木座水电站机组上下导轴承瓦温偏高原因分析及处理

李 超，叶太福，陈 琳，李家海

（四川华能涪江水电有限责任公司，四川 成都 610065）

木座水电站机组上下导轴承瓦温偏高原因分析及处理

李 超，叶太福，陈 琳，李家海

（四川华能涪江水电有限责任公司，四川 成都 610065）

木座水电站2台机组运行时，上、下导轴承温度长期偏高，如遇机组冷却水系统故障容易造成瓦温过高事故，机组运行存在较大安全隐患。根据机组实际运行工况，通过对上下导轴承结构、设计制造和油循环冷却原理的深入分析和研究，找到了瓦温高的原因，并提出了合理的处理方案和措施，瓦温高问题得到彻底解决。

水电站；导轴承；瓦温高；处理

1 设备概况

木座水电站为高水头引水式电站，电站按“无人值班、关门运行、数字电站、网络控制”原则设计，由远程集控中心集中控制火溪河4个梯级电站，该控制方式要求设备有较高的可靠性。电站装有2台通用电气亚洲水电设备有限公司制造的悬式水轮发电机组，装机容量2×50MW，发电机型号SF-J50-12/4250，额定容量58.824 MVA，额定转速500 r/min，水轮机型号为HL（VF）-LJ-215，额定出力51 MW，额定流量21.51 m3/s，额定水头262.7 m。发电机导轴瓦为分块瓦结构，水轮机导轴承为筒式瓦，轴承冷却方式为内循环油冷却，油冷却器通过机组冷却水进行冷却。机组运行时存在上、下导轴承温度长期偏高现象，部分瓦温达到68℃，接近轴瓦允许最大温度，如遇机组冷却水系统故障容易造成瓦温过高事故，机组正常运行存在较大安全隐患。

2 上下导轴承瓦温偏高原因分析

机组上、下导轴承结构分别见图1和图2。机组投入运行以来，一直存在上、下导轴承温度偏高的现象，因此，处理该设备安全隐患作为机组A级检修的重点工作之一。从2台机组安装和拆机数据看，机组盘车摆度、瓦间隙调整数据均合格，并根据修前较长时间内水轮发电机组各部轴承的振动和摆度均较小，机组在各种工况稳定性较好的现象，初步判断瓦温高为轴承本身冷却效果不佳造成。拆卸上、下导轴承，对照厂家图纸和设备实际结构，分析导致瓦温偏高的原因包括：

图1 上导轴承结构

图2 下导轴承结构图

（1）从上、下导轴承的结构图可以看出，上、下导轴承的结构设计均存在油循环路径不合理、循环冷却的油量不足等问题，造成通过瓦和轴领之间的润滑冷却油量不足、油流速较慢，从而使冷却效果不佳。

（2）上导轴瓦距油冷却器较远，油冷却器只能冷却部分热油；而上导每块轴瓦之间装有横向隔板（见图3）竖向隔板，使润滑油全部通过瓦面并从瓦面上部油沟流走，但因瓦间隙减小，导致上导轴瓦润滑冷却的油流量不足，整体冷却效果较差。

（3）下导冷却器顶部挡油板太高，滑转子的离心力产生油流部分从瓦座与挡油板之间间隙直接流出，减少了通过轴瓦的润滑冷却冷却油量。

（4）上、下导轴瓦设计为抛物线瓦，瓦面与轴领接触面积较小，瓦面局部受力较大，局部摩擦发热致使导轴瓦温度较高。

3 处理工艺

采取从整体油循环的改善和局部优化的思路，采取以下几项措施进行处理：

（1）上导轴承每块瓦之间设计的横向和竖向的隔板，其目的是保持全部润滑油通过轴瓦瓦面，从瓦面上部油沟流走，这种设计过于理想化，采取了在上导瓦之间横向隔板上开油孔（见图3）的措施，以增加通过瓦面的油流量，改善冷却效果。

图3 上导瓦之间横向隔板及开孔位置

图4 导轴瓦面顺旋转方向进油槽

（2）降低下导瓦背部油冷却器顶部的挡油板高度（见图4），以减小瓦座与挡油板之间间隙，使油流全部从冷却器顶部挡油板上平面流至冷却器外侧热油区；在下导轴领端部对称4个方向开长度30 mm、深度5 mm的泵油槽，泵油槽的方向须保证油流向为离心力方向，以达到加快油循环速度的作用，从而以改善下导油循环冷却效果。

（3）采取修刮上下导巴氏合金瓦面使其与轴领接触面积达到70%左右，以改善瓦面受力不均局部发热的现状。将上导瓦放在推力头滑转子上进行研磨，重新刮瓦、挑花；将下导瓦清除高点后重新挑花。

（4）在每块上、下导轴瓦上，顺旋转方向开两道与水平方向的夹角约45°的进油槽，以增大瓦面过油量，改善轴瓦润滑和通过瓦面的油量（见图4）。因本电站旋转方向为逆时针旋转，如果旋转方向为顺时针，其进油槽方向与图4相反。根据工程实际经验，其他条件不变的情况下，仅本项工艺可降低轴瓦温度3～5℃。

（5）采取以上措施处理后，还应根据盘车摆度正确调整上导、下导、水导轴瓦间隙，保证机组运行时各部轴承的每块导轴瓦受力基本均匀，这也是保证机组振摆、瓦温满足要求的基本工艺。

4 结论

通过准确分析电站瓦温高的原因，采取有针对性的合理的工艺方法，彻底处理了瓦温过高的问题，机组投入运行后，上导轴承瓦温平均下降15℃左右，下导轴承瓦温平均下降12℃左右，取得了很好的效果，彻底消除了发电机上下导轴承瓦温高的安全隐患。

[1]李勇德.300 MW机组立式循环水泵组上导轴承温度高的原因分析及处理[J].陕西电力，2015(02).

[2]董东旭，王 涛.浅谈水轮机导轴承检修工艺的提高[J].电子设计工程，2013(20).

TK730.8

：B

：1672-5387（2017）03-0039-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.03.012

2016-08-24

李 超（1974-），男，工程师，从事水轮发电机组及其附属设备检修，技改及技术管理等工作。