呂慶新

　　【摘（zhāi）　要】電機在（zài）運行中軸承油箱甩（shuǎi）油故障，不易引起人們的（de）足夠重視，而長期甩（shuǎi）油的（de）發電機會對發電機定子線（xiàn）圈造成許多危害，危及安全運行。本文根（gēn）據此次機組（zǔ）運行中油箱甩油故障的處理（lǐ），結合自己多年的工作經（jīng）驗，對機組運行中油箱甩油的原因與危害進行了分析，並提（tí）出了處理與預防對（duì）策。

　　【關鍵詞】水輪機組；油箱甩（shuǎi）油（yóu）；原因（yīn）與危害；處理與預防

　　1、前言

　　機組運行時，水導軸承中的油或油（yóu）霧跑出軸承油槽的現象，稱為軸承甩油。這（zhè）不（bú）僅浪費潤滑油、汙染環境，有時機（jī）組因甩油嚴重，而致使運（yùn）行油位下（xià）降造（zào）成油位過（guò）低，引起燒瓦。因此（cǐ），軸承的甩油一直是軸承設（shè）計時的一個需（xū）重點考慮的問題。

　　2、3HL機組概況

　　一站3HL—000機組主要擔（dān）負一站上遊的抗旱任務；安裝（zhuāng）於上世紀七十年代末，經曆數次大修。機組由3000KW同步電動機和混流立式水泵組成的機組；電機上下兩油槽，上油（yóu）槽內由推力瓦（wǎ）、導（dǎo）軸瓦、冷卻器等組成，下油槽由導軸瓦和冷卻器組成；電機油槽冷卻（què）通過技術供水泵提取下遊河道水供（gòng）冷卻器用水。該次甩油事件發生前，機組已（yǐ）為正常運行數百（bǎi）台時。

　　3、機組軸（zhóu）承油箱甩油所造（zào）成的危害

　　3.1、傷害（hài）運行人員

　　當水力發電機組發生甩（shuǎi）油（yóu）現（xiàn）象時，就會在發電機風洞內地麵、水車室（shì）地麵形成相應的積油麵，而（ér）電（diàn）站運行或維護人員在進行日常（cháng）設備巡檢或定期檢（jiǎn）修過程（chéng）中，如果沒（méi）有注意到甩油形成的容積油麵，就（jiù）容易（yì）發生滑倒，給電站工作（zuò）人員帶來嚴重的人身傷害。

　　3.2、甩油（yóu）會引起發電機定子溫度升（shēng）高

　　水輪發電機上導油箱甩油會引起發電機定子線圈外層滲油，由於透平油具有（yǒu）一定的粘度，定子線圈通風孔（kǒng）因有滲漏透平油粘著灰塵而變成雜質會堵塞通風孔，造成（chéng）發電機通風散熱（rè）變（biàn）差，嚴重影響發電機的散熱效果。一旦電機（jī）組運行時（shí），通風（fēng）孔散熱部分被堵塞（sāi），就會使定子線圈運行溫度升高，影響（xiǎng）發電機安全運行，縮短（duǎn）定子線圈壽命。

　　3.3會引起發電機定（dìng）子絕緣水平下降

　　油（yóu）甩在發電機定子（zǐ）線圈會引起定（dìng）子絕（jué）緣水（shuǐ）平下（xià）降，當有不（bú）正常現象衝擊會引起發電機定（dìng）子線圈接地（dì），甚至相間短路。油霧和灰塵長期吸附在（zài）絕緣層上（shàng），對發電機線棒等絕緣造成腐蝕，使其絕緣性能下降，加速老化，極易造成發電機線圈短路或（huò）擊穿，給機組安全穩定運行帶來潛在（zài）的危害，威（wēi）脅發（fā）電機的安全運行。

