摘要：近些年，水电站对于人们的生活起到很大的作用。在水电行业中，采购的测温电阻性能不稳定、可靠性差是非常普遍的问题，由于性能不稳定导致温度信号误报，长期困扰着电厂的运行人员和检修人员，出现严重情况时就可造成事故停机，这将大大降低机组的可靠性，对电网的安全都会造成一定程度的影响。
关键词：水轮发电机；轴瓦；温度；跳变；分析及处理
引言
接下来，针对水电站水轮发电机轴瓦温度跳变的主要原因展开分析，同时给出相应的处理对策，供同行参考。
1轴瓦温度跳变原因分析
在水电站中，测温电阻是一个非常关键的传感器，其运行状况将会直接决定水轮发电机组的运行是否具有相应的安全性。本文以铂电阻为例，对水电站水轮发电机组轴瓦温度跳变的原因展开分析。铂电阻的工作原理如下：Ｐｔ１００的阻值在０℃时为１００Ω，且会随温度的上涨而匀速上升。陶瓷元件、云母元件与玻璃元件等都是常见的Ｐｔ１００感温元件，铂电阻测温装置通常由热电阻、连接导线和显示仪表等组成，经分析，造成水轮发电机组轴瓦温度跳变的原因如下。
1.1运行环境恶劣，时间长、难维护
传感器及其导线长时间浸在透平油中，一直处于高温状态，同时受到油流不间断的冲击及机组的振动。处于如此恶劣的环境中，传感器与导线很难保持原有性能，电缆外皮极易出现变脆变硬的现象，难以弯折。另外，电缆表面还会有许多裂纹产生，长时间被高温油流所冲击，在运行期间测温电阻电缆易断开。水电站的运行环境较为特别，长时间处于运行状态，加之具有较强的电磁干扰，同其它普通工业行业存在较大差距，因此水电站对测温电阻的要求更加严格。同时，瓦温测温电阻通常装于空间较为狭窄难以更换的位置，只有在机组大修时才能维护。然而随着科技的快速发展，状态维修被视作凭证，大修间隔的时间愈来愈长，因而测温电阻的性能必须长时间保持正常。
1.2电磁干扰强度大
通常，水电站发电机产生的电磁功率都较大，转子、定子线的漏磁生成的强大磁场会严重影响上、下、水导轴瓦及推力轴瓦测温电阻，因而传感器及其导线必须具备较强的抗干扰能力。另外，水电站常采用铂丝绕制的电阻，其可靠性及长时稳定性不太乐观。在机组长时间振动期间，绕制的纹路逐渐改变，使得热电阻自身阻值难以对应，导致温度跳变，测出的数值与实际不相符，且平均使用年限不足１年。倘若封装技术不过关或填充物质不够密实，则其在轴向与径向遭受反复高强度冲击时，易使绕制于骨架上的铂丝被迫压缩或与不锈钢外套触碰，导致临近的铂丝之间发生短路或触碰，进而引发温度跳变。
1.3其它原因
一般情况下，使用焊接技术将元件和导线连接，在机组长时间的振动过程中，焊点松动及脱落现象较为常见。同时，二次回路里的航空插头必须抛弃，而是采用一体化出线。航空插头拆卸简单便捷，传感器出现故障时，可在无需处理导线的前提下对其进行更换。然而因为价格因素，当前市场中通用的此类插头存在诸多问题，如接头拔插的次数过多会引发接触不良的问题，插头的防护级别难以满足相关标准，长期应用极易出现油或灰尘的入侵，从而使得接触不佳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于机组的正常工作而言，水轮发电机轴瓦十分关键，其测温电阻又是对轴瓦运行状态进行检测的仅有方式，一些轴瓦、推力瓦测温电阻通常要求必须接入水机保护，可见其关键程度非同一般。倘若出现温度过高现象，则保护动作会停机，只可评估温度高而无其它重要功效，太过简单，为此需要采用相应策略进行有效预防。
