技术领域
摘要：本实用新型属于自动化控制技术领域，具体涉及对卧式水轮发电 机组轴承润滑油外循环冷却进行自动控制的装置。
关键词：卧式；水轮发电机；PLC；循环水
一、背景技术
云南新景电业有限公司大春河三级电站两台机组于2005年投产发电，至今已运行近十年，加之当时机组轴承润滑油冷却系统设计不足，导致轴承内部润滑油与自身冷却器的热交换作用不明显，在加装之前，机组运行过程中，其各部轴承温度常年偏高，高达65℃左右，甚至常有烧瓦事故发生。一直以来，因轴承瓦温度偏高，影响机组安全稳定运行，已成为每年机组检修的老大难问题，反反复复刮瓦、调水平等检修处理仍无明显效果。后经对机组运行工况进行认真勘查原因分析，决定实施对各部轴承增加一套PLC自动控制外置循环水冷式油冷却器用于提高机组轴承热交换效果的方案，以切实加强机组安全稳定运行的可靠性。
改造内容
为解决以上问题，满足在小、老水电站中对发电机组轴承温度控制在合理范围内的需求，本实用新型提供一种卧式水轮发电机组轴承润滑油外循环水冷却自动控制装置，该装置既可以实现现场对外循环油泵电机的手动控制，又可以通过测温电阻基于PLC模块自动启停外循环油泵电机，这样不仅远远降低了运行人员的劳动强度，提高工作效率，还提升了发电机组的安全稳定运行水平，更是给电站、公司产生了可观的经济效益。经过长时间的测试考察、比较，基于现有的技术实现了上述技术目的。
本实用新型采用了以下技术方案：通过对发电机组轴承润滑油外循环冷却作用来加强轴承润滑油的冷却效果以降低发电机组轴承瓦温，提高发电机组安全稳定运行的可靠性。其中通过油泵电机达到轴承润滑油的外循环条件，以轴承油盆内的测温电阻反馈至测温表，再经其触点与PLC设备连接，实现以油盆内的油温高低自动控制外循环油泵电机的启停，实时、有效地保证发电机组的安全、稳定、经济运行。同时，还在油外循环管路内加装了示流信号器，监测轴承油外循环是否正常，保证了外循环的可靠性。
二、具体实施方式过程
1、对原有技术供水系统进行部分改造。
（1）机组技术供水系统原本设计有滤水器，但取水口设计不合理，经常有渣漏、淤泥等杂物进入供水系统，造成管路堵塞，严重影响技术供水系统的正常运行，后经管路改造从消防水池取水，避免大部杂物进入供水系统现象。
（2）原有技术供水系统滤水器滤网口过大，部分杂物直接进入 轴承冷却器，直接造成冷却器堵死，冷却水停止循环，导致轴承润滑 油温直线上升，甚至烧瓦，后对滤水器滤网重新设计，改小滤网口 减少各种杂物进入冷却系统，提升轴承冷却器冷油效果。
2、对原有技术供水系统改造外，在各部轴承加装一套PLC自动控制外循环水冷式油冷却器系统。
（1）对前导、后导轴承润滑油各加装一套外循环水冷却系统 保证外循环冷却系统能够独立、可靠地供给前、后导轴承润滑油外循 环的冷却作用。
（2）每套外循环系统取水直接取于滤水器出水口总管，与其他技术供水支部管路分开，保证外循环冷却系统取水的可靠性。
（3）各部轴承润滑油是经油槽排油口自流入外循环冷却器，而非油泵抽出，避免油泵启动时造成轴承各部瞬间失油而导致烧瓦情况。
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（4）每套外循环系统配备两台油泵，从外循环冷却器抽出供至轴承油槽加油口，另外在外循环管路内加装示流信号器，监视油路循 环情况，保证轴承润滑油外循环的可靠性。
（5）外循环冷却器相比原有设计的冷却器做了改进，原有的冷却器进水口与冷却铜管口直接接触，无巡回空间，一定程度上降低了冷却水的循环力度及流量，后加装的外循环冷却器进水口经改造后与冷却铜管间留有一定的空间，加强了冷却水在冷却铜管内的均匀走向、流速和循环效果。
（6）每套外循环冷却系统均配备PLC自动控制设计，在轴承油槽和外循环冷却器部位加装测温电阻，外循环油泵电机控制在自动位置时，当各部油温达到规定值，外循环冷却系统油泵电机经PLC设计能自动启动，保证外循环冷却系统的时效性和经济性。
三、本实用新型的成果效益
1、对技术供水系统取水口，滤水器滤网改造后，明显减少了杂物进入各部冷却器而堵死的情况，提高了技术供水系统的可靠性。
2、在加装轴承润滑油外循环水冷却系统前，虽然通过其他方面的改造、修理，但因原有轴承冷却器设计的不足，机组运行过程中其各部轴承温度还是常年偏高，高达65℃左右，甚至常有烧瓦事故发生。经对各部轴承增加一套PLC自动控制外循环冷却装置后，机组轴承热交换效果明显提升，相对运行工况下各部轴承温度降低至 55℃以下，达到了预期的日标，切实提高了机组安全稳定运行的可靠性。
3、加装自动控制轴承润滑油外循环冷却系统后，一定程度上减少了运行工作人员的工作量，有更多的时间和精力做好机组运行的其他工作，提高了工作效率。
4、在加装前，机组轴承温度偏高，一直是每年机组检修的老大难问题。反反复复刮瓦、调水平等检修处理中投入了大量的人力、物力和财力。加装该装置后，来自此方面的人事，物力，经济得到了大 幅度的节约和控制，保证了机组安全稳定运行的经济性。
5、加装前，因机组轴承温度偏高乃至时有烧瓦事故发生而造成非停，悉化了调度对我公司的考核结果。经改造后，机组已基本无因烧瓦事故非停现象，改善了调度对我公司的考核成绩。
6、加装前纵然有大量的人力、物力、财力投入，但仍不能充分保证机组的安全，可靠运行，加装后，机组运行工况得于显著提升，改之前时常将机组停备进行刮瓦检修处理，影响公司各时间段的发电量和考核，充分保障了公司保发、抢发电量成果。特别是在丰水季节，无因机组停备检修而产生了重大的经济效益。
7、加装前，因机组原有冷却系统设计不合理，轴承内部润滑油与自身冷却器的热交换作用不明显，致使机组在运行过程中当达到一定负荷，轴瓦温度居高不下而无法带更多的负荷，直接影响了公司在每一时段的发电量。经加装外循环冷却装置后，彻底解决了这方面的因素，为公司各个时段抢发电量提供了强有力的保障。
以上显示了本实用新型的基本原理和主要特征、优点。上述实例描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。
参考文献：
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[3]窦纯玉.解决卧式水轮机轴承漏油问题的探讨[J].科技创新导报，2008（14）：187.
论文作者:李贤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签：轴承论文; 机组论文; 冷却器论文; 润滑油论文; 加装论文; 供水系统论文; 滤水器论文; 《基层建设》2018年第23期论文;