王忠明

摘 要：在水電站運行過程中，由于站立式混流式機組推力軸承極易在運行過程中出現(xiàn)甩油現(xiàn)象，而且這一現(xiàn)象發(fā)生的還較為普遍，這就給機組運行的穩(wěn)定性帶來了較大的安全隱患。特別是對于懸吊型的水電機組，這種甩油現(xiàn)象所帶來的危害更加嚴(yán)重，所以需要針對甩油的具體的情況查明原因，并提出具體的解決措施，確保機組運行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電機組；甩油現(xiàn)象；分析；解決方法

1 發(fā)電機組甩油現(xiàn)象所造成的危害

1.1 傷害運行工作人員

對于甩油的水力發(fā)電機組，一旦甩油現(xiàn)象發(fā)生時，則會導(dǎo)致發(fā)電機風(fēng)洞內(nèi)和水車室地面上都形成一定的積油面，極易使人滑倒，特別是在對于電站運行人員和檢修人員來講，如果在日常工作中沒有注意到地面的情況，則極易滑倒，給人員的人身安全帶來一定的傷害。

1.2 對水力發(fā)電機組帶來損傷

當(dāng)機組發(fā)生甩油時，則會導(dǎo)致機組內(nèi)部各機械結(jié)構(gòu)之間的潤滑效果下降，同時潤滑油夾雜著灰塵也極易導(dǎo)致在機組通風(fēng)系統(tǒng)等部位形成相應(yīng)的阻礙面，影響正常的通風(fēng)效果，從而給機組帶來安全隱患。

1.2.1 會引起水輪發(fā)電機定子劇烈發(fā)熱溫升

當(dāng)水輪機上出現(xiàn)甩油現(xiàn)象時，則會導(dǎo)致發(fā)電機定子線圈外層有一層滲油面形成，而油自身的粘性會吸附周圍的灰塵，一旦時間一長，則所形成的污穢半徑則會擴大，導(dǎo)致發(fā)電機定子線圈通風(fēng)孔受到堵塞，這樣當(dāng)發(fā)電機運行時，定子線圈內(nèi)部的熱量不能及時散發(fā)出來，從而導(dǎo)致定子線圈出現(xiàn)發(fā)熱溫升現(xiàn)象，使電機的正常運行受到影響，而當(dāng)溫升當(dāng)?shù)揭欢ǔ潭葧r，則會導(dǎo)致線圈的絕緣受到不同程度的破壞，降低定子線圈的使用壽命。

1.2.2 增加發(fā)電機定子線圈的維護保養(yǎng)難度

由于定子線圈通風(fēng)孔受到堵塞，這就導(dǎo)致在發(fā)電機檢修過程中其維修保養(yǎng)難度增加，相對于沒有堵塞的定子線圈則需要多浪費較長的工時，導(dǎo)致維修人員的工作量增加。

1.2.3 會引起發(fā)電機定子絕緣水平下降

當(dāng)水輪機出現(xiàn)甩油現(xiàn)象時，不僅會導(dǎo)致定子線圈內(nèi)部的通風(fēng)系統(tǒng)受到堵塞，使內(nèi)部熱量無法排放出來，這樣就導(dǎo)致內(nèi)部溫升速度加快，當(dāng)溫度達到一定程度時，會給定子線圈的內(nèi)部絕緣水平帶來較大的影響。通過對一組定子線圈的對比中發(fā)現(xiàn)，沒有甩油機組的定子線圈在停機一天后其絕緣吸收比符合運行的安全標(biāo)準(zhǔn)，同時其絕緣水平與運行時相比沒有多大的降低，而對于甩油的機組來講，其停機一天后，雖然定子絕緣吸收比還是能夠滿足運行的要求，但其絕緣水平下降的幅度則較大，所以對于甩油的發(fā)電機組，其絕緣水平呈現(xiàn)下降的趨勢，而且會隨著運行環(huán)境的惡化而不斷降低。

1.2.4 會引起發(fā)電機定子線圈發(fā)生單相接地或相間短路等事故 當(dāng)水輪發(fā)電機組在甩油現(xiàn)象中運行時，一旦有不正常的負荷沖擊，則會導(dǎo)致定子線圈處在熱效應(yīng)和動效應(yīng)的雙重作用下發(fā)生損壞，導(dǎo)致單相接地故障發(fā)生，甚至直接導(dǎo)致定子線圈繞組絕緣受到破壞，影響發(fā)電機的正常運行。

1.2.5 增加發(fā)電機軸瓦發(fā)生燒毀事故的危險率

當(dāng)水輪發(fā)電機組甩油比較嚴(yán)重時，則會使其運行過程中軸承油位出現(xiàn)急劇下降的問題，極易導(dǎo)致故障的發(fā)生，嚴(yán)重時會導(dǎo)致軸瓦發(fā)生燒毀，使機組無法正常運行，導(dǎo)致停機事故發(fā)生，影響電站的正常生產(chǎn)運營。

