摘要：水電站立式混流式機組推力軸承及導軸承在機組運行過程中出現甩油是一種較為普遍的現象，但軸承甩油給機組穩定運行會帶來巨大的安全隱患和危害，尤其對于懸吊型的水電機組而言更為嚴重。本文主要探討立式混流式水輪發電機組在運行過程中出現甩油的現象及其解決方法。希望能為同行工程技術人員提供經驗。

　　關鍵詞：水力發電機組,甩油現象,分析,解決方法

　　1 發電機組甩油現象所造成的危害表現分析

　　1.1 傷害運行工作人員

　　當水力發電機組發生甩油現象時，就會在發電機風洞內地面、水車室地面形成相應的積油面，而電站運行或維護人員在進行日常設備巡檢或定期檢修過程中，如果沒有注意到甩油形成的容積油面，就容易發生滑倒，給電站工作人員帶來嚴重的人身傷害。

　　1.2 對水力發電機組帶來損傷

　　機組發生甩油，內部各機械結構間的潤滑效果就會降低，同時潤滑油在夾雜其它灰塵后就可能形成相應的阻礙面，影響機組通風等系統的正常運行，給機組帶來巨大的損傷。

　　1.2.1 會引起水輪發電機定子劇烈發熱溫升

　　當水輪機上導出現甩油現象時，就會在發電機定子線圈外層形成一層滲油面，加上機組透平油本身就具有很強的粘度，此時就會在定子線圈通風孔處不斷粘附定子線圈周圍的灰塵，隨著運行時間的加長，灰塵半徑逐漸增加就組合形成相應的雜質并堵塞發電機定子線圈通風孔，而使得發電機內部定子線圈發熱不能有效排出，不斷積累造成發熱溫升現象，嚴重時就會影響發電機高效穩定運行，同時還會破壞發電機定子線圈絕緣水平，縮短定子線圈的綜合使用壽命。

　　1.2.2 增加發電機定子線圈的維護保養難度

　　定子線圈內部由于甩油而吸附的塵埃雜質就會將定子線圈通風孔完全粘糊堵死在發電機檢修過程中，就會大大增加定子線圈維護保養難度。在日常維護工作中發現，對于沒有發生甩油問題的水輪發電機組，其定子線圈的維護保養通常只需花12個工時左右，而對于有甩油問題的機組，其定子線圈的維護保養所需要的工時大約是正常機組的3~4倍，也就是說對于甩油機組而言，至少需要花費40工時以上，大大增加了電站檢修人員的維護保養工作量。

　　1.2.3 會引起發電機定子絕緣水平下降

　　甩油后會導致發電機組內部定子線圈通風系統不能高效穩定的運行，定子線圈的劇烈發熱溫升，就會破壞定子線圈內部運行環境，影響定子線圈的正常散熱性能，從而引起發電機內部定子絕緣水平下降。對于沒有甩油的水輪機發電機組，在停機備用1天后，通過相應儀器儀表測量出發電機定子絕緣吸收比不但符合要求，同時其絕緣水平比運行時下降的幅度不大;但對于發生甩油現象的機組而言，如果停機備用1天，所測量得到的發電機定子絕緣吸收比雖在數值上滿足安全運行要求，但其絕緣水平比運行時下降的幅度較大，也就是說甩油會導致發電機絕緣水平不穩定，會隨運行環境的惡化而逐步降低。

　　1.2.4 會引起發電機定子線圈發生單相接地或相間短路等事故

　　當水輪發電機組處于甩油運行工況時，如突遇不正常負荷等沖擊，就會在發電機定子線圈處會產生較大的沖擊電磁力矩。在劇烈熱效應和動效應的共同作用下，就可能導致發電機定子線圈發生損壞，出現單相接地故障;嚴重時還會引起發電機定子繞組發生絕緣損壞而出現定子線圈相間短路故障，給發電機帶來巨大的損傷。

