某水電站發(fā)電機組軸瓦斷油事故分析及處理

郭 利 紅， 何 軍

(四川大川電力有限公司，四川 雅安 625605)

某水電站發(fā)電機組軸瓦斷油事故分析及處理

郭 利 紅， 何 軍

(四川大川電力有限公司，四川 雅安 625605)

發(fā)電機潤滑油系統(tǒng)是保證發(fā)電機組安全運行的重要系統(tǒng)，系統(tǒng)故障會造成斷油燒瓦事故。針對事故暴露出來的問題和教訓(xùn)，水力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該不斷加強設(shè)備管理和生產(chǎn)人員培訓(xùn)，高度重視設(shè)備三級巡視檢查工作，巡視工作要做到“五到位”、“三比較”，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)和缺陷情況，及時消除缺陷。

水電站；發(fā)電機組；軸瓦斷油；事故分析

0 引 言

水輪發(fā)電機組潤滑油系統(tǒng)是保證水輪機安全運行的重要系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障不能正常供油，將造成機組跳閘甚至發(fā)生斷油燒瓦事故。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在小型水電站發(fā)電機組的運行期間，有過多起案例。本文所述的水輪機斷油事故，其主因兩臺潤滑油泵同時不能供油。事故發(fā)生后，電站迅速采取了應(yīng)對措施，組織人員對事故原因進行了勘查和分析，成立了檢修組織機構(gòu)，編制了檢修方案，并制定了相應(yīng)的防范措施。

1 系統(tǒng)概況

該電站水輪機、發(fā)電機主要參數(shù)見下表：

表1 機組參數(shù)表

發(fā)電機推力軸瓦及導(dǎo)軸瓦均采用外接高位油箱利用高差進行補油的方式，其系統(tǒng)圖見下圖。

圖1 發(fā)電機系統(tǒng)圖

潤滑油系統(tǒng)循環(huán)運行方式：重力油箱中的潤滑油通過油管在重力作用下流到機組1號、2號、3號軸承，潤滑軸承并吸收軸瓦熱量后流到重力回油箱，冷卻后經(jīng)過油泵加壓進入重力油箱，完成一個循環(huán)。

油泵工作方式：設(shè)有兩臺油泵，一用一備。在高位重力油箱裝設(shè)有干簧管油位信號儀，設(shè)有三對干簧接點，分別作用于停泵、啟主泵、啟備泵并報警。油泵控制回路電源采用AC220 V供電，油泵主電源采用AC380 V供電。

2 事故經(jīng)過

某日3∶46因上網(wǎng)線路故障，導(dǎo)致1、2號機失磁保護動作自動停機，失去廠用電。3∶49恢復(fù)廠用電，值班長會同值班人員檢檢查軸承油位正常，1、2號機組具備開機條件后，4:11分別令值班員甲乙開啟1號機，值班員乙開啟2號機。開機過程中兩臺機組均發(fā)軸承溫度升高和過高信號觸發(fā)事故停機流程，調(diào)速器和水輪機主閥自動關(guān)回，值班員立即投入剎車制動，將1號、2號機退出運行。

3 軸瓦及油系統(tǒng)檢查結(jié)果

在做好安全措施后，電站檢修人員對兩臺機組進行拆機檢查，發(fā)現(xiàn)兩臺機組受損情況一致：發(fā)電機和水輪機導(dǎo)軸瓦完好，各軸頸無損傷，發(fā)電機推力軸瓦因高溫?zé)齻?5%。

潤滑油系統(tǒng)檢查后未發(fā)現(xiàn)有漏油情況，回油箱油量充足但高位重力油箱內(nèi)無油；干簧管信號儀觸點動作正常；磁性滑塊無卡澀現(xiàn)象；1、2號油泵控制回路正常；低油位告警音響正常(當(dāng)?shù)陀臀粫r，在啟動備用油泵的同時將啟動單獨的低油位電鈴音響告警，當(dāng)天電鈴未響)，檢查主油泵、備用油泵電機絕緣均沒有問題。經(jīng)試驗，1號油泵啟動后空轉(zhuǎn)打不上油。

4 油泵不能供油的原因

從現(xiàn)場故障現(xiàn)象看，1號油泵啟動便不打油，2號油泵沒有啟動，分析主要存在以下因素：

(1)1號油泵：將2號油泵、電機分別換到1號泵，均可啟動，但打不上油。進一步檢查，發(fā)現(xiàn)油泵油管進口處底閥卡阻，導(dǎo)致油泵空轉(zhuǎn)不能打油。

(2)2號油泵：故障前高位重力油箱油位已降到1號油泵啟動位置，1號油泵因進口油管底閥卡阻造成運行不打油。當(dāng)故障發(fā)生廠、廠用電中斷時，重力油箱油位已經(jīng)處于接近2號油泵啟動的位置。在廠用電恢復(fù)過程中，啟動干簧觸點的磁性滑塊滑過了下觸點位置。廠用電恢復(fù)后，干簧管信號儀無法再發(fā)出信號，2號油泵就無法啟動，從而造成重力油箱缺油。

