广西鲤鱼滩水电站灯泡贯流式机组受油器操作油管更换要点浅析
2022-06-09
摘 要：鲤鱼滩电站#1机组是2006年投产的灯泡贯流式机组，2012年8月受油器外操作油管在转子侧发生断裂，当时进行抢修补焊处理后恢复发电。2014年8月该操作油管又在补焊处断裂，裂缝长达170 mm，压力油从断裂处喷出，机组被迫停机。12月份更换新的操作油管，至今机组运行正常。希望能给类似机组更换受油器操作油管提供参考。
关键词：灯泡贯流式机组;受油器操作油管更换;鲤鱼滩水电站
中图分类号：TK733.8 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0088-02
1 工程概况
鲤鱼滩电站位于桂林市永福县广福乡境内，距永福县城约20 km，距广福乡约5 km，是洛清江流域8个梯级电站的第2个梯级。电站正常蓄水位为131.6 m高程，相应库容为820万m3。主要建筑物从左岸至右岸分别布置有左岸接头坝、发电厂房、9孔闸坝、右岸接头坝。电厂装机容量为12 600 kW，装有2台单机容量为6 300 kW的灯泡贯流式机组，单机引用流量112 m3/s，设计额定水头为6.5 m。发电机出口电压6.3 kV，35 kV母线为单母线接线，于2006年投产发电。
电气主接线35 kV系统为单回出线从鲤鱼滩电厂至永福县李家寨110 kV变电站接入电网，站内主要设备有：S9—8000/35主变压器两台台，三台LW8-35 A六氟化硫开关及与其相配套的电气设备。
2 鲤鱼滩电站#1机组主要参数
2.1 水轮机主要参数
主要参数见表1。
2.2 发电机主要参数
主要参数，见表2。
2.3 变压器主要参数
主要参数，见表3。
3 故障现象
2012年8月受油器外操作油管在转子侧发生断裂，当时进行抢修补焊处理后恢复发电。2014年8月，#1机调速器油压装置集油箱油位过低，油泵抽不上油，检查不出透平油减少的原因，给集油箱加油到规定高度，几天后集油箱油位又降低到油泵抽不上油位置，再次检查发现#1机灯泡头内空气冷却器出风口有油雾喷出，检查受油器各部正常，遂打开转子人孔门进入转子检查，发现外操作油管又在补焊处断裂，裂缝长达170 mm，压力油从断裂处喷出，机组被迫停运。
4 受油器的结构
受油器由固定支架、外壳、浮动瓦及瓦座、发电机小轴（包括外操作油管、中操作油管及轮毂供油管）、圆形顶筒、漏排油管等组成。受油器的支架固定在灯泡头的平台上，本体用螺栓与支架连接。浮动瓦及瓦座装在受油器本体内，是静止的，但允许径向产生微小的位移。操作压力油通过操作油管分别进入到浮动瓦腔，再通过发电机小轴上的孔进入到小轴中的油管。发电机延伸轴又称为发电机小轴，为单法兰轴，固定在大轴的法兰上。其内部结构是由3根不同管径的油管同心相互套合，相对静止，形成相互密封，互不相通的3层油管。里面的一根油管油管是轮毂供油管，可将高位轮毂油箱的油通过受油器输送到轮毂，以防尾水渗入到轮毂内。此油管兼做桨叶开度的回复杆，传递轮叶开度。另外的两根油管是桨叶接力器操作油管，分别与桨叶接力器关闭腔和开启腔相连，操作桨叶的压力油通过受油器输送到桨叶接力器，控制桨叶的开度。受油器与地是绝缘的，与受油器相连接的两根操作油管、轮毂油管、所有排油管、支架与支架的固定螺栓均设置绝缘垫和套管，以防机组运行中产生轴电流损坏浮动瓦和轴。
5 受油器操作油管的更换
其一，受油器拆卸的准备工作。①安全措施布置。关闭进、尾水闸门并切除其操作及动力电源、断开机组出口断路器及隔离开关、切断至受油器的油源及二次电源、在相应设备上悬挂“禁止操作、有人工作”标识牌、全开轮毂排油阀、受油器检修排油阀。②拆卸方案。受油器拆卸前，应有一个可行的拆卸方案，以便拆卸工作的顺利进行。③必要的准备。包括工具、量具、白布、记号笔、记录笔、记录本、照相机等。④拆卸的注意事项。做好各部件相对位置的标识，妥善保管好拆卸下来的每一个零部件。其二，外围设备的拆卸。安全措施做好后拆除桨叶开度反馈装置、开启腔油管、关闭腔油管。其三，受油器本体及浮动瓦的拆卸。①检查轮毂的油已排尽，拆除与受油器连接的轮毂油管及顶筒端盖。②拆卸桨叶回复杆与传动连杆的轴套，并取下传动连杆的活动部分。③拆除顶筒后，测量浮动瓦与外轴的±X、±Y向的径向间隙，并作好记录。