2解决办法
2.1选择可靠的测温元件
可以采用品质优良的测温元件，推荐使用深圳泰士特生产的测温元件。该元件采用一体化设计，铂粉溅射工艺，具有卓越的抗震性能。探头部分真空密封，其特点是寿命长、响应速度快、机械强度高和绝缘性好。导线采用的材料是聚全氟乙丙烯，具有优良的耐油、耐腐蚀和耐热性能，可在－250～250℃温度内长期使用。采用一体化无断点连接的密封出线装置，导线从测温元件直接连接至发电机、水轮机外的端子箱或直接连至温控仪，中间无一需要端子连接的方式。
2.2采用逻辑电路和延时防止温度跳变
对于水轮发电机组轴瓦温度过高接入保护事故停机，我们可以参照火电厂用Ａ（轴瓦的数量）任意取Ｂ（保护取值数量）的做法。按照机组Ｘ轴、Ｙ轴方向，分别选取有代表性的轴瓦。上导可以选择＋Ｘ轴、－Ｘ轴的2块轴瓦，推力轴承可以选择＋Ｘ轴、－Ｘ轴，＋Ｙ轴、－Ｙ轴的４块轴瓦，下导可以选择＋Ｙ轴、－Ｙ轴的2块轴瓦，水导可要选择Ｘ轴、－Ｘ轴的2块轴瓦。在同一块轴瓦上装设双温铂热电阻，原理上采用串联输出，需要2个铂热电阻同时测量的温度大于定值才能开出紧急事故停机。为了防止2个测温电阻温度同时发生跳变，还可以经过3秒左右的延时输出，启动水机主保护，开出紧急停机跳闸。当任意一个测温电阻发生异常，也可以在温度显示仪上及时发现，并及时处理排除。相比单测温元件输出的水机保护回路，大大提高了可靠性，保证了100％的正确动作率。
2.3测温元件的安装与布线
传感器的安装和布线需要根据现场环境的要求，确定布线路径，总体原则是尽量避免导线的损伤，减少油流对导线的冲击。布线可以根据现场具体情况灵活布线。测温电阻导线从瓦上出来后在油槽内沿圆周方向布好线，在测温电阻波纹管末端附近（大约5ｃｍ处）设置一个帮扎点，此点一定要绑扎在波纹管上，切勿绑扎在导线上，油流冲击时将在波纹管上受力，避免了对测温电阻电缆的影响。导线在油槽中布置好后，绑扎点位应该在瓦块出线处最近设置一个，其余部位测温电阻线缆可按30ｃｍ左右灵活设置绑扎固定点。绑扎固定点选择很重要，绝大部分电厂的绑扎点选择在油槽底部，个别选择油槽内壁，这和机组的结构有关系，目前最理想的布线方式为沿油槽底部四周方向布线。现场绑扎最好要使用棉质白布条，并涂上调配好的环氧树脂胶。
结语
总之，以上就是我个人见解。在完成机组测温元件与轴瓦温度维护优化后，测温系统的可靠性得到大幅提升，同时轴瓦温度过高事故停机保护的稳定性与可靠性都有所提高。测温元件一旦出现误报就会引发事故停机，不但使水电站遭受经济利益的损失，也会导致电网对电站安全稳定运行的可信度下降。因此，只有使机组测温电阻具有较佳可靠性和较高的稳定性，才能确保机组的运行安全。
参考文献：
［1］马健康．水轮发电机轴瓦温度升高运行的原因与处理［J］．水电与新能源，2013（S1）：133-135.
［2］李国强．论水轮发电机轴瓦温度升高运行的原因及处理［J］．农业科技与信息，2016（22）：151．
论文作者:邵亦平,胡军,洪海燕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：测温论文; 轴瓦论文; 电阻论文; 温度论文; 导线论文; 机组论文; 元件论文; 《电力设备》2018年第16期论文;