（大唐石泉水力发电厂 陕西省安康市 725200）
摘要：本文根据蜀河水电厂灯泡贯流式机组1号机受油器自投运以来就一直存在不同程度的甩油、漏油问题，经过对甩油漏油做了定性、定量试验，准确的分析、判断出甩油、漏油原因，提出了切实可行的改造方案，由石泉检修公司负责施工，首先在1号机组获得成功。随后在6号机大修时取得良好效果,受油器甩油、漏油问题得以根治。
关键词：灯泡贯流式机组；受油器；甩油；改造
引言
蜀河水电厂工程位于陕西省旬阳县境内的汉江干流上，坝址在旬阳县蜀河镇上游约1km处，距旬阳县城51km，距上游已建成的安康水电厂约120km，距下游已建成的丹江口水电厂约200km，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电站。枢纽工程的主要任务是发电，并兼顾航运等，坝址处多年平均流量732立方米/秒。正常蓄水位217.30m，坝顶高程230M，水库库容1.76亿立方米，总装机容量276MW，即6×46MW贯流机组，年平均发电量9.53亿kW.h，年利用小时3530h。
受油器是水轮发电机的关键部位之一，布置在灯泡头内，转子中心体端部，采用三级浮动瓦控制结构。它主要将来自调速器的压力油由受油器的操作油管分配给转轮接力器，及时有效的调整桨叶开度，从而使水轮发电机始终在协联工况下稳定运行。
蜀河水电厂1号机组投产后，出现受油器不同程度的甩油，当机组连续大幅度开启桨叶时，受油器C瓦后端盖绕轴方向油流呈瀑布状，随小轴转动甩到励磁滑环、碳刷、轴流风机风上，部分油流顺着定子内支撑流入风洞内，轴流风机给风将漏油吹到发电机风洞各部件，导致碳刷的导电性和转子的绝缘性降低，风洞内形成油雾，磁极、线棒、铁芯被污染，严重影响机组的运行安全。
1 发电机基本参数
水轮机型号：SFWG46-48/6500（东电）
设计水头：19.6m
额定出力：46MW
额定转速：125r/min
飞逸转速:协联工况：300；非协联工况：385
设计流量：260.5立方米/秒
制造商：东方电机股份有限公司
2 受油器基本结构
受油器是发电机的重要部件，也是机组运行过程中最易出现故障的部位，起着传输和分配压力油的重要作用，随着运行时间的增加，受油器陆续出现浮动瓦间隙过大，受油器漏油量增大，浮动瓦烧瓦等故障特征。其主要功能是将调速系统的压力油传输分配给桨叶接力器，构成操作转轮叶片的操作系统，并及时有效的调整桨叶开度，受油器结构简图如图下图所示：
（1）受油器小轴法兰 （2）受油器支架 （3）受油器本体 （4）小轴前段（5）浮动瓦A （6）压板 （7）受油器罩 （8）浮动瓦B （10）浮动瓦C
受油器由受油器支架、受油器本体、受油器后端盖、受油器小轴、浮动瓦、压板以及桨叶反馈装置组成。浮动瓦又分为A、B、C三道瓦，分别与桨叶开启腔、关闭腔、轮毂腔相通。调速器压力油从A瓦到达桨叶接力器开启腔从而开启桨叶，调速器压力油从B瓦到达桨叶接力器关闭腔从而关闭桨叶，高位油箱油经过C瓦到达轮毂腔，在轮毂内形成一定压力，确保流道内水不会渗入转轮内部。
3 故障分析
灯泡贯流式机组受油器甩油、漏油是该类型机组安全运行的一贯问题，受油器常见甩油、漏油原因如下：
①浮动瓦间隙过大；
②浮动瓦压板密封出槽或损坏；
③小轴摆度超标，使浮动瓦偏磨；
④浮动瓦端面密封出槽或者损坏；
⑤设备管道未清洗，漏油管堵塞；
3.1初步故障分析
蜀河1号机受油器甩油现场初步分析：受油器后端盖溢油，说明有压力油流过后端盖。
受油器后端盖内油来源有以下几种：
①后端盖V型油封与端盖密封面间隙过大，导致漏油量过大，过大漏油量不能及时排走，油量汇集溢出后端盖导致后端盖漏油；
②后端盖V型油封损坏，V型油封密封效果遭到破坏，导致后端盖来油量增大漏出；
