浅谈灯泡贯流机组润滑油系统运行与维护

黄勇 邵尤谦

(江西中电投峡江发电有限公司,江西南昌 330038)

浅谈灯泡贯流机组润滑油系统运行与维护

黄勇 邵尤谦

(江西中电投峡江发电有限公司,江西南昌 330038)

随着我国社会经济的发展,电力需求越来越大。高水头水力资源基本开发完毕,为了满足经济迅速发展的能源需求,人们转而开发低水头水力资源。灯泡贯流式水电站是开发低水头水力资源最好的方式。峡江水电站位于吉安地区峡江县境内,是一座灯泡贯流式水电站。润滑油系统作为机组辅助系统,为机组轴承提供润滑和冷却作用,其运行可靠性直接影响到机组的运行安全。因此针对峡江电站轴承润滑油系统的结构及运行维护要点进行简要的介绍及分析。

灯泡贯流机组 轴承润滑油系统 运行维护

1 工程慨况

峡江水利枢纽工程，是鄱阳湖生态经济区建设的重点水利枢纽工程之一，也是中国目前在建的大型水利枢纽工程项目。

峡江工程共装9×40MW灯泡贯流水轮发电机组，其中5台机组为天津阿尔斯通生产，其发电机型号为SFWG40-84/8820，水轮机型号为GZ4BNXJ-WP-780，转轮直径为7800mm。天津阿尔斯通生产机组目前在同类型水轮发电机组中其转轮直径属亚洲最大。

2 简述

润滑系统主要给发电机组合轴承、水导轴承输送润滑油，故又称轴承供油系统，该系统包括一个轴承润滑油系统和一个高压力油系统两部分。这两部分运行时共用一个油箱，有两台润滑油泵;两台高压油泵。

轴承供油系统的作用:

(1)在轴承间或滑动部分间形成油膜，以润滑油内部摩擦代替固体间的干摩擦，从而减少设备的发热和磨损，延长设备的寿命，保证设备的性能和安全，即润滑作用;(2)设备转动部件因摩擦所消耗的机械能转换为热能，使其温度升高，通过热对流的形式将热量传出，在润滑油冷却器处将热量通过热传导的形式传给冷却水，从而使油和设备(主指推力瓦)的温度不致升高超过规定值，保证设备的安全运行，即散热作用。

图1 峡江6号机组轴承润滑油系统图

轴承润滑系统由轴承低位油箱、轴承高位油箱、两台油泵、两台油冷却器、一台双油过滤器、发电机主供油阀、测温测流元件等组成。

与立式机组相比，灯泡贯流机组油系统的润滑油系统相对复杂得多，其控制方式具有一定的特殊性，笔者主要通过对峡江水电厂天津阿尔斯通生产的6号机组轴承润滑油系统的结构、运行控制分析，以及调试中故障分析处理，来说明灯泡贯流机组润滑油系统运行维护特点。

3 峡江6号机组轴承润滑油系统结构、运行控制分析

峡江轴承润滑油系统是典型的贯流机组润滑油系统，主要由轴承低位油箱泵站(含润滑低压油泵、高压顶起油泵)、高位油箱、低位油箱、油过滤器、润滑油冷却器、单向阀、溢流阀、截止阀、相关管路、自动化元件组成。图1为峡江6号机组润滑油系统图。

3.1 峡江润滑油系统结构特点

峡江轴承润滑油系统有三大结构特点，一是将漏油箱与轴承低位油箱泵站分开独立设置;二是将油过滤器，机组润滑油冷却器、单向阀、安全阀、压力和液位监视都集中在轴承低位油箱泵站上;三是配置相对应的机组低位油箱泵站集散控制系统(PLC控制方式)，合理配置油系统所需要安装的压力、油温和液位自动化元件，并将各元件接线集中在泵站端子箱中，这样既方便现场安装，节省安装空间和时间，又有利于电站运行和日常维护。

3.2 峡江轴承高位油箱油位及润滑油泵的运行控制

润滑油系统设有高位油箱和低位油箱，高位油箱安装位置根据机组工作水头及轴承供油油压确定，峡江电站高位油箱安装位置比机组中心线高23.3米，以取得转轮桨叶密封内外压力均衡的要求，防止河水压坏桨叶密封进入转轮体内。润滑油通过高位油箱存储一定的油量，然后靠油自身的重力作用自动流入轴承，这样即可以保证供油可靠性又能稳定油压。因此对轴承高位油箱油位的控制是确保机组润滑油系统正常工作的基础。

