大唐广源水力发电有限公司金秀分公司广西来宾545807
摘要：下导轴承是发电机的关键零件和部位，本文通过描述该部件发生甩油现象，分析了下导轴承甩油产生的原因及危害，最后通过采取将挡油圈假装在轴承油槽背的方法进行处理和改造，机组的甩油问题通过改造措施被彻底解决，此法不仅确保了机组的安全、稳定、长期运行，也积累了解决高转速、高水头发电机甩油的经验。
关键词：高转速发电机；挡油圈；轴承甩油
某水电站拥有单机容量为44MW的水轮发电机组三台、电站水头高度为一百五十四米，SF44-14/5000和HL855-LJ-196分别是发电机组和水轮机组的型号。自循环全密闭无风扇系统是发电机采用的冷却系统，轴承支架、轴承、轴承体、油槽、机架、冷却器共同构成导轴承，稀油润滑巴氏合金瓦为导轴承的倒轴瓦，高水头水电站具有一定的特殊性，该水电站为了防止发生轴承甩油问题，在合同谈判和招标阶段就在合同条款和相关文件中进行明确的规定：防止漏油、甩油的措施必须要施加于轴承，机组设计图纸在被提交之后，必须针对轴承细节和结构等采取专门讨论的形式予以通过，相关有经验的专家要被聘请在施工阶段进行严格审查。然而理论和实际一定会有所差距，机组的运行、安装和加工等综合性原因在机组投产运行以后，发电机的下导轴承却还是出现了不希望出现的甩油现象，这种现象的发生严重威胁机组的运行安全和影响机组的运行效率，继而影响经济效益。
一、轴承甩油问题的情况概述
2016年三台水电站的机组在全部投入使用后，水电的机组人员在进行巡检时发现三号井和二号井下导轴承的发电机油位警报异常，便派遣更专业的技术人员进行现场检查但是没有发现更多的异常，因此将本次油位异常警报当作误报处理，只是对重点部件和部位进行监视和监控，并没有进行机组停机检查。再后来由于报警一直存在并且无法复归，再度派遣专业技术人员停机检查初步判断润滑油已经侵入下机架，实际油位的确已经降低。机组维修人员判断是润滑油偏少造成的，将润滑油填入轴承比原来油的位置稍高处，报警信号随即便消失了，填油后的机组再度开始报警是在运行一段时间以后出现的，随着机组运行时间的累加，三号机组和二号机组轴承瓦温度高于一号机组大概两度左右，而且温差在继续加大。通过反复加油才能去除油位报警信号，这样甩油情况严重威胁机组运行的稳定和安全以及电站的经济利益。发电站总是处于停机检查严重影响发电任务的完成，为了减少对经济效益的冲击，电站只能进行机组边运行、监控，边补充加油，拖延至较大幅度的修理机会。数月过后，终于得到停机检查机会，结果下导轴承所有结构均有润滑油渗漏痕迹，其中被密封在油槽盖板的羊毛毡完全浸透油污，针对如此严重的甩油情况只能完全停机检查确定原因，采取彻底的处理措施。
二、长期甩油的发电机组给电站带来的危害
轴承甩油具体是机组运行过程中，润滑油以各种形式和原因飘出油槽，这种漏油的现象被称作轴承甩油。甩油会带来很多危害，并不是仅仅造成润滑油浪费和设备以及运行环境污染那么简单，严重的甩油会因过低的油位给机组带来烧瓦影响，经过总结得出机组出现甩油会在以下几个方面受到严重影响：首先，由于发生甩油所以润滑油会附着在定子铁芯和线圈上，润滑油的高度粘性会粘着杂质和灰尘在甩油部位，经过机器长时间的运行随着润滑油的增多和杂质、灰尘的不断积累，当定子的铁芯和线圈被堵塞后，散热和通风便会受到严重的影响，此时就会造成发电机定子的不正常升温，这样缩短线圈定子的使用寿命事小，发电机的运行安全会受到严重威胁。其次，发电机检修工作量和难度都会加大。长时间的甩油让通风槽本身较小的横截面积变得更小，深长的槽身如果清理需要大量的物力和人力，这样检修难度十分大。最后，堵塞和升温降低了处于定子外的绝缘线圈吸收比。
