摘要：某发电厂8号机机组在一次中修启动后，发现发电机B油水观察窗内积油有上涨趋势，为此该厂对造成发电机进油的原因进行详细分析，从发电机密封油系统以及密封瓦结构进行分析，总结了造成发电机进油的几个主要因素，并通过停机检查机会解决了该项缺陷。
关键词：发电机进油、密封油系统、油水观察窗、原因分析
0 引言
某厂8号发电机东方电机厂生产的三相隐极式同步交流发电机，型号为DH-600-G。采用静止可控硅，机端自励的励磁方式。发电机密封油系统采用集装式单流环式密封油系统。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单流环密封瓦，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(主油源来自汽机的润滑油)。在某次中修启动后，发现油水观察窗内有进油现象，其中A油水监视窗只在停机后需放油，间隔4-5天；B油水监视窗在运行中需定期放油，周期约为1-3天。该现象严重威胁着机组安全运行，存在较大的隐患。本文通过分析，从运行、设备检修方面提出了预防、纠正措施。
1 设备系统概述
1.1 密封油系统
该电厂密封油系统为单流环密封油系统，密封油系统有交、直流密封油泵，真空油箱，真空泵，油滤网，差压阀，密封油箱等。交流密封油泵运行、直流密封油泵备用，其向密封瓦供油。密封油路只有一路，分别进入机侧和励侧的密封瓦，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。密封油来自汽轮机冷油器出口的润滑油，系统无冷油器。该系统采用真空净化，由真空泵、真空油箱及循环泵组成，真空泵不断排出在真空油箱中被分离出来的各种气体，以保持真空油箱良好的真空。在正常运行中，真空泵应保持连续可靠地工作，以保证密封油系统的安全运行。通过真空泵建立真空油箱的真空，真空箱内保持一定的负压。真空油箱分离含在油中的水分和气体，使纯净的油作为发电机密封瓦用油。发电机密封油差压由差压阀进行调节，在运行过程中油氢压差维持在50~70Kpa，油温维持在25~50℃，以防发电机漏氢或进油。
1.2 单流环密封瓦结构
该发电机单流环式密封瓦由两排环状型的铜合金组成的一个圆环。氢侧密封瓦与轴之间的间隙稍大，空侧密封瓦与轴之间的间隙较小。密封瓦在水平中分面分开为上、下瓦，在检修时不吊转子就可以拆装上下瓦。在上瓦和下瓦两排环状的径向位置上用弹簧夹紧，沿着轴向分开这两排环，可以朝着径向自由移动。密封瓦两侧有凸肩，与上下内壁固定。上下内套与上下外套用压板和螺栓固定，为了防止接地，期间有绝缘垫。螺栓绝缘套管和绝缘垫圈是用胶木做成的。密封油的进油、出油口均在下部，密封油经过下内套客体进入密封瓦中间的环形室，环形室充满油，密封油流经密封瓦和轴之间的空隙流向两侧，在发电机的轴与密封环之间形成了油膜，防止氢气沿轴穿过泄漏。在氢侧密封瓦上、下内套上装有油挡，把氢侧的密封油形成一个密封油室。从密封环流出的氢侧回油，小部分的油在油挡前经过油挡底部的油孔泄到氢侧回油槽，大部分的回油经过油挡到氢侧回油槽，最后回流到氢油分离器。由于转子上有一个凸肩面，氢侧回油是不会喷泄到发电机内的，密封油空侧回油和发电机轴承的回油混合后流入空侧分离器。单流环式密封瓦结构简单，运行调整可靠，密封效果好，但需要配置油净化装置。
2 发电机进油危害
发电机进油导致氢气纯度、湿度不合格。氢气纯度不合格将导致冷却效率的降低，造成发电机内构件局部过热，同时有害气 体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及金属部件腐蚀；氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响更大，一是水分在运行中蒸发为水蒸气，使氢气介质导电率升高。二是水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内 部的水将造成内部导体与外部绝缘表面等电位，诱发发电机绝缘 事故。油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则导致与氢气湿度过大的同样 后果。此外，油进入发电机，如果不及时排出，油在发电机内蒸发产生油烟蒸汽，其危害程度更大。
