黃慧仙

（華電（沙縣）能源有限公司，福建 三明 365500）

1 機(jī)組參數(shù)

某水電站位于福建省沙縣境內(nèi)高砂鎮(zhèn)的沙溪干流上，在沙縣城關(guān)下游14 km處，是一座以發(fā)電和航運(yùn)為主的樞紐工程。河床式站房安裝4臺(tái)12.5 MW燈泡貫流式機(jī)組。其中，2號(hào)機(jī)主要參數(shù)為：水輪機(jī)型號(hào)GZ850-WP-420，最高水頭11.2 m，最低水頭5.0 m，額定水頭9.5 m，額定轉(zhuǎn)速為125 r/min，額定流量148.9 m3/s，水輪機(jī)額定功率12.856 MW，飛逸轉(zhuǎn)速342 r/min。

2 幾次異常情況檢查

2號(hào)機(jī)受油器自2016-02機(jī)組恢復(fù)出力改造后，已多次出現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行中后端噴油的緊急情況。為此，為能盡早恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行，檢修人員加班加點(diǎn)來完成搶修任務(wù)。

從幾次搶修中拆下的受油器浮動(dòng)瓦的受損情況分析來看，都存在著一些共性——大、小浮動(dòng)瓦靠外端側(cè)瓦壁的磨損遠(yuǎn)大于靠中間側(cè)，浮動(dòng)瓦成喇叭口狀；大、小浮動(dòng)瓦防轉(zhuǎn)銷釘切斷。

3 原因分析及處理

2號(hào)機(jī)進(jìn)行了恢復(fù)銘牌出力改造，受油器也隨之進(jìn)行了技改，改變了原先粗大笨重的情況，站家在受油器原理結(jié)構(gòu)上又稍作改動(dòng)，原受油器瓦座本體大、小浮動(dòng)瓦之間有一釋壓孔，改造后的受油器取消了該孔。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析，受油器后端蓋噴油原因主要有以下3點(diǎn)。

3.1 受油器操作油管擺度大

某水電站機(jī)組大軸為空心軸，內(nèi)設(shè)中間操作油管至槳葉開啟腔，中間操作油管外壁與大軸內(nèi)壁形成關(guān)閉腔，中間操作油管內(nèi)還設(shè)一恒壓油管。受油器的大、中操作油管以及恒壓油管通過固定螺栓分別與大軸、大軸內(nèi)中間操作油管、恒壓油管相連。

大軸本身為一體加工，在擺度上可不予考慮。恒壓油管在運(yùn)行使用中能前后移動(dòng)（用于槳葉開度反饋），加之恒壓油管細(xì)長(zhǎng)，有一定的徑向彈性，此徑向力在實(shí)際運(yùn)行中僅對(duì)中操產(chǎn)生0.01～0.02 mm的徑向變形，影響不大，因此在盤車中不加以考慮。所以重點(diǎn)要注意的就是受油器大操作油管、中間操作油管與大軸的軸線重合度是否在合格范圍內(nèi)，我們可通過盤車修配使受油器操作油管擺度在允許范圍內(nèi)，以消除此因素。

3.2 受油器座與操作油管不同心

某水電站機(jī)組受油器座為一體加工制造，通過地腳螺絲固定在基礎(chǔ)座上。受油器座內(nèi)設(shè)關(guān)、開腔，大、小浮動(dòng)瓦分別置于其內(nèi)部，座與大小瓦工作配合是依靠座內(nèi)徑向平臺(tái)及受油器大小端蓋平臺(tái)，接觸部分為浮動(dòng)瓦端部橡皮O形盤根，并通過盤根得以止漏和隔離腔室，以及利用盤根彈性特性讓浮動(dòng)瓦與受油器座不發(fā)生剛性接觸而“懸浮”起來，并在軸向保留浮動(dòng)瓦與受油器座配合間隙0.20～0.50 mm；將浮動(dòng)瓦外壁與受油器內(nèi)壁之間的徑向間隙調(diào)整均勻，保證受油器座與操作油管同心，防止受油器座與操作油管不同心而產(chǎn)生憋瓦現(xiàn)象。

