1976-)，男，四川蘆山人，畢業于西安航空技術高等專科學校熱能工程專業，四川大川電力有限公司安全生產技術部副經理，工程師，從事水電安全生產管理工作.

(責任編輯卓政昌)