(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

1 設(shè)備概述

亭子口水電廠1、2、3、4號發(fā)電機由東芝水電設(shè)備(杭州)有限公司提供，水輪機由上海福伊特西門子水電設(shè)備有限公司提供，上導(dǎo)軸承設(shè)置一個完整的、獨立的潤滑系統(tǒng)，推力軸承和下導(dǎo)軸承采用合用油槽的結(jié)構(gòu)，即下導(dǎo)軸承與推力軸承設(shè)于同一油槽。上、下導(dǎo)軸承采用自潤滑、分塊、可調(diào)、油浸、巴氏合金型，推力軸承支撐方式采用彈簧簇結(jié)構(gòu)，推力軸承采用鋼制軸承合金面推力瓦。水輪機導(dǎo)軸承為稀油潤滑、采用巴氏合金表面的分塊瓦、自潤滑軸承，設(shè)置外置式油冷卻器，冷卻器采用布置在水輪機機坑里襯凹槽內(nèi)。其中上導(dǎo)瓦10塊，測油溫電阻2個，下導(dǎo)瓦20塊，推力瓦14塊，測油溫電阻4個，水導(dǎo)瓦10塊，測油溫電阻2個，鉑電阻均由主機廠家提供，質(zhì)量參差不齊，自2014年5月底所有4臺機投產(chǎn)以來，1號至4號機組水導(dǎo)瓦測溫電阻均出現(xiàn)不同程度的引線開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重時引起引線斷裂，使測溫電阻損壞，容易引起溫度跳變，易導(dǎo)致軸瓦溫度保護動作，引起機械事故或水機回路事故停機，造成發(fā)電廠和電網(wǎng)不必要的損失。

2 改造的必要性

(1)設(shè)計不規(guī)范，溫度電阻中間轉(zhuǎn)接較多，增加了斷點，易引起溫度跳變和測量誤差。比如上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力溫度傳感器經(jīng)發(fā)電機外端子箱轉(zhuǎn)接至測溫柜，測溫柜與發(fā)電機外端子箱距離較近，沒有轉(zhuǎn)接必要；

(2)運行時間長且不易維護，測量各部軸承瓦溫的溫度傳感器安裝在狹小不易維護更換的地方，一般在檢修時才有機會進行拆裝，這就要求測溫系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的運行；

(3)目前的測溫電阻普遍采用鉑絲繞制的電阻，最大的問題為：長期穩(wěn)定性差，可靠性低。在機組的長期振動過程中，繞制的紋路會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致熱電阻本身阻值不對稱，造成溫度跳變和測值不準(zhǔn)。如果封裝工藝不嚴(yán)格或填充物不致密，則其在軸向和徑向經(jīng)受重復(fù)性振動或沖擊時，會導(dǎo)致繞制在骨架上的鉑絲被壓縮或與不銹鋼外套相接觸，導(dǎo)致相鄰鉑絲間相互接觸或短路，造成溫度跳變；

(4)上導(dǎo)、推力、水導(dǎo)出線方式有待完善和改進。上導(dǎo)、推力油槽測溫出線采用圓管穿線外加膠泥封堵密封，在安裝拆卸時比較費時費力，且極易在拆除密封膠時損壞電纜引線，在小修時不易維護檢測。另外，如果密封不好，運行時間長容易導(dǎo)致漏油。水導(dǎo)油槽測溫出線采用鎖緊卡套封堵，在安裝拆卸時比較費時費力，在小修時也不易維護檢測；

(5)各部軸承油槽測溫電阻與外部電纜連接均采用焊接方式，機組每次檢修時必須將測溫電阻引出線剪斷，回裝時再進行焊接，不利于檢修時對測溫電阻進行拆裝，費時費力，如存在虛焊現(xiàn)象，就會引起測值不準(zhǔn)，影響機組安全穩(wěn)定運行；

(6)運行環(huán)境較差，溫度傳感器長期浸泡在溫度較高的各部軸承透平油槽中，機組運行時時刻承受油流沖擊和機組震動的影響，在這樣的環(huán)境中要保證溫度傳感器和測溫引線能持續(xù)穩(wěn)定運行就顯得非常重要；

(7)電磁干擾強度大，我廠水輪發(fā)電機組屬于中型機組，發(fā)電機的強電場特別是漏磁產(chǎn)生的強磁場對測溫系統(tǒng)的干擾非常大。而目前采用的測溫電阻均由主機廠提供，RTD引線為普通工業(yè)電纜，其信號傳輸能力不穩(wěn)定，外護套采用普通材質(zhì)，每臺機組均不同程度發(fā)生引線硬化、開裂甚至斷裂，工藝質(zhì)量較差，抗電磁干擾能力差；

