某水電站發(fā)電機(jī)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)

摘 要：發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的重要系統(tǒng)，系統(tǒng)故障會(huì)造成斷油燒瓦事故。針對(duì)事故暴露出來(lái)的問(wèn)題和教訓(xùn)，水力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該不斷加強(qiáng)設(shè)備管理和生產(chǎn)人員培訓(xùn)，高度重視設(shè)備三級(jí)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(shí)消除缺陷。

關(guān)鍵詞：水電站；發(fā)電機(jī)組；軸瓦斷油；事故分析

0 引 言

水輪發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)是保證水輪機(jī)安全運(yùn)行的重要系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障不能正常供油，將造成機(jī)組跳閘甚至發(fā)生斷油燒瓦事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在小型水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行期間，有過(guò)多起案例。本文所述的水輪機(jī)斷油事故，其主因兩臺(tái)潤(rùn)滑油泵同時(shí)不能供油。事故發(fā)生后，電站迅速采取了應(yīng)對(duì)措施，組織人員對(duì)事故原因進(jìn)行了勘查和分析，成立了檢修組織機(jī)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(jī)、發(fā)電機(jī)主要參數(shù)見(jiàn)下表：

表1 機(jī)組參數(shù)表

水輪機(jī)型 號(hào)?HL160-WJ-60額定水頭95米額定轉(zhuǎn)速1000rpm生產(chǎn)廠家重慶水輪機(jī)廠出廠時(shí)間1982年11月發(fā)電機(jī)型 號(hào)TSW143/51-6額定容量2000kVA額定電壓6.3kV生產(chǎn)廠家重慶水輪機(jī)廠出廠時(shí)間1982年10月

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

圖1 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)圖

潤(rùn)滑油系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行方式：重力油箱中的潤(rùn)滑油通過(guò)油管在重力作用下流到機(jī)組1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)軸承，潤(rùn)滑軸承并吸收軸瓦熱量后流到重力回油箱，冷卻后經(jīng)過(guò)油泵加壓進(jìn)入重力油箱，完成一個(gè)循環(huán)。

油泵工作方式：設(shè)有兩臺(tái)油泵，一用一備。在高位重力油箱裝設(shè)有干簧管油位信號(hào)儀，設(shè)有三對(duì)干簧接點(diǎn)，分別作用于停泵、啟主泵、啟備泵并報(bào)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(guò)

某日3∶46因上網(wǎng)線路故障，導(dǎo)致1、2號(hào)機(jī)失磁保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)停機(jī)，失去廠用電。3∶49恢復(fù)廠用電，值班長(zhǎng)會(huì)同值班人員檢檢查軸承油位正常，1、2號(hào)機(jī)組具備開(kāi)機(jī)條件后，4:11分別令值班員甲乙開(kāi)啟1號(hào)機(jī)，值班員乙開(kāi)啟2號(hào)機(jī)。開(kāi)機(jī)過(guò)程中兩臺(tái)機(jī)組均發(fā)軸承溫度升高和過(guò)高信號(hào)觸發(fā)事故停機(jī)流程，調(diào)速器和水輪機(jī)主閥自動(dòng)關(guān)回，值班員立即投入剎車(chē)制動(dòng)，將1號(hào)、2號(hào)機(jī)退出運(yùn)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(duì)兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)行拆機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)機(jī)組受損情況一致：發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)導(dǎo)軸瓦完好，各軸頸無(wú)損傷，發(fā)電機(jī)推力軸瓦因高溫?zé)齻?5%。

潤(rùn)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(wú)油；干簧管信號(hào)儀觸點(diǎn)動(dòng)作正常；磁性滑塊無(wú)卡澀現(xiàn)象；1、2號(hào)油泵控制回路正常；低油位告警音響正常(當(dāng)?shù)陀臀粫r(shí)，在啟動(dòng)備用油泵的同時(shí)將啟動(dòng)單獨(dú)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(jī)絕緣均沒(méi)有問(wèn)題。經(jīng)試驗(yàn)，1號(hào)油泵啟動(dòng)后空轉(zhuǎn)打不上油。

4 油泵不能供油的原因

從現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象看，1號(hào)油泵啟動(dòng)便不打油，2號(hào)油泵沒(méi)有啟動(dòng)，分析主要存在以下因素：

(1)1號(hào)油泵：將2號(hào)油泵、電機(jī)分別換到1號(hào)泵，均可啟動(dòng)，但打不上油。進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)油泵油管進(jìn)口處底閥卡阻，導(dǎo)致油泵空轉(zhuǎn)不能打油。

