灯泡贯流卧式机组水轮机转轮特殊故障处理

摘要：文章概述了瑶山电站在运行期间，转轮突然发生故障时的现象，对现象进行分析及处理结果，为今后机组安全运行吸取了一定的经验和教训。

关键词：灯泡贯流卧式机组；水轮机转轮；特殊故障；油系统；受油器窜油；处理及结果

1.引言

瑶山电站位于广东省仁化县丹霞镇夏富管理区管辖内，属广东省仁化县锦江电力开发总公司梯级开发电站的第四级。水电站装机容量6000KW，两台单机容量3000 KW，设计水头5.5m，属灯泡贯流式机组。1#机组于1998年6月投产发电，2#机组于1998年8月投产发电，多年平均发电量1766万KW・h。运行至今机组状况较为良好，但也发生过少许故障。

2. 故障现象

2011年2月1日23时，机组在正常运行时，由于上游来水量小，水位下降，机组需要降低负荷继续运行，电站运行人员在2#机组调速器减负荷的过程中，发现2#机组高位油箱有大量的油从高位油箱顶部快速溢出，经检查是因为高位油箱的来油量大于排油口的排油量，导致油箱油面快速上升，随即将2#机组正常解列停机，停机完成后关闭2#机组调速器的主供油阀，高位油箱的溢油故障消除。

3. 油系统的概述

灯泡贯流卧式水轮发电机组的油系统主要由高压油和低压油两部分组成，高压油是从高压油罐经机组调速器调节后，分别输入水轮机转轮缸体的开启腔和关闭腔以达到控制水轮机浆叶的开与关，而机组调速器与水轮机转轮缸体是由油管经受油器连接的。低压油主要由两部分组成，一部分由重力油箱经管路直接供应水轮发电机组的轴承，达到给轴承和冷却的目的；另一部分由高位油箱经管道和受油器供油给水轮机轮毂，以防止水轮机轮毂进水。

4.检查及分析

根据电站运行经验以及水轮发电机组结构分析，高位油箱快速溢油主要有以下几方面原因：①受油器窜油，高压油经受油器密封圈窜入高位油箱的低压腔，再由管路直接窜入高位油箱，使高位油箱油位快速上涨；②机组小油管脱落，浆叶开启腔高压油直接窜入轮毂腔，再由管路直接窜入高位油箱，使高位油箱油位快速上涨；③转轮故障，转轮内部某一螺丝或密封件损坏造成高压油腔与轮毂腔直接相连，再由管路直接窜入高位油箱，使高位油箱油位快速上涨。经现场观察和比较，未发现小油管有脱落现象，所以排除了第②方面的原因。相关人员随后降低高位油箱的油位，开启调速器的主供油阀，操作2#机组浆叶来回动作，发现浆叶在关闭过程中高位油箱的油位有快速上升的故障，故2#机组已不能投入运行，进入检修状态。

5.处理及结果。

根据检查及分析情况，首先对受油器进行检修。受油器解体后，未发现密封圈有损坏和浮动瓦有较大磨损的情况（但在受油器腔体中发现有较多的铁屑和一个较大的螺丝残片），证明受油器无故障。在随后的充油操作中，故障现象仍然存在，证明故障原因在转轮处，决定对水轮机转轮进行解体检修。

在对水轮机转轮解体检修过程中，检修人员首先拆解泄水锥，在其腔体内发现有一较大的螺丝，该螺丝已弯曲、损坏（损坏处与受油器腔体存留的螺丝残片相吻合，应属同一螺丝部分），经查阅转轮图纸，在水轮机轮毂内，该螺丝（M30×90）是转轮缸体活塞杆法兰面的紧固螺丝，从而初步判断为活塞杆法兰有松动现象。将活塞环和活塞缸拆开后，发现活塞杆法兰面处的九个螺丝已完全松动（法兰面总共有十个螺丝），都有不同程度的退出现象，另一个螺丝已脱落（残留在泄水锥中），法兰面存在较大间隙，其密封件（Φ6胶条）已完全失效。至此，故障原因查明，因为活塞杆法兰面不能有效把合，使转轮关闭腔的压力油通过活塞杆法兰面的间隙直接窜入轮毂密封腔，造成2#机组浆叶在关闭过程中高位油箱快速溢油的故障现象。

在转轮检修的安装过程中，细心的工作人员发现活塞杆法兰面的螺丝孔深度不够，螺丝不能完全紧固，螺丝脱落和退松的原因已找到。为此，我们改用M30×80的螺丝，安装紧固后将全部螺丝头点焊固死，以免造成再次松动。

转轮检修完成后，对水轮发电机组进行正常充油操作中，故障现象消除。根据运行观察，2#机组高位油箱的油位正常，且油压装置压力油泵的启动间隔从检修前的7 分钟左右延长到25分钟左右，此次检修取得了良好的效果，不但及时解决了故障，还将困扰多时的油压装置压油泵启动频繁的问题得到解决。

6.经验及教训。

此次故障产生的原因是生产厂家制造和安装缺陷造成的。在今后的工作中，发现油压装置压油泵启动频繁、高位油箱有窜油现象时，要考虑机组的转轮体是否有问题，而不仅局限在调速器和受油器方面，根据我们多年的机组检修经验，只要做好组织措施和工作措施，转轮体的检修工作难度并不大。此外，机组运行时高位油箱发生溢油现象，运行人员要当机立断将机组停机，并及时关闭调速器主供油阀，以免造成更多的溢油浪费并增加现场卫生清理难度。

作者简介：

李卫章 性别：男 单位：广东省仁化县锦江电力开发总公司 职务：机械专责