阿 旺

（國網(wǎng)西藏電力有限公司昌都供電公司，西藏昌都 854000）

1 金河電站概況

金河電站2004 年9 月26 日投產(chǎn)發(fā)電。電站水輪發(fā)電機(jī)組由東方電機(jī)股份有限公司制造，采用立式懸垂型結(jié)構(gòu)，機(jī)組轉(zhuǎn)速600 r/min，型號(hào)SF15-10/3000，水輪機(jī)型號(hào)HID307-LJ-130。電站裝機(jī)4 臺(tái)，單機(jī)容量1.5 萬kW，總裝機(jī)容量為6 萬kW，設(shè)計(jì)水頭142 m，單機(jī)引用流量為11.75 m3/s，保證出力1.18 萬kW，年發(fā)電量3.67 億kW·h。冷卻方式采用雙路自循環(huán)密閉風(fēng)冷卻，共安裝三部導(dǎo)軸承和一部推力軸承，軸承的潤滑冷卻方式：水導(dǎo)和下導(dǎo)采用空氣自冷方式，推力和上導(dǎo)（公用一個(gè)油盆）采用冷卻器外循環(huán)方式。勵(lì)磁裝置采用LTW6200 型可控硅三相全控橋式整流自并激靜止勵(lì)磁方式。

水輪機(jī)采用混流式結(jié)構(gòu)，立軸金屬蝸殼，調(diào)速器采用WBZT-5000 型微機(jī)步進(jìn)式水輪機(jī)調(diào)速器。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，推力油盆內(nèi)設(shè)置的冷卻器內(nèi)部技術(shù)供水通過水泵不斷強(qiáng)迫密閉循環(huán)，推力油盒的溫度經(jīng)過尾水冷卻器進(jìn)行熱交換達(dá)到水冷卻的目的，保證推力瓦和上導(dǎo)瓦的溫度維持在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2 金河電站2 號(hào)機(jī)組推力/下導(dǎo)軸承系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

金河電站2 號(hào)機(jī)組自投運(yùn)以來，推力、上導(dǎo)油槽甩油嚴(yán)重，甩油引起的油污受熱霧化，彌漫整個(gè)廠房造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，影響運(yùn)行巡視人員身心健康的同時(shí)，油霧浸入到定、轉(zhuǎn)子線圈、鐵芯以及機(jī)電保護(hù)通信自動(dòng)化設(shè)備，降低設(shè)備絕緣性能和使用壽命，影響繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備的可靠性，對(duì)廠房設(shè)備設(shè)施的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。推力、上導(dǎo)油盒長(zhǎng)期甩油致使油位下降，油槽缺油存在導(dǎo)軸瓦溫度升高而事故停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。

3 機(jī)組軸承導(dǎo)油盒甩油的危害

（1）引發(fā)電機(jī)定子溫度升高。水輪發(fā)電機(jī)上導(dǎo)油盒甩油會(huì)造成電機(jī)定子線圈外層油污凝結(jié)，由于透平油具有一定的粘性，定子線圈通風(fēng)孔長(zhǎng)時(shí)間凝結(jié)透平油，并粘著灰塵而變成污泥，久而久之堵塞通風(fēng)孔。水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，通風(fēng)孔散熱通道堵塞，會(huì)使定子線圈運(yùn)行溫度升高，影響發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行，縮短定子線圈壽命。

（2）引起定子線圈絕緣水平下降。透平油甩在發(fā)電機(jī)定子線圈上，會(huì)引起定子絕緣水平下降，有不正?，F(xiàn)象沖擊時(shí)會(huì)引起發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子線圈接地甚至短路。金河電站3 號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子線圈曾因透平油侵蝕鐵芯銹蝕絕緣下降，最終致使停機(jī)消缺。

（3）增加發(fā)電機(jī)定子線圈保養(yǎng)難度。油盒甩油使發(fā)電機(jī)定子線圈通風(fēng)孔粘著雜質(zhì)，通風(fēng)孔全部堵死，致使機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)，機(jī)組檢修及保養(yǎng)難度增加。

