金河电站2号机组推力轴承油盒甩油问题治理

阿 旺

（国网西藏电力有限公司昌都供电公司，西藏昌都 854000）

1 金河电站概况

金河电站2004 年9 月26 日投产发电。电站水轮发电机组由东方电机股份有限公司制造，采用立式悬垂型结构，机组转速600 r/min，型号SF15-10/3000，水轮机型号HID307-LJ-130。电站装机4 台，单机容量1.5 万kW，总装机容量为6 万kW，设计水头142 m，单机引用流量为11.75 m3/s，保证出力1.18 万kW，年发电量3.67 亿kW·h。冷却方式采用双路自循环密闭风冷却，共安装三部导轴承和一部推力轴承，轴承的润滑冷却方式：水导和下导采用空气自冷方式，推力和上导（公用一个油盆）采用冷却器外循环方式。励磁装置采用LTW6200 型可控硅三相全控桥式整流自并激静止励磁方式。

水轮机采用混流式结构，立轴金属蜗壳，调速器采用WBZT-5000 型微机步进式水轮机调速器。机组运行时，推力油盆内设置的冷却器内部技术供水通过水泵不断强迫密闭循环，推力油盒的温度经过尾水冷却器进行热交换达到水冷却的目的，保证推力瓦和上导瓦的温度维持在规范规定的范围内。

2 金河电站2 号机组推力/下导轴承系统运行现状

金河电站2 号机组自投运以来，推力、上导油槽甩油严重，甩油引起的油污受热雾化，弥漫整个厂房造成严重的环境污染，影响运行巡视人员身心健康的同时，油雾浸入到定、转子线圈、铁芯以及机电保护通信自动化设备，降低设备绝缘性能和使用寿命，影响继电保护及自动化设备的可靠性，对厂房设备设施的安全运行造成严重威胁。推力、上导油盒长期甩油致使油位下降，油槽缺油存在导轴瓦温度升高而事故停机的风险。

3 机组轴承导油盒甩油的危害

（1）引发电机定子温度升高。水轮发电机上导油盒甩油会造成电机定子线圈外层油污凝结，由于透平油具有一定的粘性，定子线圈通风孔长时间凝结透平油，并粘着灰尘而变成污泥，久而久之堵塞通风孔。水轮发电机运行时，通风孔散热通道堵塞，会使定子线圈运行温度升高，影响发电机安全运行，缩短定子线圈寿命。

（2）引起定子线圈绝缘水平下降。透平油甩在发电机定子线圈上，会引起定子绝缘水平下降，有不正常现象冲击时会引起发电机定、转子线圈接地甚至短路。金河电站3 号机组转子线圈曾因透平油侵蚀铁芯锈蚀绝缘下降，最终致使停机消缺。

（3）增加发电机定子线圈保养难度。油盒甩油使发电机定子线圈通风孔粘着杂质，通风孔全部堵死，致使机组非计划停机，机组检修及保养难度增加。

（4）油盒甩油时，会造成风洞及水车油盒内严重集油，地面打滑，给运行巡检人员的安全带来隐患。

4 油雾产生原因分析

经过多年运行观察及技术储备，认为金河电站推力/上导油盆产生油雾的主要原因为；①油盆内部透平油在主轴高速旋转带动透平油快速旋转实现热交换的同时，负面影响是喷溅形成油雾，并顺着主轴爬油等问题，厂家为增加散热效果，在推力头底部设置了6 个甩油通道，加速润滑油循环，增加散热效果，进一步增加了油盒甩油问题；②推力/上导油盆挡油桶周围形成了相对密闭的空间，挡油桶底部四周在转子散热片的作用下强迫空气循环向外推送，致使推力/上导油盆挡油桶顶部四周形成负压，在转子散热片的作用下加速空气循环，加速油雾的运动及雾化，油雾遇到冷空气后部分凝结到设备上，部分扩散到空气中，久而久之造成设备集油及油雾雾化，严重影响设备的绝缘性能和安全文明生产环境；③油在高速旋转的油槽内产生温升，加速油的雾化外溢，当油雾遇到外部的冷空气后凝结，附着在定、转子铁芯和线圈上，造成绝缘材料腐蚀，严重威胁机组安全运行；④主轴与油盒盖间隙的密封工艺不过关，机组运行过程中，主轴与油盒盖密封处顺着主轴爬油，造成大量的油污外漏，影响机电设备的安全运行。

5 处理措施

鉴于以上问题，结合2017 年2 号机组大修施工，现场技术人员大胆提出破坏推力/上导油盆挡油桶顶部四周负压措施来减缓油雾外溢的办法。在推力/上导油盆挡油桶顶部两侧对应处，分别安装一个直径40 mm 的进风管，管路的另一头引到发电机盖板面上，确保足够的自然风进入推力/上导油盆档油桶顶部四周，破坏负压的同时，也降低了挡油桶四周的运行环境温度，起到抑制和减缓产生油雾的效果。其次，采取减缓推力/上导油盆透平油旋转的措施，因为现场环境温度相对低海拔区域较低，一般机组运行环境温度为27 ℃左右，多年运行数据显示，金河电站推力/上导轴承温度一般保持在45 ℃左右，远低于规范上限的60 ℃，减缓透平油内部循环，对机组安全运行影响较小。因此采取堆焊的方式封堵厂家在推力头底面设置的甩油通道，从而减缓透平油内循环速度，有效缓解透平油在油盒内部喷溅产生甩油的问题，进而达到减缓透平油雾化外漏的目的。另外，再推力头挡油桶内壁增设数道迷宫环，用于逐级截止因惯性形成的主轴爬油问题，最后用毛毡在上导油盒四周进行密封处理，少量的爬油和油污用毛毡吸附后回流到推力油盒，起到了良好的效果。

6 效果检验

2 号机组通过A 级检修进行推力/上导溢油、溅油、油雾雾化治理后，机组投运180 d，共计启停20 台次，并在各种工况下运行3600 h。经现场检查；原来在风洞内严重积油的现象没有再次出现，推力轴承周围没有产生油雾，水车室内壁没有明显的油渍。未整治前，2 号机组运行一段时间后水车油盒盖板上有大量的油渍聚集，经检修消缺处理至今没有出现下导油盒滴油和水车油盒盖上积油的问题。厂房内油污雾化现象明显减少，安全生产文明环境有了较大的改善。经过一段时间的运行观察，金河电站推力/上导轴承温度在各种运行工况下维持在48 ℃以下，低于规程规范规定的60 ℃，符合规范要求。2 号机组推力油盒甩油问题的成功治理，为其他机组类似问题的解决积累了宝贵的经验。

7 结束语

金河电站推力/上导油盒油雾溢出问题自投产以来就一直存在，要求机组生产厂家多次到现场勘查、解决，公司管理人员不断摸索、反复研究，在多次检修过程分析问题成因，总结经验教训，与施工单位、设备厂家反复论证、深入分析，为从根本上整治推力/上导油盒油雾溢出问题探索出了较好的经验。后期将整治经验推广到其他机组类似问题的整治，并取得了较好的效果，提高了机组的安全稳定性，改善了安全生产文明环境，为提高发电经济效益作出了积极探索，达到了预期效果。