　　3.4、增加發電機定子線圈保養難度

　　油箱甩油，使發電機定子線圈（quān）通風孔粘（zhān）著雜質全（quán）部堵死時（shí），會大（dà）大增加保養定（dìng）子線圈的難度。增加機組的（de）運行成本和維護工作（zuò）量。例如，若大修沒有甩油的發電機組，其保養時隻需花12個工時，而甩油的機組至少要花40～50個工時。同時，對環境和設備衛（wèi）生的打掃也增加了維護人員（yuán）工作量和大（dà）量清潔（jié）材料消耗。

　　4、甩油分類及原因

　　電機軸承甩油一般有內甩油和外甩油兩種，油（yóu）質通過旋轉件內壁與擋油圈（quān）之間間隙，甩向電機內部為內甩油（yóu）；油質通過旋轉件與蓋板縫（féng）隙甩向蓋板外部（bù）為（wéi）外甩（shuǎi）油。

　　內（nèi）甩油（yóu）原因（yīn）：一是負壓形成（chéng）內甩油（yóu）。機組運行時，由於轉（zhuǎn）子旋轉鼓風，致使推力頭內或（huò）導軸頸內下（xià）側至油麵之間形（xíng）成局部負壓，把油麵吸高，甩濺到電機內部；二是不同程度的偏心，起著偏心油泵的作用形成內甩油。油槽擋油筒與（yǔ）推力頭或導軸頸內壁之間，不（bú）同程度的偏心，由（yóu）於偏心，機組運行中，形成不均勻油環（huán），當擋油筒與推力頭內壁間隙很小時，偏心率增大，推力頭（tóu）或導（dǎo）軸頸內壁帶動靜油旋轉時，起著偏心油泵的作（zuò）用，油環（huán）產生較大壓（yā）力脈動，向上竄油，甩濺到電機（jī）內部。

　　外甩油原因：一是機組運行時，推力頭或導軸（zhóu）頸（jǐng）帶動油運動，在離心力作用下，油麵向油槽四周內壁湧高、飛濺等，使油珠或油霧從油槽蓋（gài）縫隙處逸出；二是軸承溫度升高，致使油槽內油溫和空氣（qì）溫度升高，油和空氣體積膨脹，形成內壓，油（yóu）霧逸出。

　　5、甩油的處理方法

　　5.1阻（zǔ）止法

　　通過破壞局部負壓或阻止油的吸高和湧溢，在推（tuī）力頭內壁加裝風扇，葉片可焊在正常油麵以上（shàng）。當推力頭（tóu）旋轉時（shí），使風（fēng）扇產（chǎn）生風壓，既防止了油麵吸高，又可阻止液麵上（shàng）竄（cuàn）。也可將風扇葉片（piàn）焊在正常油麵之下，使葉片浸入油中成為葉片泵，旋轉時把油往下壓，阻止該處油麵升高。在旋轉（zhuǎn）件內壁即推力（lì）頭（tóu）內壁加擋油（yóu）圈。在推力頭內側加擋油（yóu）圈和風扇，風扇離（lí）油麵較近，旋轉後能向下壓油，如有少量漏油（yóu）到上麵去，遇到擋油圈後掉下。

　　5.2導（dǎo）流法

　　在旋（xuán）轉件內壁裝阻尼溝槽。溝槽是斜麵式的，且斜麵向下（xià），使上湧油流（liú）在溝槽中起阻尼作用，沿斜麵向下流。

　　5.3延長法

　　在擋油筒上加裝梳齒迷宮擋油管，以此來加（jiā）長阻擋甩油的通道，增大甩油的阻力。部分通過、第（dì）二道梳齒（chǐ）的油流，也被積聚在梳齒（chǐ）油管中（zhōng），從管底連同小孔流回油槽。在（zài）可能的條件下，適當增加擋油筒的高度，防止擋油筒溢油（yóu）。

　　5.4穩壓法

　　加大旋轉件與擋油筒之間的間隙（xì），使相對偏心（xīn）率減小，由此也降（jiàng）低了（le）壓力脈動值，保持了油麵的平穩，防止了油液的飛濺上竄；加裝穩油擋油管上鑽穩壓孔，使裏外通氣（qì）平壓，防止內部負壓而使（shǐ）油麵吸高甩油。

