龍灘水電站6號機(jī)組常規(guī)c修檢查分析

0廣西天積極縣附井產(chǎn)市,江南地區(qū)龍灘水庫是集防洪、發(fā)電、交通運(yùn)輸?shù)裙δ苡诩t水河的大型水電工程。水庫所在地位于廣西天峨縣，距天峨縣15公里。地下廠房內(nèi)共裝設(shè)9臺單機(jī)容量為700MW的水輪發(fā)電機(jī)組(前期7臺,后期2臺),是目前國內(nèi)在建電站中總裝機(jī)容量僅次于長江三峽的第二大水電站,機(jī)組在系統(tǒng)中擔(dān)任調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用任務(wù)。16發(fā)電機(jī)及水導(dǎo)軸承發(fā)電機(jī)為立軸半傘式三相凸極同步發(fā)電機(jī),型號為SF700-56/16090。額定轉(zhuǎn)速107.1r/min,飛逸轉(zhuǎn)速214r/min。發(fā)電機(jī)推力軸承布置在下機(jī)架中心體上部,共有18塊推力瓦。推力瓦由薄瓦和厚瓦組成。設(shè)計(jì)推力負(fù)荷為3600t。推力軸承采用外加泵外循環(huán)潤滑冷卻,設(shè)高壓油頂起系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)的上導(dǎo)及下導(dǎo)軸承導(dǎo)軸承為稀油潤滑、同心型分塊瓦自潤滑軸承。冷卻方式為內(nèi)循環(huán)。軸承瓦的支撐為平鍵支撐結(jié)構(gòu),導(dǎo)瓦與軸領(lǐng)的間隙通過測量并配加工鍵的厚度來保證。上導(dǎo)軸承布置在上機(jī)架中心體內(nèi),安裝16塊巴氏合金瓦,下導(dǎo)軸承布置在下機(jī)架中心體內(nèi),安裝12塊巴氏合金瓦。水輪機(jī)為立軸混流式,水輪機(jī)型號為HLS152-LJ-790。最大出力為790MW,額定流量為554.52m3/s。水輪機(jī)的水導(dǎo)軸承采用稀油潤滑、非同心分塊瓦自潤滑軸承。軸承瓦的支撐通過其背后的墊塊將徑向力直接傳遞到頂蓋的支持環(huán)板上,并通過楔子板調(diào)整軸瓦間隙。軸承的冷卻方式為外加泵外循環(huán)結(jié)構(gòu)。機(jī)組啟動時,經(jīng)冷卻器冷卻的冷油通過軸瓦上部的環(huán)管和噴油管,將油均勻的噴淋在軸瓦之間和軸領(lǐng)上,通過軸領(lǐng)的轉(zhuǎn)動將油帶入軸瓦表面。水導(dǎo)軸承布置在頂蓋中心體內(nèi),安裝24塊巴氏合金瓦。(見圖1)2水導(dǎo)軸承1號、15號瓦溫上升迅速,價(jià)值變差,降低了機(jī)組運(yùn)行的壓力和意義6號水輪發(fā)電機(jī)組自2008年12月投入商業(yè)運(yùn)行,至故障發(fā)生前,已安全穩(wěn)定運(yùn)行2年零3個月。期間共進(jìn)行機(jī)組C修2次。2011年3月22日,6號機(jī)組按電網(wǎng)下達(dá)的負(fù)荷曲線正常運(yùn)行,08:30,6號機(jī)組開機(jī)并網(wǎng),帶全日最高負(fù)荷560MW運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行38min后,即09:08,運(yùn)行監(jiān)屏人員發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)軸承1號和15號(兩瓦空間布置位置基本成180°)瓦溫均為51℃,上升速度較快。與2011年3月21日的機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時水導(dǎo)瓦溫對比,水導(dǎo)1號瓦溫為44℃,15號瓦溫為49℃,溫度突然上升較大,且仍有緩慢上升趨勢,查看水導(dǎo)其他軸瓦溫度曲線,除1號、15號瓦外其余瓦溫均在50℃以下,且穩(wěn)定不變。