5 事故處理

5.1 軸瓦處理

該電站機推力軸承采用分塊瓦，每臺機組共有10塊，瓦面材質(zhì)為巴氏合金。拆下推力瓦依次對瓦面進行修刮，修刮標(biāo)準(zhǔn)為：

(1)刀花排列應(yīng)均勻整齊，刀花應(yīng)相對錯開。刀花面積應(yīng)控制在0.15 cm2～0.25 cm2以內(nèi)。刀花最深點應(yīng)基本控制在下刀處和刀花中部之間。刀花最深處控制在0.03 mm～0.05 mm之間。下刀處應(yīng)為緩弧，不應(yīng)有棱角和毛刺。

(2)推力瓦面接觸點應(yīng)不少于2點/cm2～3點/cm2。

(3)推力瓦面局部不接觸面積，每處不應(yīng)大于推力瓦面積的2%，但最大不超過16 cm2，其總和不應(yīng)超過推力瓦面積的5%。

(4)進油邊按設(shè)計要求刮削，在10 mm～15 mm范圍內(nèi)刮成深0.5 mm的倒圓斜坡。

5.2 油系統(tǒng)檢查處理

研磨1號油泵進油管底閥，保證其動作靈活、可靠。同時，對2號油泵進油管底閥進行檢查、研磨，防止出現(xiàn)1號油泵出現(xiàn)的類似問題。

(1)檢查并清洗1號油泵、2號油泵出口止回閥，確保其動作靈活可靠。

(2)開機前取油樣進行化驗，油質(zhì)合格。

5.3 開機運行情況

機組回裝完成后，對機組進行空轉(zhuǎn)、空載試驗及帶負(fù)荷試運，記錄發(fā)電機推力瓦溫、導(dǎo)軸瓦溫度，并與歷史數(shù)據(jù)及運行規(guī)程相比較，均在合格范圍。

6 事故教訓(xùn)及防范措施

6.1 事故教訓(xùn)

(1)要加強設(shè)備維護力度，特別是可能引起潤滑油系統(tǒng)斷油的設(shè)備及其附件，比如底閥、止回閥等。

(2)系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)考慮到極端情況。本文所述案例，雖然設(shè)了正常啟泵點、備泵啟泵及警鈴報警點，但各報警點沒有保持功能，油泵控制回路采用的是交流，沒有考慮到廠用電失電情況下的恢復(fù)過程油泵需要啟動的情況。

6.2 防范措施

(1)將重力潤滑油系統(tǒng)油泵控制回路電源由交流改為直流，并更換控制回路中有關(guān)元件，保證系統(tǒng)在廠用是電消失情況下具備控制信號輸出保持功能，在廠用電恢復(fù)后，能夠可靠啟動油泵。

(2)針對高位重力油箱油位不能在中控室監(jiān)視的情況，增設(shè)一套智能油位顯示裝置，將高位重力油箱的油位引至中控室，進行油位顯示和油位異常(油位高、油位低、油位過低)報警。

(3)加強運行人員技能水平的培訓(xùn)，進行事故預(yù)想及演練，提高應(yīng)急處置能力。

7 結(jié) 語

發(fā)電機潤滑油系統(tǒng)是保證發(fā)電機組安全運行的重要系統(tǒng)，系統(tǒng)故障會造成斷油燒瓦事故。針對事故暴露出來的問題和教訓(xùn)，水力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該不斷加強設(shè)備管理和生產(chǎn)人員培訓(xùn)，高度重視設(shè)備三級巡視檢查工作，巡視工作要做到“五到位(眼到：看清；耳到：聽清；手到：摸準(zhǔn)；鼻到：聞到；心到：用心巡視)、三比較(與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程比較、與同類機組進行比較、與歷史狀態(tài)進行比較)”，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)和缺陷情況，及時消除缺陷。對生產(chǎn)人員做好現(xiàn)場設(shè)備風(fēng)險辨識和事故預(yù)想，提高人員處置突發(fā)事件的能力。同時，通過設(shè)備改造和技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高設(shè)備健康水平，避免設(shè)備事故發(fā)生，為實現(xiàn)本質(zhì)安全奠定基礎(chǔ)。

[1] 董寧、佘曉軍．燈泡貫流式機組防止斷油燒瓦事故的分析與應(yīng)對．西北水電，2012年第6期．

[2] 賈春國．軸瓦斷油事故分析處理一例．熱電技術(shù)，2002年第1期．

[TM622]；TB857+.3；[TL38+3]

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1001-2184(2017)05-0124-02

2017-08-21

郭利紅(1979-)，女，陜西扶風(fēng)人，畢業(yè)于寶雞工業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)，四川大川電力有限公司大川電廠運行主值，從事水電運行工作；

何 軍(1976-)，男，四川蘆山人，畢業(yè)于西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校熱能工程專業(yè)，四川大川電力有限公司安全生產(chǎn)技術(shù)部副經(jīng)理，工程師，從事水電安全生產(chǎn)管理工作.

(責(zé)任編輯卓政昌)