浅谈丹江口水力发电厂4号发电机推力轴承温度异常的对策与方法

刘静兰 祁兴 林静

(1.丹江口水力发电厂,湖北丹江口 442700;2.汉江集团汉江丹江口铝业有限责任公司,湖北丹江口 442700)

浅谈丹江口水力发电厂4号发电机推力轴承温度异常的对策与方法

刘静兰1祁兴1林静2

(1.丹江口水力发电厂,湖北丹江口 442700;2.汉江集团汉江丹江口铝业有限责任公司,湖北丹江口 442700)

近几年,随着水电机组容量的不断增加,推力轴承的负荷逐渐加大,推力轴承的可靠性至关重要。但是发电机推力轴承温度异常不仅会给机组的安全带来隐患,更会严重影响机组稳定运行。因此,就丹江口水力发电厂的实际运行情况,对4号发电机推力轴承瓦温度异常情况进行研究,进而提出有效的对策和解决方法。

水力发电厂 发电机推力轴承 温度异常问题 对策与方法

丹江口水力发电厂4号水轮发电机在1968年由东方电机厂设计制造，其额定容量为176MVA。在实际运行的过程中，由于设备陈旧老化、长期性对其检修以及设计等方面因素的影响，发电机设备逐渐暴露出多种问题。在1988年对发电机有关部分进行了技术改造，但是由于种种原因的影响，推力轴承的结构还是不能达到优化设计的标准，推力轴承难以进行刚性盘车。推力轴承的瓦块温度是推力轴承运行状态的一个重要参数，在机组运行过程中如果瓦块温度过高，将影响推力瓦块的承载能力，加快瓦块的磨损，直接影响整个机组的安全运行。在此基础上，对4号水轮发电机的推力轴承进行全面的研究，确定故障点的位置，并依据实际运行的要求，科学、合理的处理温度异常问题。

1 发电机推力轴承概述

推力轴承按支撑结构分类，可分为刚性支柱式、液压支柱式、平衡块式，每种结构都具备一定的优点。丹江电厂发电机运用的推力轴承包括两种类型，分别是：液压支柱式、平衡块式。液压支柱式在我厂其它机组中使用，而4号水轮发电机组使用的就是平衡块式推力轴承。推力轴承的作用是承受整个水轮发电机组转动部分的重量以及水轮机的轴向水推力，并将这些力传递给水轮发电机的荷重机架及基础混泥土。发电机推力轴承是水力机组最重要的组成部件之一，其性能的好坏，将直接关系到机组的安全和稳定运行。当推力负荷通过镜板压在推力瓦面时，推力瓦将负荷力传递给各个弹性油箱，油连通系统借助弹性油箱弹簧作用，将油箱内油重新分配，自动调整推力瓦面水平高低。在发电机组启动过程中，能迅速建立起油膜，从而使每块瓦受力均匀，在各种负荷工况下，能保持轴承油膜厚度[1]。

2 发电机推力轴承温度异常问题原因分析及解决对策

2.1 推力轴承机械组件没有完全分离

发电机机组在实际运行时，推力轴承机械组件如果没有处于完全分离的状态，机械设备会长期受到油酸性溶液的腐蚀，引线电缆会受到严重的损坏，这种情况的出现非常不利于机械设备的长期运行，进而导致机械设备重要部分的损坏。基于此，在机械设备维修的过程中，检修人员必须要使用机械设备的原电缆型号的引线电缆，以此来提高原型设备的耐油性和耐温性，以便更好的抑制推力轴承机械的温度变化程度[2]。解决方法：完全分离推力轴承机械组件，机械设备运行中，选用耐酸碱度强的引线电缆，提高机械设备的耐高温性能。

图1 优化推力轴承设计图

2.2 推力瓦机械设备温度调节处理不当

推力瓦机械设备温度计应该起到时刻监控的作用，分布在机械设备运行的流程中，从尾端进行监控，提示出温度变化的情况，但是机械设备在长期使用的过程中，机械设备的零件很容易出现松动，这时，温度监控功能很难及时捕获到温度变化的趋势，当发电机处于运行的状态时，机械设备在高速运转的情况下，会直接导致触头接触不良失去温度监控功能。

解决方法：更换推力瓦机械设备电阻温度计，使其可以具备良好的接触紧密性，锁扣可以与机械设备进行直接连接，确保及时采集到温度变化的信息。

2.3 弹性金属氟塑料的发电机推力轴瓦失控

采用弹性金属氟塑料的发电机推力轴瓦有利于推力轴承冷却器对机械设备的冷却处理，但是如果弹性金属氟塑料的发电机推力轴瓦处于失控状态，就会导致推力轴承的温度出现异常，同时由于水轮发电机机械设备运行时产生的振动和油箱内高速旋转的油浪会使温度计引线电缆承受着重复冲击的机械力作用，进而改变轴承温度。解决方法：对弹性金属氟塑料的发电机推力轴瓦失控进行调控，对温度计引线电缆进行悬空处理，避免其与受到长度的影响。

2.4 安全发供电发热量大

安全发供电发热量大，导致GE温度巡检仪所在的水轮发电机机械设备监控信息的途径和通风状况非常差，造成柜内温度过高。这时，监控上显示的部分温度量值与测量屏柜上测温表头上显示的温度量值存在很大的偏差，已经不能准确定位机组的运行温度，在实际发电机运行的过程中，显示温度的偏差幅度可以+10℃的范围内。解决方法：更换发热量较小的GE温度巡检仪，实现安全供电水平，并确保GE温度巡检仪可以正常在立式水轮发电机机组机械设备中运行。经过解决对策的处理，水力发电厂发电机推力轴承应该满足下图1的标准。

3 结语

在上文分析研究中，对本厂4号发电机组的运行情况进行了阐述，并罗列出了4号发电机推力轴承温度异常出现的情况。基于此，提出了实际的应对方法：在日常使用维护中，要及时对设备进行检测，及时发现存在的故障隐患，替换掉长期使用的设备构件，对推力轴承的温度变化情况进行实时监控，进而提高丹江电厂4号发电机组的综合发电能力。

[1]覃举宋.百色右江水力发电厂2～#水轮发电机组推力轴承甩油原因及技改方案[J].广西水利水电,2012(17):255-257.

[2]艾云,余小龙,马启立 等.发电机推力轴承温度量异常的处理方法[J].自动化应用,2012(18):213-214.

刘静兰(1978—),女,工程师,本科,主要从事水轮发电机机械设备技术检修维护工作。