查看上導(dǎo)、下導(dǎo)瓦的溫度曲線,沒有發(fā)現(xiàn)異常。雖然水導(dǎo)1號、15號瓦沒有達(dá)到穩(wěn)定限制值(報(bào)警溫度為65℃,事故停機(jī)穩(wěn)定為70℃),但溫度的異常上升引起了我們的高度重視,必須停機(jī)處理,以保證機(jī)組的安全運(yùn)行。針對異常出現(xiàn)的問題,檢修人員檢查機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)的水壓、流量、水導(dǎo)外循環(huán)油泵的運(yùn)行情況、水導(dǎo)油位等參數(shù),未發(fā)現(xiàn)異常,又將備用水導(dǎo)外循環(huán)冷卻器進(jìn)行了切換,1號、15號水導(dǎo)瓦的溫度依舊呈上升的趨勢。對測溫電阻及回路也進(jìn)行了逐一測量,其結(jié)果是測溫電阻及回路正常。根據(jù)負(fù)荷曲線要求,11:51,6號機(jī)正常解列停機(jī),其時1號、15水導(dǎo)瓦溫達(dá)到50.1℃。3水導(dǎo)軸瓦間隙增大,瓦溫上升,影響軸瓦的健康安全問題根據(jù)以往機(jī)組故障處理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合龍灘水輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu),我們認(rèn)為以下原因是導(dǎo)致水導(dǎo)瓦溫度異常升高的主要原因:(1)水導(dǎo)瓦楔子板調(diào)整螺桿松動,導(dǎo)致楔子板下降,瓦間隙減小,瓦溫上升水導(dǎo)瓦的間隙調(diào)整是通過安裝于水導(dǎo)瓦背部止推塊與支撐板之間的楔子板來實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)楔子板下降時,瓦間隙減小,楔子板上升時,瓦間隙增大。楔子板上部的調(diào)節(jié)螺桿與楔子板的固定是通過螺紋鎖固劑和雙背帽防松來實(shí)現(xiàn)的,楔子板在軸向力和周向摩擦力的聯(lián)合作用下,隨著運(yùn)行時間的延長,可能會引起螺紋鎖固劑失效或雙背帽松動,導(dǎo)致調(diào)整螺桿松動或松脫,使瓦間隙變小,瓦溫上升。(2)水導(dǎo)瓦背支撐板松動,導(dǎo)致瓦間隙發(fā)生變化,瓦溫上升楔子板背部的支撐板,靠兩個圓柱頭內(nèi)六角螺桿固定于頂蓋的支持環(huán)板上,屬懸臂梁支撐,一旦內(nèi)六角螺桿松動,支撐板就會下沉,亦會引起軸瓦間隙的減小,瓦溫上升。(3)水導(dǎo)瓦冷卻油管噴嘴發(fā)生堵塞,瓦溫上升龍灘水輪機(jī)水導(dǎo)軸承的冷卻方式為外加泵外循環(huán)結(jié)構(gòu)。經(jīng)冷卻器冷卻回來的潤滑油通過軸瓦上部的環(huán)管,再分配至兩軸瓦之間的噴油管上,每一個噴油管噴出的潤滑油均勻地噴淋在軸瓦之間和軸領(lǐng)上,通過軸領(lǐng)的轉(zhuǎn)動將油帶入軸瓦表面。如果噴油管堵塞,則該區(qū)域的潤滑油量不足,軸瓦與軸領(lǐng)之間,不能建立起足夠的油膜厚度,可能造成軸瓦與軸領(lǐng)半干摩擦或干摩擦,引起瓦溫升高。(4)水導(dǎo)油位可能降低,致使瓦面缺油,瓦溫上升水導(dǎo)油槽的滲油或甩油,可能造成油槽的油位慢慢下降,如此時油位計(jì)浮子發(fā)卡,亦會造成軸瓦與軸領(lǐng)潤滑不足,引起瓦溫升高。(5)測溫元件不準(zhǔn)確水導(dǎo)24塊軸瓦,每塊軸瓦均安裝一只Pt100測溫傳感器,如電阻值漂移,則監(jiān)控顯示將與實(shí)際瓦溫不符,誤報(bào)信號。(6)軸瓦的活動性受限在兩塊水導(dǎo)軸瓦之間,安裝有一個間隔板,它與兩軸瓦共同組成一個油室,間隔板與軸瓦的間隙應(yīng)在2mm左右,由于安裝原因,可能該處間隙過小,容易導(dǎo)致間隔板刮碰到軸瓦,引起軸瓦擺動受限發(fā)卡,油膜不容易形成,瓦溫升高。