水轮发电机组轴承瓦温高的原因分析及对策

水轮发电机组轴承瓦温高的原因分析及对策

常军伟

大唐乡城（唐电）水电开发有限公司四川省甘孜州乡城县627850

摘要：文章介绍水轮发电机组轴承瓦温高的现象，分析引起水轮发电机组中轴承瓦温高的原因以及简单的处理措施，针对某水电厂的情况提出了相应改进措施，并且根据某水电厂的一起实际案例来介绍其故障处理过程和结果。

关键词：水轮发电机组；轴承瓦温高；原因；对策

1引言

目前随着全球经济的快速发展，资源紧缺和环境恶化问题不断加剧，各国都加大了对清洁型可再生资源的开发和利用力度。我国近年来也加大了对水能的开发和利用，水电站的建设数量不断增加，并且水轮发电机组的装机容量和机组参数也在随之而增加。水轮发电机组运行中比较常见的故障之一就是机组轴承中推力轴承瓦温较高的故障，其通常是由冷却水中断或者推力轴承绝缘不良等因素引起的，此外，在对机组检修之后而导致质量没有达到标准要求使得各推力瓦之间的受力不够均匀也是引起轴承瓦温过高的原因之一。需要在水轮发电机组的运行中针对引起轴承瓦温过高的具体原因来采取相应的措施进行处理和改进。

2水轮发电机组轴承瓦温高的现象

水轮发电机组的运行过程中，其轴承不同所以轴承瓦温异常的温度标准也有所不同，对于水轮发电机组中使用弹性金属塑料推力轴承来说，按照标准要求其轴承瓦温不应超过55℃，否则就会发出瓦温升高的警报。而对于推力轴承巴氏合金轴承瓦来说，其轴承瓦的最高警报温度为80℃，而导轴承巴氏合金瓦温警报温度为75℃，此温度通常都比轴承瓦温的最大极限温度低10～15℃。而且在不同的水轮发电机组中，根据其系统的具体情况还会对此警报温度进行相应的调整，但是最高不应超过上述温度，并且其正常运行中的轴承瓦温也不应超过相关规范的要求。如果在实际运行中出现轴承瓦温比规范温度超出2～3℃时就需要对导致轴承瓦温异常的原因进行分析并对此故障进行处理。

3水轮发电机组轴承瓦温高的原因分析

3.1冷却水中断的原因分析

在传统的水轮发电机组轴承瓦温高的原因分析中认为，其中的一个原因就是由于冷却水中断而引起的，但是在目前的水轮发电机组中，由于此原因引起的轴承瓦温高的现象较少，这主要是由于在目前的水轮发电机组中，一旦出现冷却水中断的问题就会发出相应的冷却水中断信号和警报，而且根据实际运行可知，如果出现冷却水中断的问题，需要经过较长的时间才能导致油温的升高以及轴承瓦温的升高，而且此时间与机组的运行负荷也有着较大的关系，所以通常在冷却水中断并发出信号之后对此现象进行处理，通常不会引起轴承瓦温升高的问题。而如果冷却水中断之后的信号器出现故障而无法及时进行信号传递，并且此时机组处于较大的负荷状态下，则在短时间内可能会导致轴承瓦温的升高。此时如果经过检查之后是发现水压不足，就需要对调节阀和过滤器进行检查，而如果直接发生冷却水中断的问题，则要对常开阀和电磁阀进行检查。

3.2轴承油面下降的原因

当水轮发电机组运行中出现轴承瓦温高的问题时，首先需要对机组运行状态进行综合分析来对轴承瓦温高的故障进行确定，所进行判断的依据就是事故故障光字牌、机旁盘故障灯亮、测温盘温度计升至故障以上、巡检仪指示故障点及故障温度、上位机的温度棒型图指示瓦温升高至故障温度以上，只有发生了上述现象之后才能确定机组真正发生了轴承瓦温高的故障。其次是确定了轴承瓦温高的真实性之后就需要对油槽轴承油面进行检查，检查的目的就是确定是否是由于此原因引起的轴承瓦温高的故障。如果经过检查之后发现油槽轴承油面低于规定数值，则需要继续检查是否存在轴承油泄漏之处，如果确定为轴承油泄漏而导致的上述问题，则要对瓦温的数值以及瓦温升高的速度进行判断来决定是否要进行正常停机或者紧急停机进行故障处理。而油面下降问题发生会发出相应的警报信号，所以也通常不会由于此种原因而导致轴承瓦温过高。

