燈泡貫流臥式機(jī)組水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪特殊故障處理

摘要：文章概述了瑤山電站在運(yùn)行期間，轉(zhuǎn)輪突然發(fā)生故障時的現(xiàn)象，對現(xiàn)象進(jìn)行分析及處理結(jié)果，為今后機(jī)組安全運(yùn)行吸取了一定的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

關(guān)鍵詞：燈泡貫流臥式機(jī)組；水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪；特殊故障；油系統(tǒng)；受油器竄油；處理及結(jié)果

1.引言

瑤山電站位于廣東省仁化縣丹霞鎮(zhèn)夏富管理區(qū)管轄內(nèi)，屬廣東省仁化縣錦江電力開發(fā)總公司梯級開發(fā)電站的第四級。水電站裝機(jī)容量6000KW，兩臺單機(jī)容量3000 KW，設(shè)計(jì)水頭5.5m，屬燈泡貫流式機(jī)組。1#機(jī)組于1998年6月投產(chǎn)發(fā)電，2#機(jī)組于1998年8月投產(chǎn)發(fā)電，多年平均發(fā)電量1766萬KW·h。運(yùn)行至今機(jī)組狀況較為良好，但也發(fā)生過少許故障。

2. 故障現(xiàn)象

2011年2月1日23時，機(jī)組在正常運(yùn)行時，由于上游來水量小，水位下降，機(jī)組需要降低負(fù)荷繼續(xù)運(yùn)行，電站運(yùn)行人員在2#機(jī)組調(diào)速器減負(fù)荷的過程中，發(fā)現(xiàn)2#機(jī)組高位油箱有大量的油從高位油箱頂部快速溢出，經(jīng)檢查是因?yàn)楦呶挥拖涞膩碛土看笥谂庞涂诘呐庞土浚瑢?dǎo)致油箱油面快速上升，隨即將2#機(jī)組正常解列停機(jī)，停機(jī)完成后關(guān)閉2#機(jī)組調(diào)速器的主供油閥，高位油箱的溢油故障消除。

3. 油系統(tǒng)的概述

燈泡貫流臥式水輪發(fā)電機(jī)組的油系統(tǒng)主要由高壓油和低壓油兩部分組成，高壓油是從高壓油罐經(jīng)機(jī)組調(diào)速器調(diào)節(jié)后，分別輸入水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪缸體的開啟腔和關(guān)閉腔以達(dá)到控制水輪機(jī)漿葉的開與關(guān)，而機(jī)組調(diào)速器與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪缸體是由油管經(jīng)受油器連接的。低壓油主要由兩部分組成，一部分由重力油箱經(jīng)管路直接供應(yīng)水輪發(fā)電機(jī)組的軸承，達(dá)到給軸承潤滑和冷卻的目的；另一部分由高位油箱經(jīng)管道和受油器供油給水輪機(jī)輪轂，以防止水輪機(jī)輪轂進(jìn)水。

4.檢查及分析

根據(jù)電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及水輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)分析，高位油箱快速溢油主要有以下幾方面原因：①受油器竄油，高壓油經(jīng)受油器密封圈竄入高位油箱的低壓腔，再由管路直接竄入高位油箱，使高位油箱油位快速上漲；②機(jī)組小油管脫落，漿葉開啟腔高壓油直接竄入輪轂腔，再由管路直接竄入高位油箱，使高位油箱油位快速上漲；③轉(zhuǎn)輪故障，轉(zhuǎn)輪內(nèi)部某一螺絲或密封件損壞造成高壓油腔與輪轂腔直接相連，再由管路直接竄入高位油箱，使高位油箱油位快速上漲。經(jīng)現(xiàn)場觀察和比較，未發(fā)現(xiàn)小油管有脫落現(xiàn)象，所以排除了第②方面的原因。相關(guān)人員隨后降低高位油箱的油位，開啟調(diào)速器的主供油閥，操作2#機(jī)組漿葉來回動作，發(fā)現(xiàn)漿葉在關(guān)閉過程中高位油箱的油位有快速上升的故障，故2#機(jī)組已不能投入運(yùn)行，進(jìn)入檢修狀態(tài)。