2 發(fā)電機組甩油原因分析

2.1 內(nèi)甩油原因

發(fā)電機作為電站中非常重要的設(shè)備之一，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致發(fā)電機組的正常運行受到較大的影響。機組在正常運行時，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)過程中，在上部風(fēng)扇的作用下就會起到鼓風(fēng)作用效果，在發(fā)電機推力油槽擋油管內(nèi)下側(cè)形成一個低壓區(qū)，在壓差作用下，檔油管與推頭內(nèi)壁之間就會形成相應(yīng)的油霧，并將沿著發(fā)電機主軸與擋油圈的環(huán)腔間向下溢出，甩到輪輻及發(fā)電機定子線圈上，這就是日常運行中所說的內(nèi)甩油現(xiàn)象。內(nèi)甩油除了運行過程中發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)原因造成外，還可能由于機械結(jié)構(gòu)制造不規(guī)范和安裝調(diào)試不到位等原因造成擋油管外圓與推力頭內(nèi)圓之間的徑向距離出現(xiàn)不均勻，偏靠一方的原因。在機組運行時，當(dāng)推力頭帶動潤滑油高速旋轉(zhuǎn)時，其內(nèi)部運行環(huán)境就類似于偏心泵，從而使得潤滑油產(chǎn)生周期性的壓力脈動，不斷向上竄油，使?jié)櫥图坝挽F沿著推力頭的內(nèi)壁甩出，飛濺到發(fā)電機內(nèi)部，形成相應(yīng)的雜質(zhì)油阻礙面，從而影響機組的正常運行。

2.2 外甩油原因

發(fā)電機組在運行時會出周期性的循環(huán)推力產(chǎn)生，在這種推力作用下，如果油槽內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)再不暢通，這極易導(dǎo)致油槽內(nèi)的油溫上升，一旦油溫達到45℃左右時，則會導(dǎo)致油槽內(nèi)的空氣出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，這時油槽內(nèi)攪動旋轉(zhuǎn)及油在離心力作用下，則會出現(xiàn)不規(guī)則的拋物線運動，一旦在運動時遇到阻礙，則會濺起在油槽上方形成油霧，從而甩出油槽內(nèi)。

3 甩油的解決方法

3.1 阻止法

為了有效的抑止發(fā)電機甩油現(xiàn)象的發(fā)生，則可以利用外加設(shè)備來對發(fā)電機內(nèi)部的壓力環(huán)境進行破壞，這樣使局部形成負壓，或是對于油的吸高和涌溢進行阻止，可以有效的避免甩油現(xiàn)象的發(fā)生。

在發(fā)電機推力頭內(nèi)壁中加裝壓力破壞風(fēng)扇，利用風(fēng)扇形成的壓力干擾重新形成利于發(fā)電機組正常運行的壓力環(huán)境，保證潤滑油具有高效的工況性能。風(fēng)扇葉片可焊在發(fā)電機運行正常油面以上，并與水平面形成一個大約15-30度左右的安裝角。當(dāng)推力頭在高速旋轉(zhuǎn)過程中，就會使風(fēng)扇產(chǎn)生一個負壓，既可以降低油槽油面吸高，還可以阻止油霧上竄。如果內(nèi)部空間不夠時，也可將風(fēng)扇葉片焊接在正常油面之下或固定在推力油槽鏡板內(nèi)側(cè)，使風(fēng)扇葉片完全浸入到油中，從而形成葉片泵結(jié)構(gòu)。在正常運行時，靠旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負壓將油面往下吸，阻止該處油面升高。在推力頭內(nèi)壁處加擋油圈，可以有效阻止風(fēng)扇產(chǎn)生的少量漏油。從而實踐運行證明，利用在推力軸承內(nèi)部加風(fēng)扇與擋油圈相結(jié)合的方法可以有效解決發(fā)電機組發(fā)生甩油問題。

3.2 穩(wěn)壓法

穩(wěn)壓法就是通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，加大旋轉(zhuǎn)件與擋油筒之間的間隙，使?jié)櫥驮跈C組高速旋轉(zhuǎn)過程中減小其相對偏心率，從而降低油面壓力脈動值，有效保持油面在運轉(zhuǎn)過程中的平穩(wěn)特性，防止油液或油霧飛濺上竄。另外可以為了確保油面達到穩(wěn)壓的效果，則可以在旋轉(zhuǎn)部件上進行穩(wěn)壓孔的鉆取，這樣可以實現(xiàn)油槽內(nèi)外的壓力達到平衡，避免內(nèi)部出現(xiàn)負壓，從而有效的防止油面出現(xiàn)吸高甩油的情況。

3.3 阻力延長法

這種方法是利用在油槽內(nèi)進行增設(shè)迷宮槽或是擋油管，來阻擋甩油或是延長甩油通道，使機組的甩油阻力增加，從而起到有效的防止甩油現(xiàn)象發(fā)生作用。

4 結(jié)束語

由于水輪發(fā)電機組在甩油過程中存在著內(nèi)甩油和外甩油之分，這就需要在對于甩油現(xiàn)象進行處理時，則需要根據(jù)發(fā)電機的特點，針對于日常甩油的問題進行分析，根據(jù)內(nèi)甩油和外甩油所產(chǎn)生的具體原因來制定切實可行的解決措施，從而有效的抑制甩油現(xiàn)象的發(fā)生，確保發(fā)電機組能夠高效、穩(wěn)定的運行，為電站創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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