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摘要：水轮发电机组运行过程时，主要通过导叶开闭控制水轮机的过水量来调节机组的转速，因此水轮发电机组导叶能否正常运转对整个机组安全运行起到了非常重要的作用。文章通过分析灯泡贯流式机组水轮机导叶卡阻原因并提出了相应处理措施。
关键词：灯泡贯流式机组；水轮机；导叶卡阻
引言
改革开放以来，人们的生活水平逐渐提高，各类家电也走近千家万户，用电紧张问题日渐突出。为了保障供电正常，不仅需要采用科学合理的方式科学用电，还应该加大发电产业开发。基于此，本文主要以灯泡贯流式水轮发电机组为研究对象，希望通过对导叶卡阻问题的研究，进一步提高水力发电厂的供电水平。
1、灯泡贯流式水轮发电机组概述
贯流式水轮发电机组的特点，主要在于其引水部件、转轮以及排水部件等，都需要布置于同一条水平轴线上，水流平直通过各部件，是一种适用于开发利用低水头、大流量水力资源的良好机型。而贯流式机组又包括了各种不同的机型，其中以灯泡贯流式机组使用最为广泛，具有较强的适应性。灯泡贯流式机组所采用的是水平布置，其水轮机没有蜗壳，土建过程中的开挖量也相对较小。而发电机装置则是设置于灯泡形壳体内，安置在水轮机流道中。机组排水部件采用直锥扩散形的尾水管，因此流道短且平直、对称，具有良好的水流特性，此外还具备转轮效率较高、过流量大、建设周期短、总体投资省等优势。但是该机组也存在一定的缺点，比如单位电量耗水量大、油系统复杂、安装及大修难度大等。
灯泡贯流式水轮机运行要求：（1）水头对卧式机组的出力和运行工况影响明显。运行水头一旦下降，机组的出力和运行工况就会立即改变，过低时将会使机组出现运行工况较差、转轮室震动较大等一系列问题。因此，必须合理调度水库，经常清理拦污栅前的杂物，以保证机组的正常运行。（2）随主机不间断连续运行的辅助设备可靠性高。如果不断运行的辅助设备中的轴承润滑油泵突然停止运行，则会导致机组事故停机；机组冷却的轴流风机以及冷却循环水泵，如果运行停止，也会使机组事故停机；机组液压操作油系统中的调速器油泵、压缩气系统均要求备用油泵及备用压缩机在主用油泵（压缩机）因故障退出运行时能自动投入运行，保证压力油罐的压力在一定范围内，否则均会使机组事故停机。（3）调速器运行要求高，对轴承润滑油要求高。由于灯泡贯流式机组的发电机存在于水下灯泡体内，尺寸较小，因此若没有完善的液压调速器及数字调速器，则很容易发生机组飞逸事故；由于灯泡贯流式机组各轴承没有油槽，轴承润滑油沿着轴承油箱→油泵→冷油器→高位油箱→轴承→轴承油箱进行不间断循环，因此要求配置优质的轴承润滑油。（4）对循环冷却水水质要求高。因为灯泡贯流式机组有着小空间与紧凑结构的特点，采用强迫风密闭循环的冷却方式和强迫水密闭循环的冷却方式，对其进行维护比较困难。对此，应该采用经过处理的纯水或者蒸馏水作为使用的冷却水，确保冷却器不会结垢。（5）建立完善微机监控保护系统。要有完善的微机监控保护系统，提高保护可靠性及灵敏度，使事故范围影响至最小。
2、灯泡贯流式机组水轮机导叶卡阻分析
（1）导水机构保养不善，转动部分轴承加油不及时。导叶的上、下轴承套内没有注润滑脂，造成导叶轴转动面锈蚀；导叶连杆轴套内没有涂润滑脂，造成连杆销及剪断销转动面锈蚀；控制环轴面，径向瓦块没有涂润滑脂，造成导水机构转动时磨擦阻力增大。（2）控制环、导叶轴承间隙过小，同心度差，摩擦阻力太大。（3）调速器接力器至导叶传递杆件某些部件刚度不足或转动部分磨损造成其有歪斜卡阻现象。如调速轴与调速器支架轴瓦抱死，水轮机推拉杆轴卡阻，十字头导向槽拉毛等。（4）导叶间被混入杂物卡住或被泥沙堵塞，应分析原因，消除蹩劲现象。
3灯泡贯流式机组水轮机导叶卡阻处理措施
3.1加强导叶日常检查
（1）导水机构检查处理。导叶传动机构应无损坏，机构润滑应充足，操作应灵活、无卡阻现象。剪断销及其信号装置应完好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导叶各部份技术参数应符合技术规定。导叶最大开度315mm(对应接力器行程488mm)。导叶全关间隙应为零，允许局部间隙有0.10mm但长度不应超过导叶立面的1/4。
