6 500 MVA冲击式发电机润滑油系统的上油箱

马铁夫

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

6 500 MVA冲击式发电机润滑油系统的上油箱

马铁夫

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

介绍了6 500 MVA冲击发电机润滑油系统的上油箱的技术规范、性能及主要结构特点。详细地描述了上油箱系统各部件的结构、功能、运行方式及控制信号。指出了上油箱系统必须在发电机投运以前先行投入运行的原因，介绍了上油箱系统及板式冷却器的运行方式、上油箱系统的油路循环系统及其控制方法。简单介绍了上油箱系统的安装方法及技术要求。

冲击式发电机；上油箱；润滑

0 引言

6 500 MVA冲击式发电机和拖动电机轴承润滑油控制系统的上油箱设计，是向冲击式发电机和拖动电机轴承瓦提供润滑油的装置(见图1)，能保证自动控制润滑油的压力和流量等参数的恒定，保证冲击式发电机和拖动电机正常运行。

6 500 MVA冲击式发电机和拖动电机轴承润滑油控制系统是采用闭式循环系统。在运行时，润滑油通过油泵升压后经过逆止阀、冷却器进入上油箱。由上油箱出来分为两条支路。一条油支路经过油过滤器、孔板流量计进入发电机轴承瓦内，另一条油支路经过油过滤器、孔板流量计进入拖动电机轴承瓦内，并将轴承瓦发出的热量带出来，回到下油箱，完成一个闭式循环系统。润滑油系统管路上还装有油加热器、热电阻、压力变送器等。当油温低时，投入加热器提高油温，热电阻、压力变送器、孔板流量计可以把油温、压力、流量远传到主控室。

1 主要技术规范

冲击式发电机轴承瓦进油压力：0.05 MPa

冲击式发电机轴承瓦进油流量：855×2=1 710 L/min

拖动电机的轴承瓦进油流量：90 L/min

冲击式发电机和拖动电机的轴承瓦进油温度：45～50℃

冲击式发电机和拖动电机的轴承瓦出油温度：≤70℃

二次水的进水压力：≤0.2 MPa

二次水的进水流量：≥210 T/h

二次水的进水温度：≤33℃

2 润滑油系统的上油箱组成

上油箱包括：上油箱A箱体、空气滤清器、 磁翻板液位信号计、液位计截止阀 DN32、人孔盖、扶梯、吊攀、排污阀、上油箱B箱体、空气滤清器、人孔盖、扶梯、吊攀、排污阀。上油箱A箱体与上油箱B箱体之间用管路连接成为一体。在上油箱B箱体上留有溢流口。当上油箱B里的油达到一定高度时，油从溢流口流回下油箱。

3 上油箱设计

上油箱是用来保证冲击发电机和拖动电机出现事故、润滑油系统内部出现事故以及油泵出现事故、交直流油泵需要互相切换和整个试验站停电时，作为缓冲油源而设置的装置，避免发生轴承瓦少油或断油造成轴承瓦过热或烧瓦事故。

上油箱是用来保证冲击发电机和拖动电机出现事故或油泵出现故障，作为缓冲油源且维持额定压力不变而设置的装置。润滑油进入上油箱后，其油位的高低由上油箱液位指示器来监视。这种液位计既可直读作就地指示，又可发远传信号给翻板液位指示器。这种翻板液位计还带有RS485串行通信接口，它能与主控室直接连通监视油箱液位。当上油箱里的液位高时，翻板液位计会发出报警信号。这时油会从溢流管流回到下油箱。当上油箱里的液位低时，翻板液位计也会就地指示同时发出远传报警信号。出现这种情况时，运行人员要认真检查油泵、油冷却器、油过滤器和整个润滑油控制系统，避免发生上油箱里的油流量减少使发电机和拖动电机轴承瓦少油或断油造成发电机或拖动电机轴承瓦过热或烧瓦的事故。

上油箱里应始终装有一定量的油。如果上油箱需要排油时，可以把上油箱排油管上的阀门打开，把油排到下油箱里。上油箱上还装有一台空气过滤器。它主要起防止空气中的尘埃和污物颗粒进入上油箱及避免出现吸油时的负压现象产生，从而保持油液清洁和液压系统工作正常。