5.處理及結(jié)果。

根據(jù)檢查及分析情況，首先對受油器進(jìn)行檢修。受油器解體后，未發(fā)現(xiàn)密封圈有損壞和浮動瓦有較大磨損的情況（但在受油器腔體中發(fā)現(xiàn)有較多的鐵屑和一個較大的螺絲殘片），證明受油器無故障。在隨后的充油操作中，故障現(xiàn)象仍然存在，證明故障原因在轉(zhuǎn)輪處，決定對水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行解體檢修。

在對水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪解體檢修過程中，檢修人員首先拆解泄水錐，在其腔體內(nèi)發(fā)現(xiàn)有一較大的螺絲，該螺絲已彎曲、損壞（損壞處與受油器腔體存留的螺絲殘片相吻合，應(yīng)屬同一螺絲部分），經(jīng)查閱轉(zhuǎn)輪圖紙，在水輪機(jī)輪轂內(nèi)，該螺絲（M30×90）是轉(zhuǎn)輪缸體活塞桿法蘭面的緊固螺絲，從而初步判斷為活塞桿法蘭有松動現(xiàn)象。將活塞環(huán)和活塞缸拆開后，發(fā)現(xiàn)活塞桿法蘭面處的九個螺絲已完全松動（法蘭面總共有十個螺絲），都有不同程度的退出現(xiàn)象，另一個螺絲已脫落（殘留在泄水錐中），法蘭面存在較大間隙，其密封件（Φ6膠條）已完全失效。至此，故障原因查明，因?yàn)榛钊麠U法蘭面不能有效把合，使轉(zhuǎn)輪關(guān)閉腔的壓力油通過活塞桿法蘭面的間隙直接竄入輪轂密封腔，造成2#機(jī)組漿葉在關(guān)閉過程中高位油箱快速溢油的故障現(xiàn)象。

在轉(zhuǎn)輪檢修的安裝過程中，細(xì)心的工作人員發(fā)現(xiàn)活塞桿法蘭面的螺絲孔深度不夠，螺絲不能完全緊固，螺絲脫落和退松的原因已找到。為此，我們改用M30×80的螺絲，安裝緊固后將全部螺絲頭點(diǎn)焊固死，以免造成再次松動。

轉(zhuǎn)輪檢修完成后，對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行正常充油操作中，故障現(xiàn)象消除。根據(jù)運(yùn)行觀察，2#機(jī)組高位油箱的油位正常，且油壓裝置壓力油泵的啟動間隔從檢修前的7 分鐘左右延長到25分鐘左右，此次檢修取得了良好的效果，不但及時解決了故障，還將困擾多時的油壓裝置壓油泵啟動頻繁的問題得到解決。

6.經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)。

此次故障產(chǎn)生的原因是生產(chǎn)廠家制造和安裝缺陷造成的。在今后的工作中，發(fā)現(xiàn)油壓裝置壓油泵啟動頻繁、高位油箱有竄油現(xiàn)象時，要考慮機(jī)組的轉(zhuǎn)輪體是否有問題，而不僅局限在調(diào)速器和受油器方面，根據(jù)我們多年的機(jī)組檢修經(jīng)驗(yàn)，只要做好組織措施和工作措施，轉(zhuǎn)輪體的檢修工作難度并不大。此外，機(jī)組運(yùn)行時高位油箱發(fā)生溢油現(xiàn)象，運(yùn)行人員要當(dāng)機(jī)立斷將機(jī)組停機(jī)，并及時關(guān)閉調(diào)速器主供油閥，以免造成更多的溢油浪費(fèi)并增加現(xiàn)場衛(wèi)生清理難度。

作者簡介：

李衛(wèi)章 性別：男 單位：廣東省仁化縣錦江電力開發(fā)總公司 職務(wù)：機(jī)械專責(zé)