善泥坡水电站1号机组上导油槽漏油原因分析及处理

雷 桥 军， 丁 强， 帅 际 超

(国电大渡河检修安装有限公司，四川 乐山 614900)

1 概 述

善泥坡水电站位于北盘江干流中游河段贵州省六盘水市水城县顺场乡境内，是北盘江流域综合规划中的第八个梯级电站。善泥坡水电站为引水式电站，总装机容量185.5 MW，其中主厂房装设两台单机90 MW的立式混流式水轮发电机组，副厂房装设一台单机5.5 MW的生态流量小机组。善泥坡电站1号机组(单机90 MW)于2014年12月投产运行；2号机组(单机90 MW)于2015年1月投产运行,3号机组(单机5.5 MW)于2015年5月投产运行运行。1号机组自投运以来，上导油槽一直存在严重的漏油现象，部分油雾受发电机冷却风流的带动，吸附到定转子线圈上，腐蚀线圈绝缘，威胁机组安全稳定运行。在2017年3月机组首次A修中，全面检查了上导油槽现场实际漏油情况，发现以下三个部位有较多油迹：一是转子支架上表面有大量油迹；二是在吊出上机架后，发现挡油筒内壁有明显油迹。

2 原因分析及处理措施

根据现场实际漏油情况，分析认为，该电站上导油槽甩油原因为两个方面：一是因上导油槽挡油筒结构设计不合理，在机组运行过程中透平油顺着挡油筒内壁甩溅出油槽；二是因发电机转子4根引流平压管堵塞或引流平压作用削弱，使大量油雾沿着挡油筒与主轴之间的间隙外逸。

2.1 挡油筒结构设计不合理造成甩油的原因分析及处理

善泥坡电站机组推力上导油槽和推力都布置于同一油槽内，从下至上依次是油槽、推力瓦支架、推力瓦、镜板、推力头，推力头外周是上导瓦，上面是油槽盖版。善泥坡上导油槽挡油筒外壁焊接有8条75 mm宽的竖向加强筋板；在加强筋板的外部加焊了4条封油环。

2.1.1 原因分析

机组高速旋转过程中，因推力头空心油泵作用，使推力头内侧和油面之间形成局部负压,内油槽油位势必要沿挡油筒管壁上升。1号机组运行时，上导油槽中透平油做圆周运动，油液冲击竖直加强筋板搅动加剧，但内油筒外壁并未加装挡板封盖，无法有效控制减少透平油的上窜量，导致透平油溅起很高的油花，大量的油花漫过挡油筒上沿，沿挡油筒内壁流至上机架底部密封环，最终沿轴段流至转子上方。

2.1.2 改进方案

(1)在挡油筒外径部位加装弧形隔油板。弧形隔油板壁厚5 mm，整圈加工好后，于现场对称均分为4瓣焊接。

(2)将最上面一道封油环中部加焊挡板封盖。挡板封盖壁厚5 mm，整圈加工好，于后现场对称均分为8瓣焊接，并在每一瓣挡板封盖上加工2个φ30 mm的回油孔，减少向上涌的油花量，同时起到稳流挡油作用。

(3)在挡油筒顶部内径部位焊接一圈高5 mm，壁厚5 mm的阻油环，以防油迹沉积后流入挡油筒内壁。

2.2 上机架4根引流平压管堵塞或引流平压作用削弱造成甩油的原因分析及处理

善泥坡电站上机架上布置4根DN40引流平压管(如图1所示)，在机组运行时，能够将转子外围高压区的气流引向挡油筒下部(转子中心区域)，使挡油筒内壁与主轴形成的腔体上下压力维持均衡，防止上导油槽中的油雾被吸入低压区。如果引流平压管作用失效，在机组运行时，大量油雾将会向腔体下部漂移，油雾冷凝后，形成油液甩溅至转子上。

2.2.1 原因分析

经检查，4根DN40引流平压管通畅无堵塞。但是发现腔体底部8个M48的上机架与定子起吊轴把合螺栓孔未封堵(善泥坡机组起吊定子时，先将上机架与起吊轴装配，然后上机架与定子把合，借助上机架起吊定子)。机组运行时，8个M48的孔洞可能会将由引流平压管引入的高压气流导入上机架下部，则导致引流平压作用严重削弱，造成大量油雾将会向腔体下部漂移，油雾冷凝后，形成油液甩溅至转子上。

图1 善泥坡电站1号机组上机架上布置4根DN40引流平压管

2.2.2 改进方案

检修人员征得机架设计厂家同意，将8个M48的上机架与定子起吊轴把合螺栓孔进行封堵(如图2所示)。

3 甩油防范措施

善泥坡1号机组上导油槽底板(羊毛毡密封)改造：在大轴上安装甩油环、上机架油槽底部安装集油盒(如图3所示)。该结构具有以下特点：

(1)甩油环和集油盒采用高强度铝合金结构，重量轻不易变形；

(2)甩油环与主轴之间采用2根φ4 mm橡胶圆密封；

(3)密封齿沿圆周分布，每瓣均能与轴形成径向跟踪，靠弹簧的作用可实现径向前进1 mm或后退5 mm；

(4)在机组运行时，密封齿可通过弹簧的作用自动跟踪调整其与主轴之间的间隙，实现集油盒与主轴之间无间隙运行。

上述结构，能够将上导油槽由于内甩油产生的油雾封闭在密闭空间，油雾在有效的空间凝结，通过安装在大轴上的甩油环将凝结的油滴收集在集油盒内，再通过排油管引排至机组漏油箱，从而有效防止上导油槽内甩油造成油液甩溅至转子上部。

1-主轴；2-φ4橡胶圆密封；3-甩油环；4-集油盒；5-接触式非金属耐磨密封齿；6-随动密封弹簧；7-排油管(至漏油箱)；8-上机架图3 善泥坡电站1号机组上导油槽底板改造图

4 结 语

通过对善泥坡电站1号机组上导油槽挡油筒结构技术改造、封堵上机架与定子起吊轴把合螺栓孔充分发挥引流平压管作用两种整治措施，并在主轴上安装甩油环、上导油槽底部安装集油盒起到甩油防范措施，在机组运行后，转子上方、机架上再没出现油迹，推力瓦及上导瓦瓦温、上导油槽油位都处于正常状态。

善泥坡电站1号机组上导油槽漏油问题的成功处理，减少了对推力轴承的清扫维护工作，有效遏制了对转子、机架以及风洞的环境污染，消除了透平油渗漏过多对油位、瓦温的影响，保证了机组安全稳定运行。并节约了停机清理卫生的时间，为机组抢发电量提供了保障，增加了电站经济效益。