燈泡貫流式機組檢修關鍵技術探討

葉合平 謝穎

摘 要：文章根據燈泡貫流式機組在檢修過程中經常發生故障的地方，結合相應的理論知識及實踐經驗，選了幾個重要且容易出問題的受油器、機組軸線、接力器壓緊行程等作重點探討，提出了切實可行的處理措施。

關鍵詞：檢修；關鍵技術；探討

一、前言

近年來，隨著燈泡貫流式機組的飛速發展，一些電站機組也事故頻繁，由于本人經常會參加相關電站機組的故障處理，在處理的過程中本人了解到，許多電站機組有些部件其實在設計制造安裝中均已經存在問題，由于先天不足導致后天處理十分困難，有些是在機組后天運行過程中由于運行人員的失誤而造成的。這些問題都會嚴重影響機組的安全穩定運行，給發電廠帶來極大的經濟損失。下面本人就燈泡貫流式機組的幾個重要且容易出問題的部位，如：受油器、機組軸線、接力器安裝及壓緊行程調整等方面為大家做介紹，希望能為大家在以后的工作中起到一定的借鑒作用。

二、受油器方面問題

受油器是水輪機的重要部件，其主要作用是將調速系統的壓力油自固定油管引入到轉動著的操作油管內，并將其傳送至槳葉接力器，及時、有效地調整槳葉開度，從而使水輪發電機組始終處在協聯工況下穩定運行。

近年來從國內運行的燈泡貫流機組來看，受油器漏油、竄油、浮動軸瓦磨損拉傷、外殼開裂、溢油噴油等事故時有發生，嚴重影響了電站機組的安全運行。

（一）、受油器事故發生一般原因

1、浮動軸瓦與操作油管的配合間隙方面的問題，間隙過小可能會造成軸瓦磨損，過大又會造成漏油；受油器結構上存在缺陷導致無法保證操作油的同心度而出現問題（如潮州供水樞紐等）等 。

2、受油器操作油管的擺度以及內、中、外三層操作油管的同心度是安裝中重要的質量控制指標，安裝檢修時如達不到技術要求，則受油器浮動軸瓦就會出現磨損，自然就會出現漏油甚至燒瓦的事故。

3、受油器中心高程位置調整不當，造成操作油管與浮動瓦偏心。所以安裝檢修時應該從受油器上、下游兩端蓋處，分上、下、左、右四點對稱測量中、外層操作油管與浮動瓦間隙來調整受油器支架的中心與高程。

三、軸線調整方面問題

（一）、軸線的重要作用

燈泡貫流式水輪發電機組軸線的測量與調整，是機組檢修中最重要的工序之一，是衡量檢修質量的重要指標。機組軸線擺度分析是機組軸線調整的直接依據。如果一臺機組的軸線質量不好，主軸在運轉過程中就會產生較大擺動，轉動部件在運轉中所受的不平衡磁拉力和水力不平衡也會增大，機組振動加劇，使機組軸承運行條件惡化，嚴重威脅水輪發電機組的安全、穩定運行。因此，在機組檢修中，機組軸線的調整至關重要。

（二）、燈泡式機組軸承的布置方式

燈泡貫流式水輪發電機組在我國經過幾十年的發展，其軸承布置的型式主要經歷了以下三種方式：

1、三支點單懸臂結構。此結構轉子位于發電機導軸承與推力軸承之間。水輪機軸承位于轉輪上游側。此種結構可承受較大負荷，有利于提高軸系的剛度，主軸受力狀態好，缺點是安裝時調整軸系較困難。

2、雙支點單懸臂結構。將發電機推力軸承與發電機導軸承合并為發電機組合軸承，發電機轉子位于發電機組合軸承與水輪機導軸承之間，水輪機轉輪位于水輪機導軸承下游側。此形式適用于中等容量機組，在工地調整軸系較方便，并降低了機組成本。