上油箱是用来保证冲击发电机和拖动电机润滑油系统正常供油的储油设备。在机组启动前润滑油必须有足够的油量储于上油箱内。

冲击发电机和拖动电机润滑油系统的上油箱设计与常规发电机润滑油系统的设计不同。常规发电机润滑油系统的设计由油泵、冷却器、温度计、压力表、过滤器、孔板流量计及压力变送器等元器件组成，它没有上油箱。而冲击发电机和拖动电机润滑油系统的上油箱设计，保证了润滑油进入轴瓦的压力、流量的恒定。在冲击发电机和拖动电机出现事故、润滑油系统内部出现事故以及油泵出现事故、交直流油泵需要互相切换和整个试验站停电时，直到冲击发电机从正常运行(3 000 r/min)到冲击发电机完全停下而设计的作为缓冲油源且维持额定压力不变而设置的装置。上油箱是由两个油箱组成，两个油箱之间用管路连接。这样可以增加储油量，来避免发生轴承瓦少油或断油造成轴承瓦过热或烧瓦事故。

4 投运前上油箱参加润滑油系统的加热及预循环运行

因上油箱是6 500 MVA冲击式发电机和拖动电机轴承润滑油控制系统内的一部分，所以在润滑油系统运行时，它必须参加运行。

在起机前，如油箱里的油温达不到发电机轴承瓦的最低进油温度时，可以先通过油泵升压后，油经过电加热器加热后再回到下油箱。经过几次这样的循环把油箱里的油加热到发电机轴承瓦和拖动电机轴承瓦要求的油温时，再打开冷却器的入口阀门。润滑油进入上油箱后通过两条油路分别经过油过滤器、孔板流量计进入发电机轴承瓦和拖动电机轴承瓦，之后从各瓦出来。这样反复几次大的循环后，把管路、轴承瓦、上油箱和下油箱内的脏物经油过滤器过滤掉，然后再起机运行。当油温度升高之后，再将冷却器投入运行，把油温降低到发电机和拖动电机轴承瓦所要求的温度来满足发电机和拖动电机的正常运行要求。

图2 6 500 MVA冲击发电机润滑油控制系统图

5 上油箱参加润滑油系统的运行及功能

6 500 MVA冲击发电机润滑油控制系统(见图2)是由下油箱、油泵、冷却器、上油箱、热电阻、温度计、压力表、过滤器、孔板流量计及压力变送器等元器件组成。润滑油的温度、压力和流量能就地显示以及自动远传到主控室。在主控室里可以监视润滑油的温度、压力和流量。

本系统选用润滑油泵四台。两台交流三螺杆油泵和两台直流离心油泵来给冲击发电机和拖动电机轴承瓦供油。选用两种不同的油泵主要是考虑油泵的可靠性。其中一台交流油泵作为工作油泵，另一台交流油泵作为第一备用油泵。两台直流油泵分别作为第二、第三备用油泵。当工作油泵出现压力低等故障时，压力开关动作发出报警信号，由电器连锁(由设计院设计)自动启动第一备用交流油泵。

当交流电源出现故障或停电时以及两台交流油泵都出现故障不能正常使用时，由压力开关发出报警信号，由电器连锁动作(由设计院设计)，启动第二备用直流油泵工作。如工作直流油泵又出现故障时，由压力开关发出报警信号并且连锁自动启动第三备用直流油泵工作。

正常工作时，交流油泵和直流油泵应定期切换运行检查，以保证交流油泵和直流油泵都处在完好状态，以便出现故障时能相互切换运行。

本系统共选用两台板式冷却器。每台冷却器的换热面积为85.4 m2，一台冷却器正常运行，一台冷却器作为备用。当天气热时，一台冷却器不能满足润滑油油温的运行要求时，把另一台冷却器也投入运行，两台冷却器同时运行来满足润滑油油温的运行要求。在二次冷却水的进口处装有阀门，可以控制二次冷却水流量的大小来满足润滑油油温的运行要求。板式冷却器具有换热效率高的特性，是管式冷却器换热效率的2～2.5倍。冷却器的板片为不锈钢材质，具有抗腐蚀、使用寿命长、好维修等特点。