③后端盖挡油环与V型油封间隙过大，V型油封密封裙边接触不到挡油环，起不到密封效果，导致挡油环溢油量过大，溢油从后端盖溢出；
④后端盖排油管堵塞，漏油不能及时排出，导致后端盖溢油漏油；
⑤浮动瓦C瓦下游瓦端面密封圈损坏或者出槽，产生间隙会有较大的油流渗出，较大油流汇集通过后端盖溢出；
⑥轮毂供油管压力过大，导致漏油。
根据以上原因分析，围绕蜀河1号机受油器后端盖甩油、漏油的问题，对以上可能出现的问题逐项进行解体检查分析：
首先拆除后端盖，测量后端盖V型油封与端盖密封面间隙15mm符合图纸要求，排除①后端盖V型油封间隙过大；检查后端盖V型油封完好，排除②后端盖V型油封损坏；检查后端盖挡油环与V型油封间隙符合图纸要求，排除③后端盖挡油环与V型油封间隙过大；对后端盖排油管做漏油试验，排油顺畅排除④后端盖排油管堵塞；检查发现浮动瓦C瓦下游侧端面密封圈安装完好，排除⑤浮动瓦C瓦瓦端面密封圈损坏或者出槽；检查发现轮毂供油管压力正常排除⑥轮毂供油管压力过大。
3.2进一步故障排除检查
根据故障初步分析，按计划对受油器进行再次拆除检查，当拆除受油器后端盖下方排油管时，出现丝丝吸气声，随之排油管内积油瞬间吸走，同时观察受油器后端盖排油管路发现排油管进油管和出油管高程差为负值，因此确定受油器后端盖甩油原因为机组设计安装不合理，由于排油管路的进油管口高程低于出油管口，以及透平油的粘滞作用，旋转油流与转动小轴在后端盖腔内部形成真空，导致漏油管漏油无法及时排走，漏油越过后端盖甩出。
3.3确定甩油原因
由于受油器后端盖排油管路设计安装缺陷，排油管管路进油管口高程低于出油管口高程，以及透平油的粘滞作用，旋转油流与转动小轴在后端盖腔内部形成真空，导致漏油管内油液无法及时排走，油液越过后端盖甩出。
4 新工艺应用
受油器甩油主要是从后端盖甩出，通过以上分析可知，要想防止甩油，应从以下两方面着手：
一是尽可能的改造排油管路，使排油管出油口高程远远低于进油口高程；二是防止透平油在受油器后端盖腔内部形成真空环境。
改造方案如下：
（1）改造后端盖排油管路，拆除旧排油管路（36.75mm*1000mm），在排油管正下方布置新的排油管路，之间用36.75mm*300mm金属软管连接，缩短排油管，排油管由S型改造成垂直直线型，使排油管路更加顺畅。
（2）在排油管路上增加自动吸气阀，破坏受油器后端盖内腔的真空环境，通过充分汇集油液，并在油液的虹吸作用下油液自动抽吸排走，达到增加排油速度的目的。自动吸气阀其工作原理是，排油管道内出现负压时阀瓣开启，空气进入管内。排油管道内出现正压时，阀瓣关闭，防止油夜漏出。
现场对1号机受油器后端盖排油管管路进行重新布置，并增加了自动吸气阀，改造后布置如下图：
排油管路排油模拟实验：拆开受油器轮毂供油管和受油器本体连接处法兰，在受油器本体法兰处进行灌油实验，灌油高度超过受油器后端盖最高点，保证后端盖内腔全部被油液淹没，持续灌油，发现油液正常排走，检查后端盖与小轴之间间隙和排油管各接口处均无漏油无漏油渗油现象，排油实验合格。
5 应用结果
改造后的机组至今运行已经有1年之久的时间，从设备运行的情况来看，处理方法和措施得当，1号机受油器甩油现象得到根治。1号机组运行正常稳定，无异常情况。后期对6号机受油器后端盖排油管路也进行了相同方法的改造，改造效果明显。
作者简介：
郑董鹏（1989-），男，本科，助理工程师，从事水电站机电安装、检修、维护和技术监控工作。
论文作者:郑董鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/12
标签：油管论文; 后端论文; 漏油论文; 桨叶论文; 机组论文; 间隙论文; 高程论文; 《电力设备》2018年第13期论文;