(8)上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力、水導(dǎo)軸承是發(fā)電機組的關(guān)鍵部件之一，其中測量瓦溫的溫度傳感器又是檢測各部軸承瓦運行狀態(tài)的唯一手段，從而對水輪發(fā)電機組進行監(jiān)測和保護，其重要性不言而喻。一旦測溫電阻產(chǎn)生磨損、斷裂、絕緣損壞等情況，將導(dǎo)致機組測溫不準(zhǔn)確、溫度跳變、甚至無溫度顯示，使很多軸瓦不能被監(jiān)控，當(dāng)這些不能被監(jiān)控的軸瓦有故障發(fā)生時，不能及時有效地限制故障擴大，不能保護一次設(shè)備的安全。嚴(yán)重時引起燒瓦和機組事故停機，給電廠帶來電網(wǎng)考核電量損失及非停造成的電量損失。

3 解決方案

對4臺機組上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力、水導(dǎo)各部軸承瓦溫、油溫測溫電阻進行改造換型，將現(xiàn)有測溫電阻出線彈簧保護結(jié)構(gòu)更換為304不銹鋼雙扣波紋管式保護結(jié)構(gòu)。

(1)全部采用測溫電阻引線一體化設(shè)計，中間沒有任何轉(zhuǎn)接及斷點，上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力電阻引線通過出線裝置直接接至測溫柜，水導(dǎo)距離較遠(yuǎn)，經(jīng)過水車室端子箱轉(zhuǎn)接至測溫柜；

(2)采用特制耐油的導(dǎo)線。導(dǎo)線長期浸泡在油里出現(xiàn)變硬變脆是由于導(dǎo)線最外層絕緣層材料選擇不合理造成的，例如導(dǎo)線的外皮材料是PVC材料，其耐油、耐溫性能比較差。在溫度較高場合，它的耐油性能會大大降低，使用壽命會縮短很多，在較高溫度的油中長時間浸泡后，導(dǎo)線會出現(xiàn)變硬、變脆的現(xiàn)象。所以應(yīng)該選用耐油、耐溫的導(dǎo)線材料；

(3)波紋管與測溫探頭采用攻絲冷軋連接方式，解決了波紋管與探頭連接處容易斷開的問題；

(4)將現(xiàn)有測溫電阻引出線油槽內(nèi)焊接形式更換為一體式出線，在油槽內(nèi)無接頭，直接引至就近轉(zhuǎn)接端子箱；

(5)將現(xiàn)有測溫電阻固定螺紋結(jié)構(gòu)更換為活動螺紋結(jié)構(gòu)，方便拆裝；

(6)油槽出線裝置改造，改變現(xiàn)有油槽出線方式，上導(dǎo)、推力、下導(dǎo)油槽出線裝置采用圓管穿線外加密封的方式，割掉原圓形法蘭盤前端，材質(zhì)為不銹鋼材料，采用特殊焊條與Q235碳素鋼材質(zhì)的油槽壁圓管對焊，其圓形油槽密封出線裝置的耐壓等級5bar，出線密封盤上使用夾套密封出線，實現(xiàn)測溫電阻引線一體化設(shè)計，中間沒有任何轉(zhuǎn)接及斷點，直接接至機組測溫柜；

(7)水導(dǎo)油槽采用專用單線密封油槽出線裝置，實現(xiàn)測溫電阻引線一體化設(shè)計，中間沒有任何轉(zhuǎn)接及斷點，測溫電阻引線直接接至附近增加的端子箱，送至水導(dǎo)軸承轉(zhuǎn)接箱1#(水導(dǎo))，最后接至機組測溫柜；

(8)改變現(xiàn)有上導(dǎo)、推力下導(dǎo)、水導(dǎo)油槽內(nèi)布線方式，在上導(dǎo)、推力下導(dǎo)、水導(dǎo)等油槽內(nèi)，機組正常運行之后，油流對測溫電阻探頭和引線連接部位沖擊力很大，現(xiàn)場安裝需注意：就近多點固定；順著油流沖擊的方向布線，減少油流對引線的沖擊；

(9)新增加端子箱內(nèi)安全接地和等電位接地，按規(guī)范要求進行，電纜屏蔽層接入等電位接地排，盤柜及設(shè)備外殼接入安全接地排。

4 結(jié)論

亭子口水電廠上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力、水導(dǎo)軸承測溫系統(tǒng)改造后，降低了測溫系統(tǒng)的缺陷率，減少維護成本，延長測溫電阻使用壽命，更有利于測溫系統(tǒng)的維護，測溫電阻的穩(wěn)定性更好，測量準(zhǔn)確。改造完成后半年多的時間內(nèi)未發(fā)生過一起上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力、水導(dǎo)軸承測溫系統(tǒng)缺陷和故障，有效保證了機組的安全穩(wěn)定運行。