（4）油盒甩油時(shí)，會(huì)造成風(fēng)洞及水車油盒內(nèi)嚴(yán)重集油，地面打滑，給運(yùn)行巡檢人員的安全帶來隱患。

4 油霧產(chǎn)生原因分析

經(jīng)過多年運(yùn)行觀察及技術(shù)儲(chǔ)備，認(rèn)為金河電站推力/上導(dǎo)油盆產(chǎn)生油霧的主要原因?yàn)?；①油盆?nèi)部透平油在主軸高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)透平油快速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)熱交換的同時(shí)，負(fù)面影響是噴濺形成油霧，并順著主軸爬油等問題，廠家為增加散熱效果，在推力頭底部設(shè)置了6 個(gè)甩油通道，加速潤滑油循環(huán)，增加散熱效果，進(jìn)一步增加了油盒甩油問題；②推力/上導(dǎo)油盆擋油桶周圍形成了相對(duì)密閉的空間，擋油桶底部四周在轉(zhuǎn)子散熱片的作用下強(qiáng)迫空氣循環(huán)向外推送，致使推力/上導(dǎo)油盆擋油桶頂部四周形成負(fù)壓，在轉(zhuǎn)子散熱片的作用下加速空氣循環(huán)，加速油霧的運(yùn)動(dòng)及霧化，油霧遇到冷空氣后部分凝結(jié)到設(shè)備上，部分?jǐn)U散到空氣中，久而久之造成設(shè)備集油及油霧霧化，嚴(yán)重影響設(shè)備的絕緣性能和安全文明生產(chǎn)環(huán)境；③油在高速旋轉(zhuǎn)的油槽內(nèi)產(chǎn)生溫升，加速油的霧化外溢，當(dāng)油霧遇到外部的冷空氣后凝結(jié)，附著在定、轉(zhuǎn)子鐵芯和線圈上，造成絕緣材料腐蝕，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全運(yùn)行；④主軸與油盒蓋間隙的密封工藝不過關(guān)，機(jī)組運(yùn)行過程中，主軸與油盒蓋密封處順著主軸爬油，造成大量的油污外漏，影響機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。

5 處理措施

鑒于以上問題，結(jié)合2017 年2 號(hào)機(jī)組大修施工，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員大膽提出破壞推力/上導(dǎo)油盆擋油桶頂部四周負(fù)壓措施來減緩油霧外溢的辦法。在推力/上導(dǎo)油盆擋油桶頂部?jī)蓚?cè)對(duì)應(yīng)處，分別安裝一個(gè)直徑40 mm 的進(jìn)風(fēng)管，管路的另一頭引到發(fā)電機(jī)蓋板面上，確保足夠的自然風(fēng)進(jìn)入推力/上導(dǎo)油盆檔油桶頂部四周，破壞負(fù)壓的同時(shí)，也降低了擋油桶四周的運(yùn)行環(huán)境溫度，起到抑制和減緩產(chǎn)生油霧的效果。其次，采取減緩?fù)屏?上導(dǎo)油盆透平油旋轉(zhuǎn)的措施，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度相對(duì)低海拔區(qū)域較低，一般機(jī)組運(yùn)行環(huán)境溫度為27 ℃左右，多年運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，金河電站推力/上導(dǎo)軸承溫度一般保持在45 ℃左右，遠(yuǎn)低于規(guī)范上限的60 ℃，減緩?fù)钙接蛢?nèi)部循環(huán)，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行影響較小。因此采取堆焊的方式封堵廠家在推力頭底面設(shè)置的甩油通道，從而減緩?fù)钙接蛢?nèi)循環(huán)速度，有效緩解透平油在油盒內(nèi)部噴濺產(chǎn)生甩油的問題，進(jìn)而達(dá)到減緩?fù)钙接挽F化外漏的目的。另外，再推力頭擋油桶內(nèi)壁增設(shè)數(shù)道迷宮環(huán)，用于逐級(jí)截止因慣性形成的主軸爬油問題，最后用毛氈在上導(dǎo)油盒四周進(jìn)行密封處理，少量的爬油和油污用毛氈吸附后回流到推力油盒，起到了良好的效果。

6 效果檢驗(yàn)

2 號(hào)機(jī)組通過A 級(jí)檢修進(jìn)行推力/上導(dǎo)溢油、濺油、油霧霧化治理后，機(jī)組投運(yùn)180 d，共計(jì)啟停20 臺(tái)次，并在各種工況下運(yùn)行3600 h。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查；原來在風(fēng)洞內(nèi)嚴(yán)重積油的現(xiàn)象沒有再次出現(xiàn)，推力軸承周圍沒有產(chǎn)生油霧，水車室內(nèi)壁沒有明顯的油漬。未整治前，2 號(hào)機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后水車油盒蓋板上有大量的油漬聚集，經(jīng)檢修消缺處理至今沒有出現(xiàn)下導(dǎo)油盒滴油和水車油盒蓋上積油的問題。廠房?jī)?nèi)油污霧化現(xiàn)象明顯減少，安全生產(chǎn)文明環(huán)境有了較大的改善。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行觀察，金河電站推力/上導(dǎo)軸承溫度在各種運(yùn)行工況下維持在48 ℃以下，低于規(guī)程規(guī)范規(guī)定的60 ℃，符合規(guī)范要求。2 號(hào)機(jī)組推力油盒甩油問題的成功治理，為其他機(jī)組類似問題的解決積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

7 結(jié)束語

金河電站推力/上導(dǎo)油盒油霧溢出問題自投產(chǎn)以來就一直存在，要求機(jī)組生產(chǎn)廠家多次到現(xiàn)場(chǎng)勘查、解決，公司管理人員不斷摸索、反復(fù)研究，在多次檢修過程分析問題成因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，與施工單位、設(shè)備廠家反復(fù)論證、深入分析，為從根本上整治推力/上導(dǎo)油盒油霧溢出問題探索出了較好的經(jīng)驗(yàn)。后期將整治經(jīng)驗(yàn)推廣到其他機(jī)組類似問題的整治，并取得了較好的效果，提高了機(jī)組的安全穩(wěn)定性，改善了安全生產(chǎn)文明環(huán)境，為提高發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益作出了積極探索，達(dá)到了預(yù)期效果。