电站高位油箱的油位控制，是根据机组运行状态以及高位油箱油位情况进行自动控制的。(1)机组正常运行状态:主用轴承油泵保持启动，确保高位油箱油位在运行油位，当高位油箱油位下降到起备用泵油位时，轴承油控制系统自动启动备用油泵，保持两台油泵同时工作。恢复高位油箱油位至正常运行油位后，备用油泵停止，主用油泵继续工作，保证机组开机状态润滑油供油量正常。(2、机组停机备用状态:油泵根据高位油箱油位变化情况自动启停，以补充因阀门关闭不严而渗漏的润滑油，保证高位油箱油位正常。减少因高位油箱油位低而增加的开机等待时间，提升机组开机成功率。高位油箱的事故停机油位必须保证机组在两台油泵不能正常启动时能安全停机，一般要求能供5-10分钟轴承用油量，保证机组在事故停机过程中不会因润滑油中断而烧毁轴瓦。

在高位油箱设有四个油位接点，自上至下分别定义为油位高、

············油位正常、油位低和油位过低信号。油位正常信号内一台油泵启动，油位下降到油位低以下且机组运行时启动备用油泵，当两台油泵同时启动时，油位到达油位高接点位置时，退出备用油泵。当油位降至油位过低接点位置时触发机组高位油箱低油位事故停机。

高位油箱设有溢油管道，油箱溢流能力要大于机组运行时单台油泵供油能力与机组轴承总供油能力总量之差;同时溢流能力要等于或小于机组运行时两台油泵供油能力与机组轴承总供油能力总量之差且溢流面高于油位正常位置，以保证高位油箱在正常工作时不出现跑油。

3.3 峡江高压油顶起的控制

高压油顶起系统，主要是保证在启动和停机过程中，机组在低转速区时，能在主轴与轴瓦间建立油膜以保护轴瓦烧毁。峡江电站机组在开机时就启动高压油顶起系统，因高压油顶起油泵在低位油箱处离机组轴承较远，高压油顶起系统建压有一定的延时。为充分发挥高压油顶起系统的作用，提高机组运行可靠性，在机组开机令发出时就投入高压油顶起系统，并把监控检测高压油顶起油压是否正常，作为调速器动作的必要条件。调速器动作后当机组转速上升至90%额定转速时退出高压油顶起系统;灯泡贯流式机组额定转速低，机组启动和停机的过程短，转速变化快，因此高压油顶起系统必须确保可靠。机组停机时分两种情况，正常停机时在断路器跳开后立即投入高压油顶起系统，10S内高压油顶起正常，调速器动作停机，当机组完全停止并延时40S后退出高压油顶起。否则退出正常停机过程、退出高压油顶起，确保无高压油顶起不正常停机，提高机组安全系数;事故停机时不论任何情况立即投入高压油顶起系统，直至机组完全停止转动并延时40S后退出高压油顶起。

4 机组调试中出现的故障及分析处理

高压油顶起时，高顶正常信号不稳定。在调试机组高压油顶起时时，机组无法正常开停机。高压油泵启动后，油压波动较大，造成油管剧裂震动，使得电接点压力表的高压油压闭合接点有频繁抖动断开，后建议改用高压油断开接点(断开接点不会因抖动而闭合)，并在控制中加短延时滤波程序，从而保证高压油顶起时，高油压信号正常发出。

5 轴承润滑油系统维护要点

峡江采取的高位油箱通过主供油阀利用油的位能对轴承系统供油。而热油回流至低位油箱，通过油泵经油冷却器向高位油箱回油。这种方式供油只通过主供油阀。供油回路简单，确保供油可靠。高、低位油箱油位开关及各支路的油示流器主供油阀安装位置显得尤为重要。高位油箱的低油位报警位置要报警跳闸后，保证能供油5分钟。因此此油位传感器位置要严格标定，绝不能随意改动。

高压油顶起，由于每台机组轴瓦的间隙不一样，通过高压压力开关的值间接反映机组的顶起量。每次年度检修应复核每台机高压顶起量和高压压力开关整定值。根据实际项起量调整压力开关整定值。

6 结语

通过前面对机组润滑油系统及高压油顶起系统的介绍和分析，可以看出机组润滑油系统的可靠性是保证机组正常运行的关键。保证机组的运行安全，必须要提高机组润滑油系统的控制可靠性。对在机组调试中发现问题的认真分析和处理，对提升机组的运行品质有极大的影响。同时在调试中也能发现润滑油系统设计中不易考虑到的特殊状况，对今后润滑油系统进行技术改造也有相当的指导意义。

[1]游赞培.灯泡贯流式水电站[J].北京:中国水利水电出版社,2009.

[2]刘国选.灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[J].中国水利水电出版社,2006.

[3]李郁侠.水力发电机组辅助设备[J].北京:中国水利水电出版社, 2013.