某大型水电站机组首次开机中下导瓦温异常原因分析及处理

田冰+王继承+贾康+王永洪+田志刚

【摘 要】某大型水电站8号机组在机组安装后首次开机运行试验中，发现下导瓦温异常攀升，为避免出现烧瓦等恶劣影响，紧急停机检查，在逐步分析排除瓦间隙、吸油效果、冷却效果等因素后，确定了下导瓦温异常的主要原因，并通过分解处理油槽内挡油筒间隙，解决了问题，为后期机组安装提供了借鉴和宝贵经验。

【关键词】大型水电站；下导；瓦温；内挡油筒；分析处理

0 概述

某大型水电站发电机组为立轴半伞式布置，下导轴承位于下机架内，采用透平油自循环冷却润滑方式，轴瓦共12块，瓦面为巴氏合金材质。下导瓦设计间隙为0.43mm±0.02mm，采用“支撑筋板+平键”的支撑结构，现场整体盘车合格后根据支撑环板与瓦背精加工面的实测距离确定平键机加工厚度。轴瓦支撑点偏向出油侧，使运行时瓦面进油侧间隙大于出油侧，更利于油膜的形成。

下导轴瓦与下端轴运行时磨损产生的热量通过透平油介质释放。轴瓦下方安装有泵环，泵环与轴领下端面形成3.5mm间隙，在额定转速下依靠间隙泵效应为油槽内部油循环提供动力，热油在循环过程中经下腔6台油冷却器冷却降温。

下导油槽内挡油筒上根据现场预装情况焊接一圈环板，环板上端面与轴颈端面形成3mm间隙，立面与轴颈立面形成5mm间隙。在机组运行时共同形成一个间隙泵，防止下导甩油和油雾从内挡油筒溢出。

1 问题描述

1.1 首次开机情况

11月03日15：29，#8機组首次开机运行试验，#8机下导轴瓦初始温度为22.4℃。开机运行后下导瓦温迅速攀升，15：56下导轴瓦温度已达到60℃ ，相对于上导、水导瓦温升温明显。下导瓦温报警温度为70℃，为防止#8机组下导瓦温继续升高导致烧瓦，手动紧急停机。

1.2 首次处理情况

根据以往温升试验出现的类似情况，初步判断可能原因是下导瓦间隙偏小、进油边吸油效果差，导致油膜厚度过小从而无法起到预期的冷却效果，初步对下导瓦做了如下处理。

1.2.1 放大瓦间隙：

复测12块下导瓦间隙，，按照要求通过重新加工下导瓦背键厚度对其进行放大，使瓦背键对面总间隙达到设计允许值的最大值，即0.86mm～0.88mm。

2.2.2 加大进油边倒角：

经检查，下导瓦进油边倒角与图纸实际值相比偏小，用刮刀及油石打磨进油边至一定斜度，使下导瓦吸油效果更好 。

1.3 第二次温升情况

11月5日17：53，#8机组第二次开机考验瓦温，18：22分左右，#8机组下导平均瓦温已升至60℃以上，与首次开机无明显改善，为避免烧瓦事故，手动停机。

2 原因分析

通过上述两次开机情况判断，下导瓦面间隙并非瓦温升高的主要原因，必然有未发现的因素推升了瓦温。推升瓦温的主要因素还有：油槽内油循环受阻、油冷却器堵塞、未知热源等。

为彻底排查原因，决定再次分解油槽进行全面检查 ，检查项目和依据主要有：

2.1 下导轴领与内挡油筒环板端面3mm间隙检查：

若此处无间隙或因波浪度产生刮擦，则可能形成新的异常热源，热量将通过轴领传递给下导瓦导致温升。

2.2 下导轴领与内挡油筒环板立面5mm间隙检查：

原因同上。

2.3 下导轴领与泵环3.5mm间隙检查：

此间隙是间隙泵的通道，要求在3.0～3.5mm之间，决定了冷却循环油量，是影响下导瓦冷却效果的关键因素。

2.4 下导油冷却器上侧挡板至挡油板5mm间隙检查：

此间隙大小决定了油循环过程中通过冷却器的油量，要求不得超过5mm，若间隙过大将造成大量热油未通过冷却器即参与循环，使其对瓦面冷却效果降低。

2.5 下导6台冷却器全面检查打压：

若冷却器堵塞将导致冷却效率大幅降低。

3 检查及处理措施

3.1 冷却器检查及打压

拆卸下导油槽6台冷却器，用内窥镜从冷却器进、出水管伸入内部检查，未发现堵塞或杂物情况。

在回装冷却器前，用1.0MPa水压对其进行打压试验，保压30min，试验无明显压降或漏点。

3.2 泵环间隙检查

用塞尺检查下导瓦下方泵环间隙，平均间隙为3.5mm，满足设计要求。

3.3 内挡油筒间隙检查及处理

将下导油槽下油盘连同内挡油筒拆卸，平稳落在水发连轴法兰面上，检测发现内挡油筒环板已发生摩擦损坏，端面被磨掉约1.5mm厚度，四条组合缝均张开3～5mm，且组合缝处立面有明显磨损痕迹。

根据上述现象，初步推断出下导瓦温升高原因：内挡油筒环板安装位置过高，占据了3mm间隙并与轴领发生接触，运行过程中产生摩擦生热，热量通过轴领传到至下导瓦面，导致瓦面温度升高；而立面5mm间隙是由于内挡油筒被挤压变形外扩，导致环板立面与轴领摩擦所致，是次生现象。

为准确分析磨损情况，对内挡油筒环板3mm间隙进行了返点测量。用合像水平仪调整下油盘至水平放置，将水准仪架设在下机架上，利用钢板尺读数，测量返点。

4 结论

11月8日10：35，第三次开机考验瓦温，温升数据良好，下导瓦温升高的根本问题已解决。

通过上述检查分析，下导瓦温升高是下列原因叠加的结果：

（1）供货的内挡油筒环板比图纸设计高出8mm左右；

（2）机电安装期间，在确定内挡油筒环板安装高度时，使用了内挡油筒顶部端面作为基准面进行返点，将误差传递给了环板，造成环板安装偏高约8mm；

（3）在使用水准仪返点复测环板端面间隙时，计算中的负号被忽略，误以为满足要求，错过了最后的纠正时机。

5 结束语

在解决8号机组下导瓦温异常问题过程中，反复通过推敲试验排除可能原因，运用综合分析和数据处理，确定问题关键在于内挡油筒环板的摩擦，并通过重新调整安装彻底解决问题，达到预期目的，也为后续机组安装及检修工作提供经验。

【参考文献】

[1]李凌华.水电厂机组下导瓦温过高处理[J].云南电力技术，2010（2）.

[2]张光宇.十三陵蓄能电厂2#机下导瓦瓦温异常升高分析和处理[J].水利电力科技，2012（9）.

[责任编辑：朱丽娜]endprint