3 发电机进油原因分析
3.1 浮子油箱满油
氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱，该油箱的作用是使油中的氢气进一步分离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀，以使该油箱中的油位保持在一定的范围之内。浮子油箱外部装有手动旁路阀及液位视窗。氢气经分离又回到扩大槽，油向下流入空气抽出槽。由于浮子的控制作用，油箱内始终维持一定的油位，从而避免氢气进入空气抽出槽。在机组运行过程中，检修人员、运行人员均对现场进行了跟踪，发现浮子油箱液位均在1/2左右，未发生过油位高现象，同时经现场检查和实验未发现自动补、排油门异常，排除了浮子油箱满油可能。
3.2 发电机油氢压差波动大
该发电机油压差通过压差阀进行调节，该调节阀直接跟随发电机内气压的变化而动作，从而直接自动调节密封瓦空侧密封油压，使其始终高于机内气压0.05MPa左右，从而密封住机内气体。检修人员利用检修机会检查了该系统的压差阀，该阀动作灵活，无卡涩现象；同时也对发电机油氢压差进行了统计，通过统计、分析油氢压差均在47kpa附近波动，排除了油氢压差波动大原因。
3.3密封瓦间隙不符合标准
该厂密封瓦为双流环密封瓦，密封瓦设计间隙为0.17~0.20mm，我们通过检修测量密封瓦励端空气侧间隙：0.28mm，励端氢气侧间隙：0.53mm；汽侧空气侧间隙：0.28mm，汽侧空汽侧间隙为：0.29mm；同时，在检修过程中发现励端发电机轴颈与密封瓦贴合处有约0.20mm的磨损量，密封瓦间隙变大及发电机轴颈的磨损，会使密封油的补油量大大增加，密封油量的增大将会造成静压回油管路不畅，发电机氢侧回油腔室油位升高到超过轴颈最低位置、接近发电机内油挡水平中分面时，将造成发电机进油。确定了该原因为发电机进油的主要原因。
3.4 发电机内油挡间隙超标
在检修过程中，检修人员测量了发电机内油挡间隙，发现局部间隙超标。发电机内油挡间隙超标时，会降低油挡密封能力，使聚集在油挡齿、油挡中分面的密封油，逐渐渗入发电机内部，这也是该厂发电机运行过程中每隔一段时间，均会发现油水观察窗进油的原因。
4 处理方案
4.1 密封瓦间隙超标处理
检修人员对轴颈磨损处采取了氩弧补焊技术、修刮技术，保证其轴颈椭圆度、轴颈晃度均在0.02mm以内；对密封瓦间隙超标问题，检修人员将其返厂进行加工修、复工作，加工后测量密封瓦间隙均在0.17~0.20mm范围内，满足其技术标准。
4.2 发电机内油挡间隙超标
检修人员重新对内油挡油挡齿、油挡间隙进行了修复、调整，保证其间隙在技术规范范围内；同时，检修人员对内油挡接合面进行了修刮，保证内油挡中分面接触在75%以上，中分面间隙检查均为0.03mm不入。
5 效果检测
此次检修机组启动后，机组运行过程中油氢压差稳定，目前发电机sis及就地油水观察窗均未出现A、B油水观察窗报警信号，保证了机组安全稳定运行。
6 结论
综上所述，发电机进油原因为检修和运行操作不当、调节设备卡涩等，不管何种原因，均会对发电机安全运行带来严重危害。但是，运行、检修只有握发电机工作原理、设备结构并透彻了解发电机进油的原因，才能应用自如、够避免发电机内部进油事故的发生。
参考文献
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[2]周利.单流环密封瓦常见问题分析及处理 《科技世界》，2017（12）.
[3]钟云.单流环密封密封油系统发电机进油问题分析及改进《重庆电力高等专科学校学报》 2013，18（3）TM311.
作者简介
武廷俊（1989-），毕业于内蒙古工业大学，现工作于大唐国际托克托发电厂从事汽轮机维护、检修工作。
论文作者:武廷俊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：发电机论文; 间隙论文; 油箱论文; 氢气论文; 轴颈论文; 浮子论文; 中分论文; 《基层建设》2017年第35期论文;