板式冷却器在使用前应检查所有螺栓是否有松动。然后按1.25倍的工作压力进行单侧水压试验，保压15 min，冷却器所有密封部位应无泄漏现象，方可投入使用。禁用污水做水压试验。试验后应把水放尽避免存水腐蚀板片。在使用冷却器时，缓慢开大冷却器的冷却水和油的出口阀门直至达到设计压力和流量为止。在使用冷却器过程中如发现压力降增大，出油温度高，应切换到备用冷却器运行，然后检查切除的油冷却器，检修好后以待备用。为保证进入发电机和拖动电机轴承瓦的油温度，可通过调节冷却水流量的大小来达到。

油从上油箱出来后分成两条支路。这两条支路上分别装有油过滤器、温度计、压力表、孔板流量计及压力变送器等，分别进入发电机和拖动电机轴承瓦。

油从上油箱出来后，进入油过滤器。本系统装有一台油过滤器，过滤器是串联安装在油管路上，它能保证进入轴承瓦的润滑油清洁，防止脏油、脏物进入轴承瓦，从而损坏轴承瓦。在过滤器进出口管路上装有压力表和压力变送器。当压力表的压力增大到比正常值高0.05 MPa时，需要停机进行清洗和检修。检修好后回装在管路上，再起机运行。这样可以避免油流量少、油温高、瓦温高及甚至将瓦烧坏的情况。

油从过滤器出来后进入孔板流量计。孔板流量计是用来测量润滑油进入轴承瓦流量的。它可以远传到主控室，在主控室里来监视进入轴承瓦的润滑油流量。当润滑油流量少于额定流量时，应立即停机检查，避免发生轴承瓦过热或烧瓦的事故。

管路上还装有压力变送器。它可以把润滑油的压力远传到主控室，在主控室里来监视进入轴承瓦的润滑油压力，避免润滑油压力低把轴承瓦损坏。

油经过孔板流量计进入轴承瓦，并把瓦内的热量带出来回到下油箱。下油箱是用来保证冲击发电机和拖动电机润滑油系统正常供油而设置的装置，在机组起动前润滑油必须有足够油量储于油箱内。油位的高低由下油箱上装的翻板液位计来监视。这种液位计既可以就地直读又可以发远传信号。把信号发送到主控室，在主控室里监视下油箱油位。当下油箱里的液位低时，翻板液位计同时发出报警信号，这时运行人员要向下油箱内补油避免发生油泵吸空现象出现。下油箱上还装有两台排烟机，一台工作，一台备用。它是为了把下油箱里由轴承瓦回油引入的油烟排到厂房外大气中而设置的。下油箱上还装有一台空气过滤器，它主要作用是过滤空气防止油箱内压力异常现象发生。

下油箱上还装有双金属温度计，它监视下油箱内的油温。当油温高或低时，要将油冷却器或油加热器投入运行，调节油温到发电机和拖动电机轴承瓦所要求的温度。油从轴承瓦出来到达下油箱完成一个闭式循环。

6 安装

上油箱是由两个油箱组成。上油箱要水平安装在基础上，使两个油箱上平面保持水平，安装牢固。安装高度要比轴承瓦高6 m左右，保证润滑油进入冲击发电机和拖动电机轴瓦的压力和正常运行要求。两个油箱之间用管路连接，便于监视油箱里的油位，使油位报警准确无误。在上油箱上部和周围要留有空间，以便于安装和检修人员对油箱的内部和外部的设备进行维修。

7 结语

6 500 MVA冲击式发电机润滑油系统的上油箱经过近十年在西安高压电器研究院有限责任公司的安全稳定运行，验证了产品设计的可靠性。6 500 MVA冲击式发电机润滑油系统的上油箱设计是一个程序化和精细化的过程。任何的设计必须服务于发电机主机的技术要求，必须遵循有关标准、质量控制的要求。

6 500 MVA冲击式发电机润滑油系统的设计不同于常规火电的润滑油系统，一切必须围绕产品的设计可靠、运行安全为前提，其质量控制的理念是通过过程质量控制来达到最终产品质量。

马铁夫，男，1958年生，1985年毕业于哈尔滨电机厂职工大学机械专业，毕业后至今从事汽轮发电机氢油水专业设计工作，主管工程师。