　　5.5吸力抽水法

　　利用（yòng）尾水真空的吸力（lì）抽水，加大排水量。機組在運（yùn）行中，轉輪出口和尾水（shuǐ）管進口處產（chǎn）生低壓渦帶，為防止空腔氣蝕，配有一套尾水真空補（bǔ）氣裝（zhuāng）置，即在水管（guǎn）進口處設置十字架補氣管，總管通過尾水管壁接出外麵，由補氣閥（fá）控製補氣（qì）量。

　　6、3HL機組甩油原（yuán）因（yīn）及處理

　　一站3HL機（jī）組在抗旱運行中，上油槽（cáo）內油從溢油管中溢出，流回集油罐（guàn）；通過（guò）現象可以（yǐ）判斷為外甩油；從溢油管中流回集油罐（guàn），可（kě）斷為油麵在離心力作用下，湧高至溢油管。機組運行前檢查了油位，為正常油位；在此之前的數百台（tái）時的運行中，同為正常油位；可以判斷甩油事件不是油槽內注油過量而形成。溫度的變化，導致體（tǐ）積的變化是（shì）該次甩油事件的主要原因；油溫（wēn）升（shēng）高，油的體積膨脹，膨脹後的油位相對（duì）高於正常油（yóu）位，在離心力的（de）作用（yòng）下（xià），油麵湧高超過正常（cháng）位置，從溢油管內溢出；油槽（cáo）內油量減少，油溫更高，體積（jī）繼續膨（péng）脹，形成惡性循環，導（dǎo）致油槽內油量過少，不能滿足（zú）潤滑和散熱作用的（de）需要。

　　處理：溫度升高過快是甩油的主要原因；如何控製溫度（dù）升高，是處理的關（guān）鍵（jiàn）；經分析：機組（zǔ）載荷未突（tū）變（biàn）增加，不是油溫過高的原因；推力瓦（wǎ）調整不（bú）均勻也（yě）不（bú）是原因，因正常（cháng）運（yùn）行數百台時；冷卻器散熱上的（de）問題導致油溫過高是主要原因，冷卻器的散熱性能，過油斷麵都未加（jiā）改變的情況下，致使（shǐ）油溫過（guò）高的原因：冷卻水含（hán）有雜物，部分散熱管被堵（dǔ），散熱器進出水流量不足；Z後處理：適當加大技術供水壓力，用壓力水疏通被堵散（sàn）熱管，散熱器恢複正常工作後，技術供水壓力（lì）調整（zhěng）至正常工作壓力。

　　7、預防措施

　　首先檢查水輪機上導油位是否正常，如發現（xiàn）上導油箱加油過多時，應把過多的油排掉使其達到規定值為止；其次檢查水輪機擺度是否正（zhèng）常，若過大，超過允（yǔn）許值時（shí），嚴禁機（jī）組（zǔ）運行（háng）。此時（shí）應對機（jī）組進（jìn）行盤車、打（dǎ）受力、調（diào）整軸瓦間隙（xì）等方法處理；Z後檢查水輪機密封部（bù）分是否正常（cháng），如果是密封部分損壞就必須更換。

　　8、結尾

　　我國甩油問題是威脅到發電機（jī）組高效穩定、安全經濟運行的主（zhǔ）要因素之一。從前麵的綜合分析可知，電機組在運行過程（chéng）中出現甩油的現象（xiàng）原因有多種，同（tóng）樣其處理方法也有多種。因此在（zài）處理電機組日常運行（háng）甩油問題時，要結合機組運行特性，進行具體問題具體分析，從而找出導致機組發生甩油現象的真正原因，結合簡單易行的高效治理解決（jué）方案，為電機組的安全運行提供（gòng）了強有力的保障。

　　【參考文獻】

　　[1]《現代電機控製技術》王成元等，機械工業出版（bǎn）社

　　[2]《電機製造工藝學》孟大偉（wěi）等，機械工業出版社

　　[3]《電（diàn）機學》孫旭東等，清華大學出版社

　　[4]《電機修理》李斌等，重慶大學
 

來源：《城市建設理論研究》2013年15期