水輪發電機組軸承瓦溫高的原因分析及對策

常軍偉

摘要：文章介紹水輪發電機組軸承瓦溫高的現象，分析引起水輪發電機組中軸承瓦溫高的原因以及簡單的處理措施，針對某水電廠的情況提出了相應改進措施，并且根據某水電廠的一起實際案例來介紹其故障處理過程和結果。

關鍵詞：水輪發電機組;軸承瓦溫高;原因;對策

1引言

目前隨著全球經濟的快速發展，資源緊缺和環境惡化問題不斷加劇，各國都加大了對清潔型可再生資源的開發和利用力度。我國近年來也加大了對水能的開發和利用，水電站的建設數量不斷增加，并且水輪發電機組的裝機容量和機組參數也在隨之而增加。水輪發電機組運行中比較常見的故障之一就是機組軸承中推力軸承瓦溫較高的故障，其通常是由冷卻水中斷或者推力軸承絕緣不良等因素引起的，此外，在對機組檢修之后而導致質量沒有達到標準要求使得各推力瓦之間的受力不夠均勻也是引起軸承瓦溫過高的原因之一。需要在水輪發電機組的運行中針對引起軸承瓦溫過高的具體原因來采取相應的措施進行處理和改進。

2水輪發電機組軸承瓦溫高的現象

水輪發電機組的運行過程中，其軸承不同所以軸承瓦溫異常的溫度標準也有所不同，對于水輪發電機組中使用彈性金屬塑料推力軸承來說，按照標準要求其軸承瓦溫不應超過55℃，否則就會發出瓦溫升高的警報。而對于推力軸承巴氏合金軸承瓦來說，其軸承瓦的最高警報溫度為80℃，而導軸承巴氏合金瓦溫警報溫度為75℃，此溫度通常都比軸承瓦溫的最大極限溫度低10～15℃。而且在不同的水輪發電機組中，根據其系統的具體情況還會對此警報溫度進行相應的調整，但是最高不應超過上述溫度，并且其正常運行中的軸承瓦溫也不應超過相關規范的要求。如果在實際運行中出現軸承瓦溫比規范溫度超出2～3℃時就需要對導致軸承瓦溫異常的原因進行分析并對此故障進行處理。

3水輪發電機組軸承瓦溫高的原因分析

3.1冷卻水中斷的原因分析

在傳統的水輪發電機組軸承瓦溫高的原因分析中認為，其中的一個原因就是由于冷卻水中斷而引起的，但是在目前的水輪發電機組中，由于此原因引起的軸承瓦溫高的現象較少，這主要是由于在目前的水輪發電機組中，一旦出現冷卻水中斷的問題就會發出相應的冷卻水中斷信號和警報，而且根據實際運行可知，如果出現冷卻水中斷的問題，需要經過較長的時間才能導致油溫的升高以及軸承瓦溫的升高，而且此時間與機組的運行負荷也有著較大的關系，所以通常在冷卻水中斷并發出信號之后對此現象進行處理，通常不會引起軸承瓦溫升高的問題。而如果冷卻水中斷之后的信號器出現故障而無法及時進行信號傳遞，并且此時機組處于較大的負荷狀態下，則在短時間內可能會導致軸承瓦溫的升高。此時如果經過檢查之后是發現水壓不足，就需要對調節閥和過濾器進行檢查，而如果直接發生冷卻水中斷的問題，則要對常開閥和電磁閥進行檢查。

3.2軸承油面下降的原因

當水輪發電機組運行中出現軸承瓦溫高的問題時，首先需要對機組運行狀態進行綜合分析來對軸承瓦溫高的故障進行確定，所進行判斷的依據就是事故故障光字牌、機旁盤故障燈亮、測溫盤溫度計升至故障以上、巡檢儀指示故障點及故障溫度、上位機的溫度棒型圖指示瓦溫升高至故障溫度以上，只有發生了上述現象之后才能確定機組真正發生了軸承瓦溫高的故障。其次是確定了軸承瓦溫高的真實性之后就需要對油槽軸承油面進行檢查，檢查的目的就是確定是否是由于此原因引起的軸承瓦溫高的故障。如果經過檢查之后發現油槽軸承油面低于規定數值，則需要繼續檢查是否存在軸承油泄漏之處，如果確定為軸承油泄漏而導致的上述問題，則要對瓦溫的數值以及瓦溫升高的速度進行判斷來決定是否要進行正常停機或者緊急停機進行故障處理。而油面下降問題發生會發出相應的警報信號，所以也通常不會由于此種原因而導致軸承瓦溫過高。