三、关于造成轴承甩油的几点原因
分析甩油机理后大概将甩油分成两种情况，首先是轴承油槽内衬和轴领内壁过大，润滑油顺着间隙路径甩到大轴外表，这是内甩油情况；其次，油槽盖板和高速转动大轴缝隙也是润滑油的甩油路径，这种情况被称作是外甩油。对于甩油原因的确定可从以下几个步骤入手：第一，油槽内衬筒、大轴轴领内壁经过仔细检查如果未见甩油痕迹，内甩油原因便被排除。但是检查中若发现大轴和油槽盖板存在摩擦便要给与重视。第二，机组下导轴承大轴与轴领下部形成了一定缝隙，当润滑油传送到轴领与轴瓦的间隙中，便会产生润滑油粘着部件或者飞溅形成大量油雾和油珠的现象。油珠的去向有两个，一是大轴与盖板的间隙粘到高速选装的中心体后再次被甩出，二是油槽内的油珠在大轴高速转动下行程大量油泡，不平衡压力作用下破裂的油泡再次形成油雾；油雾的去向有两个，一是经过高温膨胀的油雾气体在梳齿迷宫和油雾盖板处通过油滴方式从油槽流回，形成外甩油，二是将油槽盖板的羊毛毡浸透后直接流到盖板；
四、关于机组轴承甩油的处理措施
本次通过检查发现机组轴承甩油比较复杂，是几种情况叠加产生的。因此，针对几种叠加的情况都要进行有针对性的处理，可以坚持如下改造原则：尽量减少不必要的改造费用，在原设备基础上进行改造，解决甩油问题是改造的最终目的，改造过程中值得注意的是要保证机组的高效和安全运行。根据检查的结果可以发现三号电机甩油问题突出，应该进行优先处理等三号机组问题得到有效解决后再处理其它机组存在的问题。只有通过疏通梳齿迷宫通道，这些通道位于轴承盖板之上，这样才能保证已经和不断形成的油雾和热油能够顺利流回油槽避免甩油的发生，清理梳齿迷宫时要重点注意回油孔的彻底清理。已经吸满油污的羊毛毡处于饱和状态，应该用密度质量较好的羊毛毡将其换下，用专业的打孔工具为羊毛毡螺丝扣打孔，打孔不能过于随意；最重要的处理技术离不开挡油圈的设计和安装，挡油圈最好由主机厂家设计，在保证不影响机组转动原设计惯量的情况下才可以安装挡油圈，另外半挡油圈的加装既要具有把合力还要保证适宜的离心力在机组飞快转速的情况下能够产生。在回装过程里要注意密封胶密封大轴和中轴盖板缝隙，避免相互摩擦的产生。按照以上办法，羊毛毡、油槽和中轴盖板与大轴的间隙这三个部位都得到了有效处理。
五、实时观察处理后的效果情况
改造后的机组维护人员要每周观察瓦温和油位下降情况，经过跟踪记录发现通过以上改造处理后，运行人员以周为单位，观察瓦温和油位下降情况没有出现异常始终保持在正常范围之内，经过停机检测在下机架等部位没有发现润滑油痕迹。运行一年以里比原唱设计方案每三个月加油一次的加油间隔要延长一至两个月，这种处理甩油措施取得了成功。经过经验总结，按照本次处理标准将其它机组进行统一处理，整个机组彻底避免了轴承甩油情况。
结语：
通过采取具有针对性的处理措施，极大减轻了机组监察和检修工作量，保证了机组安全、高效的运行，这样的处理措施为高转速、高水头机组电站的甩油问题找到了解决办法并且积累了经验。
参考文献：
[1]魏玉国.水轮发电机甩油及油雾问题分析与处理[J].防爆电机,2015,01:35-37.
[2]焦兴平.高转速发电机甩油问题分析及处理对策[J].机电信息,2015,06:68-69.
[3]王初铭,董洪元.水轮发电机轴承甩油问题的初步分析[J].大电机技术,1980,02:25-34+72.
[4]纪军.水电站立式混流机组甩油原因分析与处理方法研究[J].中国新技术新产品,2017,09:42-43.
[5]周其彬,刘峰.水牛家水电站发电机导轴承甩油处理[J].水电厂自动化,2010,03:48-50.
[6]刘岩水.水轮发电机下导油槽甩油的处理[J].浙江电力,2004,05:60-62.