摘要：阐述了发电机进油所造成的危害，介绍了发电机密封油系统的类型及作用，阐述了造成发电机进油的原因，从设备及人员操作两个方面对发电机进油进行了分析，并有针对性的提出了防范措施。
关键词：发电机；密封油
0 引言：
发电机进油的危害：密封油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，如果未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，其危害是十分大的。它将对发电机护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等危害，同时对发电机定子绝缘的影响也很大，油中的水分运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高，水汽吸附在绝缘层上，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。所以，运行中必须预防发电机进油事件的发生，维护发电机安全稳定的生产运行。
1 发电机密封油系统的作用
由于发电机定子铁芯及其转子部分采用氢气冷却，为了防止运行中氢气沿转子轴向外漏，引起火灾或爆炸，因此在发电机的两个轴端分别配置了密封瓦（环），并向转轴与端盖交接处的密封瓦循环供应高于氢压的密封油（如图1所示）。密封油路只有一路（习惯上称之为单流环式），分别进入汽轮机侧和励磁机侧的密封瓦，经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧，形成了油膜起到了密封润滑作用。然后分两路（氢侧、空气侧）回油。
图1发电机密封油瓦结构图
发电机密封瓦（环）所需用的油，人们习惯上按其用途称之为发电机密封油，而整个维持发电机密封油正常供应的所有设备的组合体就称为发电机密封油系统。
密封油系统主要作用：
①防止氢气从发电机中漏出；
②向密封瓦提供润滑以防止密封瓦磨损；
③尽可能减少进入发电机的空气和水汽。
2 密封油系统基本设备
密封油系统主要由设置在发电机下方零米的集装式密封油控制装置和设置在发电机下部夹层的氢侧回油扩大槽、浮子油箱、空气析出箱（空侧回油扩大箱）、排烟装置及其相关的供回油管路组成，它们在整个系统运行过程中分别担当着不同的角色。
东方电机厂配套的集装式密封油控制装置中的主要设备有两台交流主密封油泵、一台直流事故油泵、真空装置、一只差压阀、两只滤油器、仪表箱、就地仪表和管道阀门等。
3 造成发电机进油因素分析
发电机进油的实质即是密封油进油量大于回油量，从而造成浮子油箱满油，进而回油扩大槽满油，当回油扩大槽满油后，油就进入发电机的底部。所以从发电机进油的实质可以分析出造成发电机进油的原因有两方面原因，一是设备方面，而是人员操作方面。
设备方面原因：
1）发电机密封瓦 当发电机密封瓦的间隙变大时，会导致发电机密封瓦的进油量偏多，则密封瓦氢侧的回油量就偏多，从而造成进油的可能。密封瓦出现故障主要体现在密封瓦与轴颈的密封间隙出现不规则（如杂质磨损或装配不良等），使密封间隙变大。密封间隙的变大，在同样的油氢差压下，进入氢侧的油量也将增加。此时，若还是按照经验控制，就可能造成发电机进油。另外，当密封间隙变大，在同样的油氢差压下，不一定能封住机内气体，为了保证正常密封，势必提高油氢差压，这样将会进一步加大氢侧回油量，加大发电机进油可能性。
2）油氢差压阀 假如油氢差压阀工作不正常，当油氢差压值偏小时，油压密封不住氢压，导致发电机内气体泄漏；当油氢差压偏大，就会导致发电机的进油量偏大，从而造成发电机进油。
3）浮子油箱浮球阀 当浮球阀卡涩不能正常工作时，就会导致回油不畅，从而导致浮子油箱、回油扩大槽满油，进而发电机进油。
4）发电机机内压力 发电机正常回油的动力一是依靠回油扩大槽与空气析出箱的高度差，二是依靠发电机机内的压力压迫回油。在设计上高度差保证发电机内无压（大气压）的状态下回油通畅。
5）密封油系统管路或阀门堵将会造成回油的不畅，从而引发发电机进油。
操作方面原因：
6）发电机进行气体置换时，随着机内压力下降，油氢差压阀为了保证油氢差压不变，将自动关小。但是，当机内压力降到一定值时，由于差压阀调节能力不够，致使油氢差压开始增加。而随着油氢差压的增加，也就意味着进入氢侧密封油量成比例增加，因此，我们要么开启密封油母管再循环阀降低母管压力，要么将差压阀切换到旁路阀运行，以维持油氢差压不变。否则，随着油氢差压的增大，氢侧回油量的增大势必抬高回油静压高差，使氢侧密封油溢至发电机。另外，随着油氢差压的增大，在密封瓦与轴颈之间隙的射流强度也增加，对氢侧挡油环也形成一定的压力，密封油也有进入发电机的危险。