(2)2號(hào)油泵：故障前高位重力油箱油位已降到1號(hào)油泵啟動(dòng)位置，1號(hào)油泵因進(jìn)口油管底閥卡阻造成運(yùn)行不打油。當(dāng)故障發(fā)生廠、廠用電中斷時(shí)，重力油箱油位已經(jīng)處于接近2號(hào)油泵啟動(dòng)的位置。在廠用電恢復(fù)過(guò)程中，啟動(dòng)干簧觸點(diǎn)的磁性滑塊滑過(guò)了下觸點(diǎn)位置。廠用電恢復(fù)后，干簧管信號(hào)儀無(wú)法再發(fā)出信號(hào)，2號(hào)油泵就無(wú)法啟動(dòng)，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(jī)推力軸承采用分塊瓦，每臺(tái)機(jī)組共有10塊，瓦面材質(zhì)為巴氏合金。拆下推力瓦依次對(duì)瓦面進(jìn)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(duì)錯(cuò)開(kāi)。刀花面積應(yīng)控制在0.15 cm2～0.25 cm2以?xún)?nèi)。刀花最深點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)不少于2點(diǎn)/cm2～3點(diǎn)/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(guò)16 cm2，其總和不應(yīng)超過(guò)推力瓦面積的5%。

(4)進(jìn)油邊按設(shè)計(jì)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(hào)油泵進(jìn)油管底閥，保證其動(dòng)作靈活、可靠。同時(shí)，對(duì)2號(hào)油泵進(jìn)油管底閥進(jìn)行檢查、研磨，防止出現(xiàn)1號(hào)油泵出現(xiàn)的類(lèi)似問(wèn)題。

(1)檢查并清洗1號(hào)油泵、2號(hào)油泵出口止回閥，確保其動(dòng)作靈活可靠。

(2)開(kāi)機(jī)前取油樣進(jìn)行化驗(yàn)，油質(zhì)合格。

5.3 開(kāi)機(jī)運(yùn)行情況

機(jī)組回裝完成后，對(duì)機(jī)組進(jìn)行空轉(zhuǎn)、空載試驗(yàn)及帶負(fù)荷試運(yùn)，記錄發(fā)電機(jī)推力瓦溫、導(dǎo)軸瓦溫度，并與歷史數(shù)據(jù)及運(yùn)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(qiáng)設(shè)備維護(hù)力度，特別是可能引起潤(rùn)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(jì)時(shí)，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(diǎn)、備泵啟泵及警鈴報(bào)警點(diǎn)，但各報(bào)警點(diǎn)沒(méi)有保持功能，油泵控制回路采用的是交流，沒(méi)有考慮到廠用電失電情況下的恢復(fù)過(guò)程油泵需要啟動(dòng)的情況。

6.2 防范措施

(1)將重力潤(rùn)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(hào)輸出保持功能，在廠用電恢復(fù)后，能夠可靠啟動(dòng)油泵。

(2)針對(duì)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(jìn)行油位顯示和油位異常(油位高、油位低、油位過(guò)低)報(bào)警。

(3)加強(qiáng)運(yùn)行人員技能水平的培訓(xùn)，進(jìn)行事故預(yù)想及演練，提高應(yīng)急處置能力。

7 結(jié) 語(yǔ)

發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的重要系統(tǒng)，系統(tǒng)故障會(huì)造成斷油燒瓦事故。針對(duì)事故暴露出來(lái)的問(wèn)題和教訓(xùn)，水力發(fā)電企業(yè)應(yīng)該不斷加強(qiáng)設(shè)備管理和生產(chǎn)人員培訓(xùn)，高度重視設(shè)備三級(jí)巡視檢查工作，巡視工作要做到“五到位(眼到：看清；耳到：聽(tīng)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(lèi)機(jī)組進(jìn)行比較、與歷史狀態(tài)進(jìn)行比較)”，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)和缺陷情況，及時(shí)消除缺陷。對(duì)生產(chǎn)人員做好現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和事故預(yù)想，提高人員處置突發(fā)事件的能力。同時(shí)，通過(guò)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(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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

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

中圖分類(lèi)號(hào):[TM622]；TB857+.3；[TL38+3]

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B

文章編號(hào):1001-2184(2017)05-0124-02

收稿日期:2017-08-21

作者簡(jiǎn)介:

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(zhuān)業(yè)，四川大川電力有限公司大川電廠運(yùn)行主值，從事水電運(yùn)行工作；

何 軍(1976-)，男，四川蘆山人，畢業(yè)于西安航空技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校熱能工程專(zhuān)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)