淺析半傘式水輪發(fā)電機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格處理方法及預(yù)防措施

[摘 要]本文詳細(xì)介紹了國內(nèi)某大型電站半傘式水輪發(fā)電機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒的絕緣形式，并對其絕緣不合格的處理方法以及預(yù)防措施進(jìn)行了詳細(xì)的描述，為該類型機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣檢查處理及預(yù)防維護(hù)提供了有效的參考依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]上導(dǎo)油槽、下油霧密封盒、絕緣、處理方法、預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：P619.27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）18-0374-01

1、引言

眾所周知，水輪發(fā)電機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格將會(huì)給機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來不小的隱患。根據(jù)國內(nèi)各型水電廠的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，上導(dǎo)油槽下油霧密封盒連接螺栓的絕緣情況是影響機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣的直接因素，而密封盒的絕緣情況將直接影響整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在國內(nèi)某大型水電站半傘式機(jī)組檢修過程中，檢修人員發(fā)現(xiàn)機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格，并隨后對該問題進(jìn)行了處理。為此，本文將結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況對上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣問題進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析。

2、絕緣不合格產(chǎn)生的原因及危害

上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格主要原因是下密封盒把合螺栓絕緣不合格所致?，F(xiàn)場可能引起絕緣不合格的情況有以下幾種：

（1）把合螺栓的絕緣墊、絕緣管缺失會(huì)導(dǎo)致絕緣不合格；

（2）絕緣墊、絕緣板及絕緣管破裂或損壞、絕緣套件失效等均會(huì)導(dǎo)致絕緣不合格；

（3）把合螺栓周圍或者法蘭面上存在雜質(zhì)及過多的油霧沉積也會(huì)影響絕緣效果。

當(dāng)上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格時(shí)，就可能形成環(huán)形短路軸電流。因?yàn)槎ㄗ予F芯合縫、硅鋼片接縫、空氣間隙不均勻及勵(lì)磁組匝間短路等原因可能造成不對稱磁場，而主軸不可避免地將處于該不對稱磁場中運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，并通過主軸、軸承、機(jī)架而接地，形成環(huán)形短路軸電流。

軸電流的主要危害：

（1）在軸頸和軸瓦之間產(chǎn)生小電流弧的侵蝕，使軸承合金逐漸粘吸到軸頸上去，破壞軸瓦的良好工作面，引起軸承過熱，甚至把軸承合金熔化；

（2）電流長期電解作用也會(huì)使?jié)櫥妥冑|(zhì)、發(fā)黑，降低潤滑性能，使軸承溫度升高。

3、下密封盒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

因水輪發(fā)電機(jī)組的水導(dǎo)部分、水輪機(jī)軸及轉(zhuǎn)輪周圍環(huán)境十分潮濕不可避免已經(jīng)接地，為了避免上端軸同時(shí)接地，從而形成回路給機(jī)組帶來危害，所以我們必須考慮上端軸的絕緣問題。根據(jù)上導(dǎo)軸承及上端軸的結(jié)構(gòu)，我們進(jìn)行一一分析：

（1）軸領(lǐng)絕緣

該類型機(jī)組上端軸和軸領(lǐng)采用熱套工藝連接，二者在結(jié)合面處通過加裝絕緣環(huán)、絕緣板及絕緣紙進(jìn)行處理，以滿足絕緣要求，如圖1所示：

（2）下密封盒絕緣

下密封盒主要依靠36個(gè)連接螺栓把合在上導(dǎo)油槽底部，二者之間主要有絕緣管、絕緣墊、絕緣板及絕緣膠等實(shí)現(xiàn)絕緣目的，如圖2所示：

4、處理方法

針對該類型機(jī)組上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格問題，目前的處理方法主要有兩種：一種是清洗絕緣套件，另一種是更換絕緣套件。下面針對這兩種方法進(jìn)行簡要表述。

（1）清洗絕緣套件

1）準(zhǔn)備工作

前期主要是工器具的準(zhǔn)備工作，主要有扳手、一字起、螺栓緊固膠、酒精、白抹布、萬用表、絕緣墊、絕緣管、絕緣板等；

2）用扳手逐一拆除上導(dǎo)油槽下密封盒把合螺栓，然后通過下密封盒上四根定位螺桿將其放下至一定高度；

3）分別對把合螺栓、絕緣墊、絕緣管、絕緣板及螺紋孔進(jìn)行清洗；

4）依次對拆除的各部件進(jìn)行回裝并在把合螺栓上涂抹螺栓緊固劑；

5）利用萬用表對下油霧密封盒進(jìn)行絕緣測量，以確保上導(dǎo)油槽下密封盒絕緣合格。

（2）更換絕緣套件

1）依次拆除上導(dǎo)油槽下油霧密封盒把合螺栓及所有絕緣套件；

2）清洗螺栓孔；

3）更換絕緣套件，并依次回裝；

4）回裝完成后進(jìn)行絕緣檢查。

為避免浪費(fèi)，在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)解決問題，在各大水電站的檢修中，主要采用清洗的方法來處理上導(dǎo)油槽下油霧密封盒絕緣不合格問題。如果多次回裝后絕緣仍達(dá)不到要求，可以考慮采用第二種方法更換絕緣套件來達(dá)到絕緣要求。

5、預(yù)防措施

（1）定期檢查

在機(jī)組定期維護(hù)期間，有針對性地檢查下油霧密封盒與上端軸的間隙是否合格，是否磨損嚴(yán)重，把合螺栓處絕緣套件是否有破損、缺失等，并通過測量上導(dǎo)油槽下密封盒的絕緣來判斷是否存在問題，做到有問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，防止后續(xù)事故的發(fā)生。

（2）優(yōu)化風(fēng)洞環(huán)境狀況

油霧及粉塵是導(dǎo)致上導(dǎo)下密封盒絕緣失效的最直接原因。風(fēng)洞內(nèi)環(huán)境的好壞將直接影響下密封盒絕緣效果。建議采取如下方式優(yōu)化風(fēng)洞內(nèi)環(huán)境狀況：

1）通過在各部導(dǎo)軸承上方加裝穩(wěn)油板，防止因機(jī)組大軸旋轉(zhuǎn)而引起大量油霧，降低轉(zhuǎn)子上方油霧量；

2）通過改變導(dǎo)軸承油霧吸收裝置油擋的結(jié)構(gòu)形式，例如可采用接觸式密封來降低油槽油霧溢出量；

3）提高油霧吸收裝置運(yùn)行效率，減少油霧在風(fēng)洞及轉(zhuǎn)子上方的沉積量。

通過以上多種措施改善機(jī)組風(fēng)洞內(nèi)環(huán)境狀況，降低上導(dǎo)下密封盒把合螺栓絕緣套件失效的可能性，進(jìn)一步提高機(jī)組安全系數(shù)，進(jìn)而保障機(jī)組安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。

作者簡介

韓普昌（1989- ），男，河南洛陽人，助理工程師，從事水輪發(fā)電機(jī)組檢修維護(hù)工作。E_mail：han_puchang@ctgpc.com.cn.