3、雙支點雙懸臂結構。將發電機推力軸承與發電機導軸承合并為發電機組合軸承，位于發電機轉子下游側，水輪機轉輪位于水導軸承下游側。此種形式可縮短主軸長度使機組結構緊湊，便于軸承的維護和檢修。

雙支點雙懸臂結構為國內外大中型燈泡貫流機組采用的最普遍的結構形式，其優點為發電機與水輪機共用一根軸，制造、安裝、軸線調整等均較為簡單，對于電站今后的運行維護比較方便，已成功運用于許多電站。目前安裝的燈泡貫流式機組的軸承布置基本上都是采用這種型式。

（三）、軸線調整技術

一般情況下，軸線調整的目的就是讓機組的軸線和中心線盡量相吻合，在靜態過程中一般我們不考慮機組的旋轉中心線，如果出現機組軸線與機組中心線的誤差過大，將會直接影響到機組的振動、擺度、瓦溫甚至機組出力等。在實際工作中，我經常碰到檢修人員在進行燈泡貫流式機組軸線調整時，就是保證兩部軸瓦與軸的間隙，然后通過水平儀來調整主軸的水平。這說明他們還沒有真正理解到機組軸線的含義。對于機組中心線和機組軸線沒有清楚的認知，更不要說還有旋轉中心線了。理論上來講，如果機組設備的制造和安裝的質量都非常完美，那么安裝完成后它的中心線和軸線就應該重合，但是這種情況基本是不可能的，那就說明用這種簡單的方法來調整機組軸線是不可行的。這種調整方法只能保證機組主軸在轉子和轉輪吊入安裝前是“水平”的，但是軸線調整難道只是保證主軸是水平的就行了嗎？如果座環在安裝時是傾斜的，而主軸如果還是調整成水平狀態，這樣是無法保證機組的軸線和中心線吻合的。

四、接力器相關問題

水輪機接力器是控制導葉開關和導葉開度的直接驅動機械，導葉全關時，由于導葉兩側存在壓差，會使導葉產生一定機械變形從而兩導葉立面之間出現間隙，漏水量會加大。為控制機組停機時導葉處漏水量，需在導葉全關閉后，施加一個力矩使兩導葉之間壓緊，此力矩就是用來抵消致使導葉產生機械變形的水力矩。導葉立面間隙小了，漏水量自然就小了。水輪機接力器的壓緊行程就是為了產生此力矩來壓緊導葉。壓緊行程過大可能導致導水機構部件損壞，過小會導致導水漏水量增大，所以機組安裝、檢修過程中需要對接力器壓緊行程進行測量和調整，使之在設計范圍內。

五、結束語

水電是技術成熟、運行靈活的清潔低碳可再生能源，具有防洪、供水、航運、灌溉等綜合利用功能，經濟、社會、生態效益顯著。經過多年發展，我國水電裝機容量和年發電量已突破3億千瓦和1萬億千瓦時，水電工程技術居世界先進水平，形成了規劃、設計、施工、裝備制造、運行維護等全產業鏈整合能力，水能資源總量、投產裝機容量和年發電量均居世界首位。同時，我們也應該清醒，水電發展十三五規劃中也明確指出：“……按照流域內干流開發優先、支流保護優先的原則，嚴格控制中小流域、中小水電開發，……嚴格控制中小水電開發……；” 燈泡貫流式水電站一般均為中小型水電站，所以十三五期間這類電站的重點為檢修及改造升級工作。本人根據近些年在燈泡貫流式機組運行檢修中常碰到的一些案例，總結出了這種類型機組的幾個常見部件的常見問題供同行們參考，希望對大家在以后的運行檢修中有所借鑒。

參考文獻：

[1]田樹棠貫流式水輪發電機組的技術優勢與關鍵技術 .水電與新能源.2013

[2]馮衍祥燈泡貫流式機組運行中的若干問題.水電站機電技術.2007

[3]謝穎 章海兵等 特大型燈泡貫流式水輪發電機組安裝技術-水電站機電技術.2010

作者簡介：

葉合平，男，1972年2月，高級工程師，現為廣東水利電力職業技術學院教師。