3.3 受油器“中腔”壓力釋放緩慢

某水電站受油器有開啟腔、關(guān)閉腔，并沒有“中腔”一說，圖紙上也未注明，但它確實(shí)存在，位于開啟腔與關(guān)閉腔中間空腔區(qū)域。

在受油器工作時(shí)，調(diào)速器輸送給受油器操作油不可能同時(shí)開關(guān)兩腔，要么開啟腔進(jìn)油，要么關(guān)閉腔進(jìn)油。槳葉關(guān)閉操作時(shí)，壓力油進(jìn)入受油器關(guān)閉腔后大部分壓力油通過大浮動(dòng)瓦上輸油孔進(jìn)入大操作油管，去操作槳葉關(guān)閉（此時(shí)開啟腔負(fù)責(zé)回油），還有少部分壓力油則通過大浮動(dòng)瓦與轉(zhuǎn)動(dòng)中的大操作油管上軸套間隙（修配間隙0.06～0.10 mm）擠壓出去，擠壓出的油流又分兩路，一路靠端蓋側(cè)，油流直接引向排油管；另一路則進(jìn)入密閉的受油器中腔。此時(shí)，帶壓的油流進(jìn)入中腔室要釋放壓力只能通過小瓦（即開啟腔）與中操軸套之間的間隙（修配間隙0.06～0.10 mm）擠壓到開啟腔進(jìn)行排油泄壓，由于間隙狹小，壓力油（3.6～4.0 MPa調(diào)速器用油壓力）無法短時(shí)間內(nèi)通過狹小間隙釋放，油壓必然會(huì)作用于各個(gè)面上，也會(huì)作用于中腔大、小浮動(dòng)瓦O形盤根以內(nèi)的端面上，在大、小浮動(dòng)瓦端面上就產(chǎn)生了側(cè)向壓差（中側(cè)高壓，兩側(cè)無壓或是小瓦靠恒壓室側(cè)僅0.2 MPa壓力），浮動(dòng)瓦向兩端位移并克服端蓋側(cè)O形盤根的彈力直接作用在端蓋上，發(fā)生剛性接觸，憋瓦。這也是近年來2號(hào)機(jī)受油器改造后，運(yùn)行過程噴油和后端蓋漏油加重的主要原因之一。為了防止結(jié)構(gòu)原理上存在設(shè)計(jì)缺陷，應(yīng)在受油器中腔及恒壓室開一孔用管路連接，以達(dá)到釋放壓力油的目的。

4 安裝調(diào)試

4.1 盤車

根據(jù)這次事件，在靜態(tài)下操作，受油器座已經(jīng)產(chǎn)生撬動(dòng)，所以，盤車可以檢查操作油管是否已經(jīng)變形錯(cuò)位。本次修前操作油管盤車數(shù)據(jù)見表1.

表1 修前操作油管盤車數(shù)據(jù)

從盤車數(shù)據(jù)上看，操作油管與大軸同軸度在合格范圍內(nèi)，最大值為中操測(cè)點(diǎn)3至測(cè)點(diǎn)7的0.10 mm。

4.2 大小浮動(dòng)瓦的修配

事件發(fā)生后，立即將備用瓦與軸套進(jìn)行加工處理，修配后小浮動(dòng)瓦與軸套的間隙為0.08 mm，大浮動(dòng)瓦與軸套間隙為0.09 mm。從數(shù)據(jù)上計(jì)算看，浮動(dòng)瓦與軸套配合間隙、浮動(dòng)瓦與受油器座端面間隙、浮動(dòng)瓦端面的平行度等均達(dá)到了要求。受油器座中腔及恒壓室側(cè)向位開￠18孔，回裝后用高壓管相連接。

5 結(jié)束語(yǔ)

某水電站2號(hào)機(jī)水輪發(fā)電機(jī)受油器經(jīng)搶修后，于2017-07-18投入運(yùn)行，受油器整體運(yùn)行情況良好，具體為：①受油器恒壓室的壓力修前0.2 MPa基本不動(dòng)，修后操作顯示壓力在0.15～0.26 MPa之間，說明受油器“中腔”壓力釋放達(dá)到目的。②壓油泵及漏油泵啟動(dòng)間隔時(shí)間均明顯延長(zhǎng)。修前啟動(dòng)間隔時(shí)間壓油泵為10 min、漏油泵為1 h 25 min，修后壓油泵為43 min、漏油泵為18 h 40 min，2個(gè)油泵啟動(dòng)間隔時(shí)間大幅度延長(zhǎng)，說明本次搶修后受油器浮動(dòng)瓦的間隙配合良好，間隙漏油量極少。從以上數(shù)據(jù)看，受油器中腔壓力在操作過程中得到有效釋放，受油器憋瓦導(dǎo)致后端噴油隱患得以根除。