曹海濤

(大唐四川發(fā)電有限公司，成都，610074)

1 引言

嘉陵江亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣境內(nèi)，嘉陵江干流的中游上段，是嘉陵江干流開發(fā)建設(shè)中唯一骨干控制性工程。該工程以防洪、灌溉及城鄉(xiāng)供水、發(fā)電為主，兼顧航運，并具有攔沙減淤等綜合利用效益，對減少三峽水庫泥沙淤積具有不可替代的作用?？傃b機容量110萬kW，設(shè)計年平均發(fā)電量31.75億kW·h～29.51億kW·h，是川東北地區(qū)規(guī)模最大的具有年調(diào)節(jié)能力的大型水電電源。上導(dǎo)、下導(dǎo)、推力、水導(dǎo)軸承是發(fā)電機組的關(guān)鍵裝置之一，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，能對水輪發(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)致機組測溫不準確、溫度跳變、甚至無溫度顯示，當這些不能被監(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，嚴重時引起燒瓦和機組事故停機，影響機組安全穩(wěn)定運行。

2 測溫電阻存在的問題及原因分析

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。其中上導(dǎo)瓦10塊，下導(dǎo)瓦20塊，推力瓦14塊，水導(dǎo)瓦10塊，鉑電阻均由主機廠家提供，均采用三線制接線方式，自機組投產(chǎn)以來，1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。具體存在問題及原因分析如下。

2.1 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。

2.2 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，且原電阻設(shè)計的防護等級不夠，會造成電阻引出線損壞。

2.3 鉑電阻自身工藝差

測溫電阻普遍采用鉑絲繞制的電阻，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。如果封裝工藝不嚴格或填充物不致密，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。

2.4 出線方式不當

一是各部軸承油槽測溫電阻與外部電纜連接均采用焊接方式，長時間在高溫環(huán)境中運行，容易造成焊錫脫落，產(chǎn)生虛焊現(xiàn)象，使電阻引出線與外接電纜接觸不了；包裹的絕緣膠帶散開，絕緣降低。這些情況都會引起測值不準，影響機組安全穩(wěn)定運行。

二是上導(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，檢修時不易維護檢測。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，檢修時也不易維護檢測。

2.5 測溫電阻引線質(zhì)量差

每臺機的測溫電阻引出線均不同程度發(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，且引線在油槽內(nèi)，脫落的表皮外殼會使得油槽內(nèi)的雜質(zhì)增多，透平油油質(zhì)劣化。

2.6 檢修時不便于拆除接線

下導(dǎo)測溫電阻安裝在下導(dǎo)油槽上方，需要檢修人員到油槽和轉(zhuǎn)子之間進行拆除，作業(yè)空間窄，作業(yè)困難，電阻拆除和回裝時間長。在作業(yè)過程中，存在很大的安全隱患。

3 改造優(yōu)化設(shè)計

(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)經(jīng)水車室端子箱接至測溫柜。

(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，原導(dǎo)線外皮材料是PVC材料，其耐油、耐溫性能較差。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。

(3)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。此技術(shù)屬國內(nèi)領(lǐng)先水平，波紋管與測溫探頭采用攻絲冷軋連接方式，解決了波紋管與測溫探頭連接處容易斷開的問題。

(4)將油槽出線裝置改造，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。便于檢修時拆除接線，拆除電阻時只用將航空插頭扭開，不用將整個測溫電阻拔出，整根電纜退出，大大節(jié)約了檢修時拆除測溫電阻的人力和時間。

(5)改造后對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 改造后應(yīng)用效果

4.1 直接效益

檢修時大大縮短了拆裝測溫電阻的作業(yè)時間，由原來的兩天縮短到只用半天就可拆裝電阻，提高了設(shè)備等效可用系數(shù)。

4.2 間接效益

改造優(yōu)化后機組運行工況較好、安全系數(shù)有所提升，設(shè)備使用壽命大大延長，降低了機組的運行風(fēng)險。

4.3 改造前后對比效果

改造前 改造后

5 結(jié)論

通過對亭子口電站機組各部軸承測溫電阻進行改造優(yōu)化，改造后設(shè)備運行正常，簡化了回路，降低了故障率，既解決漏油滲油問題，又大大減輕檢修人員拆裝電阻的施工難度，提高了勞動效率，確保了機組安全穩(wěn)定運行。