立式水轮机旋转油盆渗油原因分析与处理

潘淑改，潘方正，郭伟震，亓雪锋，孙志强，沈 倩，郑 欣，马 楠

(黄河小浪底水资源投资有限公司，河南 济源 454681)

0 引 言

水轮发电机轴承油盆无论是在停机态渗油或是发电态甩油都将对设备造成极大的危害。一是轴承润滑和冷却效果不好，容易造成轴瓦温度升高甚至烧瓦，危及到机组安全稳定运行。二是机组漏掉或甩出的油流入河道造成水质污染，会破坏生态环境。

1 设备概况

小浪底西沟水电站(简称西沟水电站)建于河南省小浪底水利枢纽北侧西沟水库下游，桥沟河右岸支沟内，是小浪底水利枢纽的备用电源和“黑启动”电源。电站安装2台单机容量为10 MW的立轴悬垂型密闭循环空气冷却三相同步水轮发电机组，额定水头84.5 m， 额定转速500 r/min，多年平均发电量1亿 kW·h， 设计年利用小时数为5 000 h。

西沟水电站水轮机型号为HLA696—LJ—130，水轮机水导轴承采用稀油润滑筒式轴承，轴承内径φ365 mm，总间隙0.2～0.3 mm，由轴承体、轴瓦、旋转油盆、上油盆、冷却器等组成；正常运行时上油盆油量约63 L，旋转油盆油量约14.77 L。轴承采用带钢背的分瓣复合瓦衬，用螺栓固定于轴承体上，在轴瓦内开有自循环螺旋油槽，轴瓦材料采用锡基轴承合金，润滑油采用L—TSA—46汽轮机油。轴承内设有油冷却器及监视上油盆油位的浮子信号器(见图1)。

4mm。40mm,BP〛4mm。40mm,BP〛

水导轴承的主要作用是支承和承受旋转部分的径向载荷。轴承固定于支架上。油盆内的冷油沿着自循环螺旋油槽自动进行油润滑，油从轴承体下部油盒中沿油孔进入轴瓦内的螺旋油槽，自下而上进行润滑并带走热量后流入上油盆；经冷却器冷却后，再从轴承体上的回油管回到下面的旋转油盒内；如此不停地周而复始循环，达到循环供油作用。轴承上设有钳热电阻以检测轴瓦温度和油温，其轴瓦最高温度不得超过65 ℃，另外还设有油混水探测器。

2 油盆渗油原因分析及处理

2020年9月28日，西沟水电站2台水轮发电机组在停机稳态。 当天凌晨2∶14，监控系统上位机报“浪1号机组水导油槽油位低报警”，运行值班人员现地检查发现1号机组水车室顶盖上部有少量油污，水轮机导轴承旋转油盆+Y方向有明显的渗油点，渗油量约为每秒1滴，旋转油盆其他方向同样存在渗油点。

检修维护人员测量水导轴承上油盆油位仅有1.5 cm，远远低于设计正常油位(正常油位10 cm)，油量约30 L左右，比正常油量减少约33 L。排查分析渗油可能有3个原因(见图2、图3)：一是上油盆挡油圈螺栓松动间隙渗油。二是溢油管安装松动间隙渗油。三是推力瓦测温电阻松动间隙渗油。

现场检查1号机组水车室顶盖油污量很少，其他部位也没有发现大量渗油现象，初步判断上油盆减少油量可能渗漏至旋转油盆。

图2 上油盆挡油圈螺栓松动导致间隙渗油至旋转油盆

图3 溢油管安装松动导致间隙渗油、推力瓦测温电阻松动导致间隙渗油

检修人员现场拆开上油盆和旋转油盆，发现旋转油盆油量远远高于正常油量，经过计算，证实了上述上油盆润滑油渗漏至旋转油盆的结论。进一步分析，渗油是因为上油盆挡油圈螺栓及上油盆溢油管松动，产生间隙导致上油盆润滑油渗漏至旋转油盆。检修人员立即对上述渗油点进行了加固处理。

3 运行效果

1号机组投运近3个月的跟踪观察，水导轴承上油盆油位始终维持在10 cm，瓦温、油温也很稳定，说明此次水导轴承油盆渗油问题得到了解决，原因分析和处理过程是成功的，可以将此经验推广到同类型水轮发电机组轴承渗油故障处理中。