浅析半伞式水轮发电机组上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格处理方法及预防措施

[摘 要]本文详细介绍了国内某大型电站半伞式水轮发电机组上导油槽下油雾密封盒的绝缘形式，并对其绝缘不合格的处理方法以及预防措施进行了详细的描述，为该类型机组上导油槽下油雾密封盒绝缘检查处理及预防维护提供了有效的参考依据。

[关键词]上导油槽、下油雾密封盒、绝缘、处理方法、预防措施

中图分类号：P619.27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0374-01

1、引言

众所周知，水轮发电机组上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格将会给机组的安全稳定运行带来不小的隐患。根据国内各型水电厂的实际运行经验来看，上导油槽下油雾密封盒连接螺栓的绝缘情况是影响机组上导油槽下油雾密封盒绝缘的直接因素，而密封盒的绝缘情况将直接影响整个机组的安全稳定运行。在国内某大型水电站半伞式机组检修过程中，检修人员发现机组上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格，并随后对该问题进行了处理。为此，本文将结合现场实际情况对上导油槽下油雾密封盒绝缘问题进行详细的研究和分析。

2、绝缘不合格产生的原因及危害

上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格主要原因是下密封盒把合螺栓绝缘不合格所致。现场可能引起绝缘不合格的情况有以下几种：

（1）把合螺栓的绝缘垫、绝缘管缺失会导致绝缘不合格；

（2）绝缘垫、绝缘板及绝缘管破裂或损坏、绝缘套件失效等均会导致绝缘不合格；

（3）把合螺栓周围或者法兰面上存在杂质及过多的油雾沉积也会影响绝缘效果。

当上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格时，就可能形成环形短路轴电流。因为定子铁芯合缝、硅钢片接缝、空气间隙不均匀及励磁组匝间短路等原因可能造成不对称磁场，而主轴不可避免地将处于该不对称磁场中运转，进而产生感应电动势，并通过主轴、轴承、机架而接地，形成环形短路轴电流。

轴电流的主要危害：

（1）在轴颈和轴瓦之间产生小电流弧的侵蚀，使轴承合金逐渐粘吸到轴颈上去，破坏轴瓦的良好工作面，引起轴承过热，甚至把轴承合金熔化；

（2）电流长期电解作用也会使润滑油变质、发黑，降低润滑性能，使轴承温度升高。

3、下密封盒的结构特点

因水轮发电机组的水导部分、水轮机轴及转轮周围环境十分潮湿不可避免已经接地，为了避免上端轴同时接地，从而形成回路给机组带来危害，所以我们必须考虑上端轴的绝缘问题。根据上导轴承及上端轴的结构，我们进行一一分析：

（1）轴领绝缘

该类型机组上端轴和轴领采用热套工艺连接，二者在结合面处通过加装绝缘环、绝缘板及绝缘纸进行处理，以满足绝缘要求，如图1所示：

（2）下密封盒绝缘

下密封盒主要依靠36个连接螺栓把合在上导油槽底部，二者之间主要有绝缘管、绝缘垫、绝缘板及绝缘胶等实现绝缘目的，如图2所示：

4、处理方法

针对该类型机组上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格问题，目前的处理方法主要有两种：一种是清洗绝缘套件，另一种是更换绝缘套件。下面针对这两种方法进行简要表述。

（1）清洗绝缘套件

1）准备工作

前期主要是工器具的准备工作，主要有扳手、一字起、螺栓紧固胶、酒精、白抹布、万用表、绝缘垫、绝缘管、绝缘板等；

2）用扳手逐一拆除上导油槽下密封盒把合螺栓，然后通过下密封盒上四根定位螺杆将其放下至一定高度；

3）分别对把合螺栓、绝缘垫、绝缘管、绝缘板及螺纹孔进行清洗；

4）依次对拆除的各部件进行回装并在把合螺栓上涂抹螺栓紧固剂；

5）利用万用表对下油雾密封盒进行绝缘测量，以确保上导油槽下密封盒绝缘合格。

（2）更换绝缘套件

1）依次拆除上导油槽下油雾密封盒把合螺栓及所有绝缘套件；

2）清洗螺栓孔；

3）更换绝缘套件，并依次回装；

4）回装完成后进行绝缘检查。

为避免浪费，在节能环保的同时解决问题，在各大水电站的检修中，主要采用清洗的方法来处理上导油槽下油雾密封盒绝缘不合格问题。如果多次回装后绝缘仍达不到要求，可以考虑采用第二种方法更换绝缘套件来达到绝缘要求。

5、预防措施

（1）定期检查

在机组定期维护期间，有针对性地检查下油雾密封盒与上端轴的间隙是否合格，是否磨损严重，把合螺栓处绝缘套件是否有破损、缺失等，并通过测量上导油槽下密封盒的绝缘来判断是否存在问题，做到有问题及时发现，及时处理，防止后续事故的发生。

（2）优化风洞环境状况

油雾及粉尘是导致上导下密封盒绝缘失效的最直接原因。风洞内环境的好坏将直接影响下密封盒绝缘效果。建议采取如下方式优化风洞内环境状况：

1）通过在各部导轴承上方加装稳油板，防止因机组大轴旋转而引起大量油雾，降低转子上方油雾量；

2）通过改变导轴承油雾吸收装置油挡的结构形式，例如可采用接触式密封来降低油槽油雾溢出量；

3）提高油雾吸收装置运行效率，减少油雾在风洞及转子上方的沉积量。

通过以上多种措施改善机组风洞内环境状况，降低上导下密封盒把合螺栓绝缘套件失效的可能性，进一步提高机组安全系数，进而保障机组安全稳定高效运行。

作者简介

韩普昌（1989- ），男，河南洛阳人，助理工程师，从事水轮发电机组检修维护工作。E_mail：han_puchang@ctgpc.com.cn.