(7)噴油管與軸領(lǐng)之間的間隙過小,造成噴油管與軸領(lǐng)刮碰,劃傷軸領(lǐng),導(dǎo)致瓦面損傷,溫度升高4關(guān)于油孔的檢查,有以下矛盾針對以上原因分析,我們在2011年3月22日晚電網(wǎng)負(fù)荷低谷時間段,進(jìn)行了仔細(xì)檢查。(1)水導(dǎo)油槽油位檢查及測量檢查水導(dǎo)油槽油位計(jì)無發(fā)卡現(xiàn)象,現(xiàn)場測量檢查了水導(dǎo)油槽的油位,其值在定值范圍內(nèi),未見異常。(2)水導(dǎo)瓦測溫元件外部檢查檢查測溫回路接線正確,測溫電阻及回路進(jìn)行逐一測量,未發(fā)現(xiàn)測溫電阻及回路異常。(3)水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整楔子板背部支撐板松動檢查水導(dǎo)油槽蓋板分解,檢查楔子板背部的支撐板的固定情況,未發(fā)現(xiàn)固定支撐板的2個圓柱頭內(nèi)六角螺桿與頂蓋支持環(huán)板發(fā)生松動現(xiàn)象。(4)噴油管路噴油情況及噴油管與軸領(lǐng)間隙檢查水導(dǎo)油槽蓋分解,啟動水導(dǎo)外循環(huán)油泵,進(jìn)行噴油管通油檢查,油孔噴油均勻,噴油量符合規(guī)定要求,未見異常。噴油管與軸領(lǐng)間隙在15mm左右,與軸領(lǐng)無刮碰。(5)水導(dǎo)瓦楔子板調(diào)整螺桿檢查分解水導(dǎo)軸承油槽蓋,檢查1號瓦楔子板的調(diào)整螺桿,發(fā)現(xiàn)該調(diào)整螺桿與楔子板已經(jīng)松脫(見圖2),楔子板已落下,軸瓦與軸領(lǐng)的間隙為0,符合原因分析的(1)條。檢查其余軸瓦的楔子板調(diào)整螺桿,未見松動。對1號水導(dǎo)抽瓦后發(fā)現(xiàn)瓦面中部已經(jīng)有輕微的磨損現(xiàn)象(見圖3),旋轉(zhuǎn)方向檢查無毛刺,不影響瓦運(yùn)行。15號瓦面檢查無異常。由于1號瓦間隙的減小,造成軸瓦總間隙變小,從而亦造成對側(cè)的15號瓦溫升高。對水導(dǎo)1號軸瓦的楔子板調(diào)整螺桿、螺孔進(jìn)行清理,螺紋部位重新涂鎖固劑擰緊,裝回原調(diào)整套管,擰緊2個鎖緊螺母,恢復(fù)1號軸瓦的原間隙值。(6)軸瓦的活動性檢查對24個軸瓦之間的間隔板進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)6號~7號、9號~10號、10號~11號、16號~17號瓦之間的4塊間隔板與軸瓦之間的間隙過小(0.05mm塞尺無法通過),拆出后,進(jìn)行了現(xiàn)場打磨處理,保證間隙在2mm左右。5瓦溫考驗(yàn)試驗(yàn)經(jīng)過以上方法處理后,機(jī)組于2011年3月23日03:00開機(jī)空轉(zhuǎn)進(jìn)行瓦溫考驗(yàn)試驗(yàn),歷時3h30min,1號水導(dǎo)瓦溫最終為36℃并穩(wěn)定,其他各瓦溫正常并穩(wěn)定。6安裝時細(xì)處處理6號機(jī)水導(dǎo)瓦故障處理,證明我們的分析是正確的,處理方法是得當(dāng)?shù)?。以上問題的處理,我們可以總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn):(1)細(xì)節(jié)決定成敗水導(dǎo)軸瓦楔子板與調(diào)整螺桿連接的緊固性及穩(wěn)定性是機(jī)組檢修中容易忽視的環(huán)節(jié),只有從細(xì)處入手,才能消除隱患,保證機(jī)組的安全運(yùn)行。檢修時,對軸瓦之間的間隔板與軸瓦的間隙的檢查,要認(rèn)真細(xì)致,一旦發(fā)現(xiàn)間隙過小,不要怕麻煩,該處理的必須進(jìn)行處理。噴油管與軸領(lǐng)的間隙檢查也是不容忽視的,盡管設(shè)計(jì)間隙足夠大,但由于機(jī)組長期運(yùn)行,可能造成間隙值發(fā)生