3.3轴承油质的原因

在水轮发电机组出现轴承瓦温高故障发生之后，在对油槽轴承油面进行检查时发现其油面升高，则判断可能为轴承进水的原因而导致的，此时就需要进行停机处理。而且如果轴承油的颜色发生较大的变化，此时就需要对油质进行化验，并对轴电流进行测量，然后根据瓦温以及油温的情况来判断是否需要进行停机处理。对于采用外循环冷却方式的轴承，还需要对轴承油的油流情况进行排查。

3.4其他原因

在水轮发电机组出现轴承瓦温高的故障时，还要对其内部的异常声响进行检查，检查轴承是否存在异常现象，然后根据机组的振动和摆度检查结果来判断是否需要进行停机处理，如果振动摆度超出规定范围需要停机对测量结果进行分析以及原因查找。此外，推力轴承绝缘不良而导致油质劣化，以及在对机组进行检修之后由于没有按照操作规程进行检修而导致推力瓦之间的受力不均，以及推力轴承测温元件及其引线损坏或者温度计以及巡检仪等出现故障等没有发出相应的警报，也都是引起轴承瓦温过高的原因。

4水轮发电机组轴承瓦温高的改进措施

以某水电厂为例，其对轴承瓦温进行监测所采用的温度计为电阻型，而且此温度计被设置在轴瓦内，测量的原理就是根据电桥原理将所测得的温度上上位机进行传送。但是由于此种类型的温度计通常具有较长的引线，而且需要通过引线与端子排进行连接，所以在机组的正常运行中会由于长时间的振动问题而使得温度计端子排的螺栓出现松动而增加电阻，这就会导致此温度监测和报警信号出现误报而导致机组停机的事故。所以为了避免上述问题的发生，就需要将一个连接片串联在温度信号器触点到瓦温过高警报信号器的线圈之间，而且此连接片在机组的正常运行过程中是处于退出的状态。

5处理结果

以某水电厂的一例轴承瓦温升高事故为例，在现地控制单元上将其中某机组进行并网运行，而且在其有功负荷为8MW而且并网运行之后对此机组进行了全面检查，且没有查到任何问题。但是在运行了大概10min之后就出现了机组出口断路器跳闸的故障，这导致了此机组的甩负荷停机，然后此时对保护屏进行检查也没有查出任何问题，而且检查之后发现轴承瓦出现了温度升高的问题。此外对上导油槽外部的温度、油位、油质、油色以及发电机风洞等都进行了检查也没有发现异常，但是在对测温回路进行检查时却发现了其中存在断线的问题。因此对此问题进行深入检查发现，上机架外端子排上的测温线接线柱没有进行接线端子的安装，而是直接将其与接线柱进行连接，而且二者的连接部位也出现了一定程度的锈蚀现象，所以可以判断出导致上导轴承瓦温升高的原因就是由于接线端由于锈蚀而导致电阻增大而引起的。然后就对此接线端子进行了重新连接和加固，经检测发现轴承瓦温恢复到正常水平，然后将此机组投入运行之后的12h之内由专人进行轴承瓦温的实时检测，发现此温度一直维持在正常状态并未发现升高的问题，证明此故障已经被彻底排除。

6结语

水轮发电机组的轴承瓦温异常对其正常运行造成严重的影响，所以要求水电厂运行维护人员加强对机组运行中轴承瓦温的监测，以及对冷却器、冷却水流量、冷却水压力、油槽油位和油质等情况进行检查，并确保所用设备质量达到标准要求，降低机组运行中出现轴承瓦温高的故障概率并在故障发生时进行及时处理，确保机组的安全稳定运行。

参考文献：

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[3]郝大军.探析水轮发电机组轴瓦温度偏高的原因分析及处理[J].华夏地理,2015(10).