（2）导叶间隙和开度。导叶端面总间隙1mm，上下间隙分配应合理，上端2/3，下端1/3。分半键应打紧，调整螺栓应完好。导叶立面间隙用0.05mm塞尺检查应不能通过，局部允许有0.10mm的间隙但长度不应超过导叶的1/4。导叶全开开口距离315mm，各导叶开口应一致。
（3）导叶汽蚀磨损处理。堆焊面应无气孔、杂质和裂纹，修磨后应保持各间隙、开度合格。导流面表面应平滑。
3.2做好导水机构的检修调整
（1）导叶端面间隙调整。将导叶全关，用塞尺检查导叶上、下端面（左右两端）间隙值，计算总间隙。按技术规范中导叶端面上、下两端间隙分配原则，进行上、下端面间隙调整分配。用调整端盖上导叶间隙调节螺栓的方法调节导叶上、下端面间隙分配。在调节螺栓时若导叶间隙未改变，可将导叶分半键拔出，待间隙值调节好后再打紧分半键。注意分半键合缝应与导叶拐臂装配缝垂直。若上、下端面总间隙值过小，将导叶开启打磨底环与顶盖锈蚀面，使间隙符合要求。复查导叶上、下端面间隙，符合要求后，将导叶端盖调节螺栓固定，传动部件销键打紧。
（2）导叶立面间隙调整。将传动部分小连杆拆出，导叶推至全关位置，用钢绳沿导叶中部外切圆一圈捆紧全部导叶，使用葫芦拉紧钢绳。边拉紧边捶击各导叶，尽量使各导叶均匀受力，立面间隙均匀分配。用塞尺检查各导叶立面间隙，间隙基本符合要求后，转动控制环至全关位，预留1-2mm行程压紧余量。装配小连杆，并尽量调整小连杆长度一致，向关方向撑紧连杆调节耳柄，使导叶尽量关闭严密。松开钢绳测量导叶间隙，如个别导叶间隙过大可调节其小连杆长度进行调整。用调速器操作导叶至全关，检查各导叶间隙。全部立面间隙符合要求后，锁紧小连杆双头耳柄的锁紧螺母。
（3）导叶压紧行程调整。在装配导叶小连杆时，调节控制环在全关位预留1-2mm行程压紧余量。调整调速器电气参数，使机组在自动控制关闭导叶时，导叶处于全关位调速器还有一定的电气操作余量。
3.3解决套筒轴套和导叶之间抱死问题
一是机加工方面。重点对水轮机的套筒轴套和导叶之间的设计间隙进行调整，通过对比分析，找出合适的间隙大小，杜绝间隙太小产生抱死现象。同时还要对水轮机运行的环境温度、湿度变化进行分析，以免环境变化对间隙大小变化产生不利。二是慎重选择套筒轴套的材料。谨慎使用尼龙材料，最好选择癸二酸葵二胺盐。材料到了现场后要进行浸泡试验，了解材料实际膨胀率和吸水率。充分考虑材料的物理性质和化学性质在特殊环境下的变化，并且还要考虑计算加工等人为性误差因素，保证符合设备需要和现场环境需要。如果无法对材料进行检查，可以凭借外观检查和针对厂家出厂证明来判断材料的可靠性。但是这两种方法都有一定的弊病：机械加工后使导水机构的整体间隙发生变化也影响到了停机状态后机组漏的水量；试验不能对机组长期运行的各种情况进行模拟，导致材料可靠性还是不足，也容易导致漏水量变大或者进砂量变大的情况发生。所以导叶间隙和材料稳定性一定要通过一定年限运行经验来确定，这样才能保证机组安全运行。
结束语
灯泡贯流式机组因为其自身具有的结构紧凑、占据空间小等优势，在近年来的低水头电站建设工程中，逐渐取代了传统的轴流转桨式机组，开始为我国的水电事业发展提供了新技术和新的发展可能性。在灯泡贯流式机组水轮机运行中，需要重视导叶卡阻问题。
参考文献
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[3]钟小华，王元文，杨应武.大型灯泡贯流式水轮发电机组安装[J].水电站机电技术，2010（01）
论文作者:方正雨
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/19
标签：机组论文; 间隙论文; 灯泡论文; 水轮机论文; 调速器论文; 流式论文; 连杆论文; 《电力设备》2016年第6期论文;