李昆侖
摘 要:受油器是燈泡貫流式水輪發(fā)電機組不可或缺的部件之一,并且在整個機組的運行過程中發(fā)生故障的幾率比較高。加強對其故障的研究,提高故障處理效率,對于保證燈泡貫流式水輪發(fā)電機組正常運行提供重要保障。本文將電站機組運行中受油器發(fā)生的故障作為實例,對其故障原因與處理方式進行分析。
關鍵詞:燈泡貫流式水輪發(fā)電機組 受油器 故障研究 處理
受油器能夠進行壓力油的傳輸與分配,當機組使用一段時間后,受油器不可避免會出現(xiàn)浮動異常、漏油量超出正常范圍、浮動瓦燒毀等現(xiàn)象,有的故障甚至會多次出現(xiàn),阻礙了機組的正常運行。找出故障原因進行針對性處理能夠為機組運行提供可靠保障。
1.受油器基本結構
作為燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的主要部件之一,受油器位于發(fā)電機的軸端,使用浮動瓦結構,能夠有效避免油管被過度磨損。調速器中的壓力油流經受油器從操作油管流向轉輪接力器,為轉輪葉片的轉動提供動力;輪轂油箱中的潤滑油通過受油器提供給轉輪的輪轂體。受油器中配置有對漏油進行回收與排放的裝置,并將漏油從管道引到漏油箱中。為了防止出現(xiàn)軸電流與漏電現(xiàn)象,在受油器與發(fā)電機的連接位置處安裝有絕緣材料。受油器的結構示意圖圖1。
2.燈泡貫流式水輪發(fā)電機組受油器故障研究以及處理
2.1故障一
2.1.1故障現(xiàn)象
某電站機組安裝完成后對機組進行空載試運行,當機組在空載狀態(tài)運轉了三個小時后聽到受油器外部的操作油管發(fā)出不正常聲響,同時用手觸摸時發(fā)現(xiàn)受油器后部發(fā)燙,發(fā)現(xiàn)問題后運行人員立即按停機程序將機組關閉。
2.1.2分析故障
進行檢查發(fā)現(xiàn)受油器的后油箱上存在明顯劃痕。然后對外操作油管與受油器的后油箱之間的距離進行測量,結果為0.5毫米。
2.1.3原因分析
由于本電站機組取消了內操作油管,僅有中和外操作油管,推測原因可能為:1、外操作油管搖擺的幅度過大,與后油箱發(fā)生接觸;2、擋油環(huán)與后油箱發(fā)生接觸。
2.1.4處理過程及結果
為了保證機組盡快完成試運行工作,經各方商量暫時采取臨時措施,將一塊厚度為2毫米的石棉墊放置在后油箱的下端至中部,將集油箱上部與外管之間的距離增加到1毫米。與此同時,使用角磨機對擋油環(huán)端面進行打磨,減少1.5毫米,立面減少1毫米,使其與后油箱之間的間隙增加。
處理完成后啟動機組,發(fā)現(xiàn)仍然伴有不正常聲音,并且有較大面積漏油,再次停機進行檢查。將受油器拆下,仔細檢查發(fā)現(xiàn)存在的問題包括:受油器中后油箱和外管之間仍然存在碰觸;導向瓦瓦面磨損嚴重;回復軸、導向瓦被磨損,說明回復軸向下擺動;瓦蓋和上游的浮動瓦之間不存在間隙,導致瓦蓋沒有活動的空間,不能發(fā)揮應有的浮動作用,因此與操作油管之間的摩擦比較嚴重。
具體處理方式為:將后油箱從受油器中取出進行處理。將其與外管進行觸碰的圓形車去1毫米,使得后油箱與外管之間的距離至少增加到1.5毫米;取出1#機組的受油器中的導向瓦,安裝備用導向瓦;由于沒有備用的回復軸,因此使用拋光機對其進行拋光,增加其與導向瓦之間的距離到0.3毫米。然后將一塊厚度為0.1毫米的銅墊放置在回復軸與油管連接位置,使回復軸左右擺動的幅度減??;將浮動瓦的側面繼續(xù)削減0.1毫米,保證浮動瓦有足夠的活動空間,發(fā)揮其浮動作用。
將改造后的后油箱裝回受油器,對浮動瓦間隙進行測量,保證其在0.07毫米至0.09毫米之間,按照設計規(guī)范進行。安裝完成后進行機組啟動,不正常聲響消失,漏油正常。
2.2故障二
2.2.1故障現(xiàn)象
