一起發電機導軸承燒瓦事故
2013-01-17
作者：黃誌雄
（廣西西津水（shuǐ）力發電廠）
某台水輪發電機型號為SF24-60/8600，額定轉速（sù）100r/min，係半傘式機組，上導的型式是油潤滑（huá）分塊(分為8塊)巴氏合金斜子板式結構，布置在上（shàng）機架。上導（dǎo）油槽的底部布置有一圈環形冷卻器，分為兩瓣，通過Ø20mm的接管（guǎn）與DN20mm的可鍛鑄鐵普（pǔ）通管路活（huó）接（jiē）頭聯接。推力和上導（dǎo）冷卻水總量為120m3/h，上導的正常冷（lěng）卻水壓力為0.2MPa。某日該機組（zǔ）開機運行不到4min，計算機監控係統上位（wèi）機簡報信息窗顯示有“上導軸（zhóu）承溫度過高”、“機組導（dǎo）葉全關”等信息出現（xiàn），出口開關跳閘，機（jī）組甩有功1.79MW，無（wú）功0.37Mvar。電（diàn）磁閥動作（zuò）緊急停機，機組（zǔ）事故報警信息窗“上導軸承溫度過（guò）高”光字牌閃（shǎn）亮，軸瓦溫度顯示達（dá）100℃以上。運行及檢修人員立即趕到現（xiàn）場檢查，發現上導蓋板處有煙霧冒出，而且有（yǒu）焦糊味，上導油（yóu）槽浮子油位計指向底位。分析上導軸瓦可能已燒壞，故該機組退出運行，做事（shì）故搶修。
1 事故原因
1.1 結構缺陷
上導軸承拆蓋並加入壓（yā）力約（yuē）0.17MPa的冷卻水，發現上導油槽內-Y方向的冷卻器活接頭有水流射出，泄漏量較大（dà）。抽出軸瓦後，發現（xiàn）8塊軸瓦已燒壞，每塊軸瓦的中部（bù）均有寬約（yuē）80mm，厚度為1mm的熔化層。拆開漏水的活接頭發現密封橡膠圈已損壞（huài），與活接（jiē）頭聯接的Ø20mm銅管（guǎn）的螺紋部（bù）分外徑偏小，螺紋散亂，安裝時使用了大量的密封生料帶，聯接強度較低，兩段管路聯接（jiē）中（zhōng）心偏差較大，安（ān）裝時密（mì）封圈就被損（sǔn）壞（huài）。而且橡（xiàng）膠密封圈耐油性較差，浸潤在透平油中變硬變（biàn）質，止漏效果差。由（yóu）於機組運行時（shí）特別是（shì）機組停機製動時機架（jià）振動較大，導致活接（jiē）頭逐漸鬆動直至脫落。
由於上導油槽（cáo）底部冷卻器水管距尾水的高（gāo）程高出近8m，機組停機無冷卻水，開機前（qián）約6h內油槽內的透平油幾乎全部從冷卻器的（de）故障活接頭及管路泄漏（lòu）到下遊尾水，導致軸承幹摩擦而燒瓦，這是造成這次上導軸承燒瓦的主（zhǔ）要原因。
1.2 監測手段存在的問題
上導油槽隻在風洞內設置浮子液位計，油槽油位過高（gāo）、過低時發出故障信號。事故前，即開機（jī）前（qián）5h，當上導油槽油位過低（dī）時，故障信號隻在監控係統的信息窗（chuāng）中作為一條信息發出，由於窗口（kǒu）有許多機組運（yùn）行信息（xī）不斷出現，因此很快被覆蓋，加上無（wú）事故(故障（zhàng）)聲響報警，故未能被運行人員及時發現。需要指出的是（shì）：(1)由（yóu）於風洞內發（fā）電機出口及中（zhōng）性點引出母線無任何安全（quán）遮攔，容（róng）易造成（chéng）巡視人員傷亡事故；(2)由於機組存在的缺陷，在（zài）目前運行條件下，無法對單台機組（zǔ）操作油（yóu）係統的泄漏量進行精確測量。