7）在发电机进行气体置换时，随着机内压力的下降，油氢差压阀自动调整密封油压，保证油氢差压的不变，发电机密封油的进油量也相应的减少，但是由于发电机机内压力的逐渐下降，其回油的能力也相应的越来越小。正常运行时，发电机机内压力0.394～0.414Mpa之间，相对于发电机密封油的进油量，其回油能力是有一定裕度的，随着发电机机内压力的下降，这个裕度逐渐的变小，因为当发电机机内压力下降到一定程度（约0.050～0.070Mpa）时浮子油箱的油位开始升高，逐渐满油，增大到高出空气析出箱的高度，帮助发电机密封油顺利的回油。这时，需要将浮子油箱主路切换至旁路运行（主路手动门无须关闭，两路并联运行），目的是减小密封油的回油阻力，加快回油，防止油满至发电机内部。
8）在系统设置上，回油扩大槽与浮子油箱之间有一连通阀，称为平衡门。此阀门的作用在于连通发电机内压力，保证回油的动能。假如此阀不是在开启状态，就不能保证浮子油箱内的压力，造成发电机进油的可能。
9）密封油差压调节阀有一定的调节滞后性和一定的调节能力。因为是密封油压需跟随发电机机内压力变化，必然存在一定的滞后性，当发电机机内压力变化较大时，其滞后性更加的明显。所以降低发电机机内压力时，必须匀速缓慢降低，否则油差压调节阀调节不过来，造成发电机密封油进油量偏大，而随着发电机机内压力的降低，其回油动能减低，从而发电机进油。发电机机内压力在0.150Mpa以上时，相对于发电机密封油的进油量，其回油能力的裕度还是可以的，当发电机机内压力降到0.150Mpa以下时，这个裕度就很小了，所以在这个时候一定要避免发电机内压力快速的降低！多数的进油情况有此有关。
4 防止发电机进油的措施
1）阀门状态：密封油系统和氢气系统各阀门状态的正确性对防止发电机进油至关重要。浮子油箱平衡阀、旁路阀、回油扩大槽油水
检漏计进口阀、发电机套管箱及底部油水检漏计进口阀、油氢差压阀等阀门的状态一定要确认并及时切换。在气体置换之前首先要按照阀门检查卡，保证密封油系统和氢气系统的各阀门状态完全正确。
2）密封油压：随着发电机机内压力降低，通过开大密封油泵出口母管的再循环阀，降低密封油泵出口的压力，才能保证密封油差压调节阀工作的正常，出口油压过高会导致差压偏大、调节滞后或调节不过来。
3）差压阀：时刻关注密封油差压调节阀的调节值，保证差压正常。当发电机机内压力较低，差压调节阀跟踪调节不好时，应该及时切至旁路手动调整。
4）定期试验：定期或在气体置换前进行氢侧回油流量的测定，以检验密封瓦间隙是否正常。测定方法是关闭浮子油箱出口阀，测出油位从浮子油箱中心线上升5cm所需的时间（按秒计），然后计算，即得两个密封瓦氢侧油量。按照厂家给出的数据，油位从中心线上升5cm的油量相当于15.2L。假设测得的时间为t1秒，则每分钟氢侧油量为15.2*60/t1（L/S），以此流量与厂家设计参数或前一次测定值进行对比，即可了解密封瓦所处的状态是否正常。
5）机内压力监视：a、在保证密封瓦进油量稳定后，当机内压力降到0.05 MPa左右要及时将浮子油箱切到旁路运行，尽量减小回油管路中的阻力，加强回油。b、在气体置换过程中，虽然在发电机机内压力越低的情况下越节省工质，但是最好保证发电机机内压力在0.03MPa左右。因为密封油回油仅仅靠回油扩大槽与空气析出箱的高度差来满足回油是比较危险的，相对于发电机密封油的进油量，其回油能力的裕度基本是没有的，在一个相对平衡的位置，极易造成发电机的进油。c、避免发电机机内压力快速下降的情况出现。在置换的过程中，必须严密监视发电机机内压力，避免置换工质用完的情况下没有及时更换，造成发电机机内压力快速降低，从而导致发电机进油。
6）报警装置：定期或在气体置换前进行回油扩大槽油水检漏计和发电机套管箱及底部油水检漏计的试验工作，以检验检漏计是否正常，确保发电机进油时能及时发现（试验时只需从试验口加入800ml以上的水，使其内部浮子上升，触发开关动作报警）。气体置换过程中，应加强回油扩大槽油水检漏计、发电机套管箱及底部油水检漏计、主机油箱油位的监视。若发现异常应及时停止操作，并加强系统相关阀门的检查，及时阻止发电机进油。
5 小结
发电机进油事故是电厂中非常严重的事故，一旦此类事故发生，轻则造成负荷受限，重则造成机组的被迫停运，更加严重时还可能造成发电机定子损坏的重大设备事故。所以通过以上分析和措施，可以有效的提高运行人员在正常维护中发现分析发电机密封油系统异常，及时正确判断故障，快速准确处理事故的能力，是防止发电机进油，保障发电机安全经济运行的重要手段。
6 参考文献：
[1]D600H汽轮机启动运行说明书
[2]《一、二号机组集控运行规程》 Q/CDT-BCPC 105 1151-2010
论文作者:王明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：发电机论文; 压力论文; 浮子论文; 油箱论文; 氢气论文; 系统论文; 间隙论文; 《电力设备》2018年第33期论文;