3.3軸承油質的原因

在水輪發電機組出現軸承瓦溫高故障發生之后，在對油槽軸承油面進行檢查時發現其油面升高，則判斷可能為軸承進水的原因而導致的，此時就需要進行停機處理。而且如果軸承油的顏色發生較大的變化，此時就需要對油質進行化驗，并對軸電流進行測量，然后根據瓦溫以及油溫的情況來判斷是否需要進行停機處理。對于采用外循環冷卻方式的軸承，還需要對軸承油的油流情況進行排查。

3.4其他原因

在水輪發電機組出現軸承瓦溫高的故障時，還要對其內部的異常聲響進行檢查，檢查軸承是否存在異常現象，然后根據機組的振動和擺度檢查結果來判斷是否需要進行停機處理，如果振動擺度超出規定范圍需要停機對測量結果進行分析以及原因查找。此外，推力軸承絕緣不良而導致油質劣化，以及在對機組進行檢修之后由于沒有按照操作規程進行檢修而導致推力瓦之間的受力不均，以及推力軸承測溫元件及其引線損壞或者溫度計以及巡檢儀等出現故障等沒有發出相應的警報，也都是引起軸承瓦溫過高的原因。

4水輪發電機組軸承瓦溫高的改進措施

以某水電廠為例，其對軸承瓦溫進行監測所采用的溫度計為電阻型，而且此溫度計被設置在軸瓦內，測量的原理就是根據電橋原理將所測得的溫度上上位機進行傳送。但是由于此種類型的溫度計通常具有較長的引線，而且需要通過引線與端子排進行連接，所以在機組的正常運行中會由于長時間的振動問題而使得溫度計端子排的螺栓出現松動而增加電阻，這就會導致此溫度監測和報警信號出現誤報而導致機組停機的事故。所以為了避免上述問題的發生，就需要將一個連接片串聯在溫度信號器觸點到瓦溫過高警報信號器的線圈之間，而且此連接片在機組的正常運行過程中是處于退出的狀態。

5處理結果

以某水電廠的一例軸承瓦溫升高事故為例，在現地控制單元上將其中某機組進行并網運行，而且在其有功負荷為8MW而且并網運行之后對此機組進行了全面檢查，且沒有查到任何問題。但是在運行了大概10min之后就出現了機組出口斷路器跳閘的故障，這導致了此機組的甩負荷停機，然后此時對保護屏進行檢查也沒有查出任何問題，而且檢查之后發現軸承瓦出現了溫度升高的問題。此外對上導油槽外部的溫度、油位、油質、油色以及發電機風洞等都進行了檢查也沒有發現異常，但是在對測溫回路進行檢查時卻發現了其中存在斷線的問題。因此對此問題進行深入檢查發現，上機架外端子排上的測溫線接線柱沒有進行接線端子的安裝，而是直接將其與接線柱進行連接，而且二者的連接部位也出現了一定程度的銹蝕現象，所以可以判斷出導致上導軸承瓦溫升高的原因就是由于接線端由于銹蝕而導致電阻增大而引起的。然后就對此接線端子進行了重新連接和加固，經檢測發現軸承瓦溫恢復到正常水平，然后將此機組投入運行之后的12h之內由專人進行軸承瓦溫的實時檢測，發現此溫度一直維持在正常狀態并未發現升高的問題，證明此故障已經被徹底排除。

6結語

水輪發電機組的軸承瓦溫異常對其正常運行造成嚴重的影響，所以要求水電廠運行維護人員加強對機組運行中軸承瓦溫的監測，以及對冷卻器、冷卻水流量、冷卻水壓力、油槽油位和油質等情況進行檢查，并確保所用設備質量達到標準要求，降低機組運行中出現軸承瓦溫高的故障概率并在故障發生時進行及時處理，確保機組的安全穩定運行。

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