另外，事故發生前一天，機組開機運行時上導（dǎo）瓦的兩個測溫計（jì）顯示較前期上升了3～4℃，但未能引起運行人員的足夠重視。瓦溫升高的原因是由於機（jī）組運行時故障活（huó）接頭漏水，部分（fèn）水進入（rù）油槽使透（tòu）平油（yóu）的潤滑、散熱效果變差。由於上導油槽未裝設油混水測量計，冷卻器漏水時（shí）未被及時發現（xiàn）。同時，運行人員反映，該機組的尾水處水麵有許多（duō）浮油，通知檢修人員檢查機組透平油係（xì）統各部分包括集油槽、漏油槽、水導油槽、導葉接力器等（děng）部位是否（fǒu）存在（zài）大（dà）量漏（lòu）油現象，但均未發現問題。由於一台（tái）鄰近機（jī）組檢修時（shí）安裝單位將一些廢油倒入檢修集（jí）水井，檢修排（pái）水泵時將（jiāng）廢油排（pái）入尾水，使檢修人員誤認（rèn）為尾（wěi）水處的浮（fú）油是廢油（yóu）造成的。
2 故障處（chù）理及防範措施
2.1 故障處理
打開上導端蓋，抽（chōu）出軸瓦後，更換損壞（huài）的（de）活接頭的密封圈，調整活接頭兩段銅管的中心一致，上緊冷卻器的故障活接頭，檢查另一個活接頭的聯接情況。通過試驗水壓(0.3MPa)耐壓30min試驗合格後，將刮研好的8塊備用上導瓦回裝，按單側間隙0.15～0.20mm調整軸瓦間隙，模擬上導（dǎo）油位過低、過高信號（hào）試驗合格。開機空轉（zhuǎn）試驗30min及帶10MW負荷試驗，瓦溫、油（yóu）溫的溫升趨勢無異常，機組恢複正常運行狀態。
2.2 改造情況
經（jīng）過3個（gè）月（yuè）運行後，上導冷（lěng）卻器活接頭又（yòu）再次發生泄漏，但未造成（chéng）重大事故。說（shuō）明該油槽冷卻器聯接方式的可靠性（xìng）很差，因此進行技術改造，以消除這一安全隱患。將浸在油槽內的冷卻水係統的兩個管路活接（jiē）頭改為法蘭（lán）螺（luó）栓聯接，提高冷（lěng）卻器聯接的（de）可靠性。上導軸槽增加油位傳感器，接入計算機監控係統，以便實施對油槽油位的在線（xiàn）監視。增加（jiā）機組推力、上導和水導軸承溫度（dù）及油槽油位故障的語音報警功能。在發電機風洞內的出口母線及中性（xìng）點母線出口附（fù）近增加安全圍欄，保證進入風洞監測上導及推力軸承油槽（cáo）油位的運（yùn）行和檢修人員的人身安（ān）全。
3 結束語
水輪發電機組（zǔ）的技術供水係統（tǒng）特別是各部軸（zhóu）承、定子、轉子等設備的冷（lěng）卻水係統的故障率較高，通常情況下故障容易被排除。但有些泄漏、堵塞故障往往引發諸如燒瓦、絕緣擊穿等重大事故。例（lì）如，某額定出力為57.2MW的水輪發電機組由於發電機空氣（qì）冷卻器存在積水底盤傾（qīng）斜（xié）、無排水孔等缺陷，就曾發生過因（yīn）一個空氣（qì）冷卻器漏水過大（dà），積水流入發電機定子，造成（chéng）定子線圈（quān）絕緣擊穿，機（jī）組被迫（pò）停運數天的重大事故。上述發電機上導燒瓦事故也是一（yī）個典型例子。因此，對該係統的一些重要部位的可靠性加以認真分析研（yán）究和改（gǎi）進，加強監（jiān）視、檢測手（shǒu）段，確保機組軸承油箱油位異常和各軸承油箱內（nèi）油混水（shuǐ）過量等事故報警功能（néng）的可靠性，已實（shí）行的（de）機（jī）組計算機監控係統應能（néng）自動監控各軸承油箱油位及自動監（jiān）控油（yóu）混合情況（kuàng）。在機（jī）組保護（hù）、監（jiān）控（kòng）係統未完善的（de）情（qíng）況下，運行及檢修人員應加強對冷卻水係統的巡回檢查及維修，及時分析、處（chù）理各種故障，確保機組安全穩定運行（háng）。
來源：《電力（lì）安全技術》2002年03期
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