某電站機組運行三個小時后,各部分的瓦溫處于正常狀態(tài)。調整調速器到自動狀態(tài),15分鐘后發(fā)現(xiàn)輪轂油箱呼吸器中出現(xiàn)數量較大的透平油,壓力油罐中的油位快速下降,受油器溫度變高,機組停機。工作人員反復進行漿葉的操作,得知在其關閉時,壓力油從輪轂油箱中冒出。
2.2.2分析故障
初步分析得知:有油從輪轂油箱中冒出,表明輪轂供油管中存在一定量的壓力油;受油器溫度升高,并且位置發(fā)生改變,懷疑浮動瓦燒毀。
深入檢查:將受油器從機組中拆除,打開其外殼,發(fā)現(xiàn)其中的操作油管蓋中存在的抗磨銅套掉落。針對受油器在停機中溫度升高的現(xiàn)象,將其解體,觀察到軸承二與三存在燒毀想象。操作油管和軸承接觸的地方發(fā)生一定程度磨損。
2.2.3分析溢油與燒瓦原因
引起溢油的直接原因為操作管中抗磨銅套掉落,導致轉輪接力器關腔連通輪轂供油腔,在進行漿葉的操作時,接力器關腔中的壓力油會進入供油腔中,然后在反壓的作用下進入輪轂油箱之中。壓力太大導致這些油不能及時從溢油管中回到回油箱中,只能從油箱呼吸器中排放。
浮動瓦燒毀的原因包括:兩個腔體進行連通后,受油器受到壓力油產生的推力,發(fā)生位置的移動,導致軸承不能在受油器中進行浮動,軸承與操作油管發(fā)生接觸,造成摩擦,最終燒毀。
2.2.4處理過程及效果
此次故障導致浮動瓦燒毀,并且操作油管端蓋的抗磨環(huán)已經損毀,多方面的協(xié)商最終決定:將浮動瓦與抗磨環(huán)進行更換;對操作油管表面出現(xiàn)的磨損痕跡再次進行檢查,對其中的高點與刮痕進行打磨處理;將受油器重新進行安裝,然后使用槳葉動作進行運行試驗,對滲油情況進行觀察,看滲油量是否在正常范圍之中。經過這一系列措施,受油器已經恢復工作,機組能夠正常運行。
2.3故障三
2.3.1故障現(xiàn)象
某電站機組在調試初期經常發(fā)生多次浮動瓦燒瓦事故,甚至出現(xiàn)反饋桿自焊接處撕裂等現(xiàn)象,導致機組不能正常工作。
2.3.2分析故障
受油器結構包括三道浮動瓦,分別對內外操作油管與反饋桿形成支撐作用。安裝要求為操作油管安裝完畢后畢盤車檢查擺度要小于0.2毫米,經查閱現(xiàn)場安裝紀錄后發(fā)現(xiàn)操作油管的擺度值符合要求。拆卸受油器后對操作油管進行盤車檢查,發(fā)現(xiàn)最大擺度為0.18毫米、0.17毫米與0.11毫米,比標準規(guī)定值小。
2.3.3原因分析
主軸動平衡不穩(wěn)定導致擺度過大,引起內外操作油管與浮動瓦同軸度偏差太大;轉子自重作用導致主軸出現(xiàn)撓度。
2.3.4處理過程及效果
徹底改造受油器體支撐,加裝環(huán)形軸向多臂支撐,抵消軸向受力引起的偏轉現(xiàn)象。然后調整浮動瓦間隙,擰緊螺栓固定多臂支撐并且進行鉸削配裝定位銷,以便以后進行拆裝檢修。經過改造與裝配進行百分表的架設與原始數值的讀取。經過一段時間的運行,發(fā)現(xiàn)該種方案能夠消除受油器受軸向作用力發(fā)生偏轉引起燒瓦的問題,并且能夠提升漿葉操作的方便性。
3.結語
受油器是否能夠正常工作對于燈泡貫流式水輪發(fā)電機組具有重要的影響。為了保證降低其故障發(fā)生率,需要保證在設計過程中按照有關規(guī)范與實際情況進行,在制作中使用合格的原材料與科學的生產工序。在進行受油器安裝中,對操作油管擺動的幅度、浮動瓦和操作油管頸的配合尺寸進行嚴格控制,保證其中每項數據與設計要求、相關規(guī)范相符,為機組正常運行提供保障。
參考文獻:
[1]陳德忠.貫流式水輪機受油器外操作油管爆裂故障分析與處理[J].廣西電力, 2015,38(6):85-87.
[2]潘軍偉,姜明忠,張占武,等.桃源電站燈泡貫流式機組受油器故障分析及處理[J].水利水電施工,2016(4):72-73.
[3]吳慶華.峽江水電站燈泡貫流式水輪發(fā)電機組受油器安裝[J].江西水利科技, 2016,42(2):125-131.