　　1.2.5 增加發電機軸瓦發生燒毀事故的危險率

　　對于一些甩油問題較嚴重的機組，會導致軸承運行油位急劇下降，出現故障危險點，從而增加了導軸瓦發生燒毀事故的危險率，造成發電機組發生非計劃停機事故。

　　2 發電機組甩油原因分析

　　本文在前言已經分析討論了，發電機組所發生的甩油問題可以分為內甩油和外甩油兩大類，下面我們具體分析及其產生的原因。

　　2.1 內甩油原因

　　發電機內部機械結構相當復雜，內部任何結構和系統出現問題，均可能給發電機組帶來較大的損失。機組在正常運行時，在轉子高速旋轉過程中，在上部風扇的作用下就會起到鼓風作用效果，在發電機推力油槽擋油管內下側形成一個低壓區，在壓差作用下，檔油管與推頭內壁之間就會形成相應的油霧，并將沿著發電機主軸與擋油圈的環腔間向下溢出，甩到輪輻及發電機定子線圈上，這就是日常運行中所說的內甩油現象。內甩油除了運行過程中發電機高速運轉原因造成外，還可能由于機械結構制造不規范和安裝調試不到位等原因造成擋油管外圓與推力頭內圓之間的徑向距離出現不均勻，偏靠一方的原因。在機組運行時，當推力頭帶動潤滑油高速旋轉時，其內部運行環境就類似于偏心泵，從而使得潤滑油產生周期性的壓力脈動，不斷向上竄油，使潤滑油及油霧沿著推力頭的內壁甩出，飛濺到發電機內部，形成相應的雜質油阻礙面，從而影響機組的正常運行。

　　2.2 外甩油原因

　　發電機組在運行過程中，周期性循環推力的作用下，推力油槽里的油溫在通風系統不暢通環境下就會逐步升高，油的溫度往往會達到45°左右，從而造成油槽內的空氣出現熱膨脹現象，加上油槽內旋轉部件的攪動以及潤滑油在離心力的作用下，就會做不規則的拋物線運動，遇到阻礙就會發生劇烈碰撞，在油槽上部形成相應油霧，造成油面壓力逐漸增大。

　　3 甩油的解決方法研究

　　3.1 阻止法

　　通過人為外加設備以破壞發電機內部壓力環境，并形成相應的局部負壓或阻止油的吸高和涌溢，防止發生甩油現象。推力油槽結構示意如圖1所示：

　　從圖1可知，在發電機推力頭內壁中加裝壓力破壞風扇，利用風扇形成的壓力干擾重新形成利于發電機組正常運行的壓力環境，保證潤滑油具有高效的工況性能。風扇葉片可焊在發電機運行正常油面以上，并與水平面形成一個大約15-30度左右的安裝角。當推力頭在高速旋轉過程中，就會使風扇產生一個負壓，既可以降低油槽油面吸高，還可以阻止油霧上竄。如果內部空間不夠時，也可將風扇葉片焊接在正常油面之下或固定在推力油槽鏡板內側，使風扇葉片完全浸入到油中，從而形成葉片泵結構。在正常運行時，靠旋轉產生的負壓將油面往下吸，阻止該處油面升高。在推力頭內壁處加擋油圈，可以有效阻止風扇產生的少量漏油。從而實踐運行證明，利用在推力軸承內部加風扇與擋油圈相結合的方法可以有效解決發電機組發生甩油問題。

　　3.2 穩壓法

　　穩壓法就是通過內部結構改造，加大旋轉件與擋油筒之間的間隙，使潤滑油在機組高速旋轉過程中減小其相對偏心率，從而降低油面壓力脈動值，有效保持油面在運轉過程中的平穩特性，防止油液或油霧飛濺上竄。在旋轉部件上鉆穩壓孔也可以實現油面穩壓特性，通過鉆孔使推力油槽里外通氣平壓，有效防止由于內部負壓造成油面吸高甩油現象的發生。

　　3.3 阻力延長法

　　在推力油槽旋轉部件與蓋板之間設迷宮槽，并裝多層油密封圈，可以有效防止機組發生外甩油現象。在擋油筒上加裝梳齒迷宮擋油管，這樣就可以通過加長擋油管的長度以延長阻擋甩油的通道，從而增大機組甩油阻力。

　　4 結束語

　　立式混流式水輪發電機組軸承甩油問題通�？煞謨人τ秃屯馑τ蛢纱箢悾簝人τ褪窃诎l電機內部旋轉件內壁與擋油圈之間的潤滑油在運行過程中甩向發電機內部的現象;外甩油是發電機內部旋轉件與蓋板縫隙之間的潤滑油在運行過程中甩向蓋板外部的現象。因此在處理發電機組日常運行甩油問題時，要結合機組運行特性，對機組發生內甩油和外甩油原因進行了詳細分析，以保證水力發電機組具有高效穩定、經濟安全的運行工況。

　　參考文獻

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