④用专用设备依次取出开启侧和关闭侧的浮动瓦 ，检查小轴和浮动瓦的磨损情况。⑤用500 V摇表检测受油器对地绝缘电阻，并作好记录。⑥受油器支架的拆卸、移位工作。做好受油器支架的上、下侧和左右位置标记，测量受油器支架的水平度，拔出受油器支架与基础板的连接螺钉，拆卸连接螺栓，记录各部位调整垫所处位置、数量，移出支架，取出绝缘垫。其四，拆除挡油环、测速齿盘、机械过速飞摆、集电环罩、励磁铜排、集电环。其五，在转子内、风机室各挂一只1 t葫芦，用钢丝绳分别带住外操作油管两端。其六，用割磨机磨掉外操作油管法兰螺栓头部点焊的焊道，用套筒扳手松开所有法兰螺栓，移开外操作油管及中操作油管约300 mm。用割磨机割断轮毂供油管接头焊接件，用管钳旋开轮毂供油管。其七，用桥机将外操作油管、中操作油管及轮毂供油管一同吊出灯泡头，放到运行层指定位置。其八，将外操作油管、中操作油管及轮毂供油管解体，清洗。其九，将刚加工回来的新外操作油管清理毛刺及清洗。其十，在中操作油管法兰前后两面密封沟槽内装入O型密封圈并用胶水固定，组装新外操作油管及中操作油管，并调整2根操作油管的同心度，不同心度不大于0.05 mm，打入定位销。套装轮毂供油管。其十一，清理转子侧法兰组合面，在中操作油管接头处装入O型密封圈，轮毂供油管接头装入铜垫片。其十二，将组装好的外操作油管、中操作油管及轮毂供油管，用桥机吊入灯泡头，再用葫芦放平。其十三，将轮毂供油管接头对接并拧紧点焊，将中操作油管法兰面与转子法兰面对接，打入定位销，拧紧所有螺栓，拆除葫芦。其十四，在外操作油管、中操作油管与浮动瓦接触处，沿X或Y轴向分别安装2只百分表，并调零。其十五，用人力转动转轮进行盘车，记录2只百分表8个点的读数，当全摆度≤0.10 mm时即合格。否则采用在法兰面加铜垫片或锤击的办法直到全摆度合格为止。受油器盘车记录表，见表4。其十六，回装励磁铜排、集电环、集电环罩、测速齿盘、过速飞摆、受油器右端盖、挡油环及油封等。其十七，在大、小浮动瓦两侧装入O型密封圈，并用胶水固定。其十八，在受油器本体两端装入O型密封圈，并用胶水固定。其十九，回装大浮动瓦、受油器本体、小浮动瓦，根据盘车结果调整浮动瓦与轴及浮动瓦与瓦座的间隙，锁紧受油器底座螺栓及调整螺栓，打入定位销。
其二十，回装受油器顶筒、反馈及外部管路等。检查支架及本体的绝缘，绝缘电阻为0.8 MΩ。
其二十一，关闭轮毂排油阀、受油器检修排油阀;全开高位轮毂油箱供油阀。全开调速器供油阀，手动操作桨叶接力器开关数次，观察桨叶动作情况，额定压力下试压0.5 h，检查各部是否漏油。如无漏油，待轮毂充满右后，即可恢复全部安全措施，清洁施工现场，开机试运行。
6 结 语
2014年12月至今，#1机组运行正常。有几点体会：①各需安装O型密封圈的地方，千万不能忘记安装，否则充油试压时会发生漏油而返工。②清理转子法兰面要彻底，稍微有些毛刺或凹凸，都会对盘车摆度产生很大影响，必要时对转子法兰面垂直度进行盘车，以便分析摆度过大的原因。③大、小浮动瓦两侧的O型密封圈，按图纸数据安装即可，如为了减少漏油，加大密封圈尺寸，机组运行时受油器振动较大，可能不得不换回原来的密封圈。④中操作油管法兰面前、后O型密封圈尺寸可加大一个档次，这样压缩量更多，密封更可靠。
参考文献：
[1] 刘国选.灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[M].北京：中国水利水电 出版社（第1版），2006.
[2] 王胜超。简析水轮发电机组盘车[J].电工文摘，2012，（4）.
关键词：灯泡贯流式机组;受油器操作油管更换;鲤鱼滩水电站
中图分类号：TK733.8 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0088-02
1 工程概况
鲤鱼滩电站位于桂林市永福县广福乡境内，距永福县城约20 km，距广福乡约5 km，是洛清江流域8个梯级电站的第2个梯级。电站正常蓄水位为131.6 m高程，相应库容为820万m3。主要建筑物从左岸至右岸分别布置有左岸接头坝、发电厂房、9孔闸坝、右岸接头坝。电厂装机容量为12 600 kW，装有2台单机容量为6 300 kW的灯泡贯流式机组，单机引用流量112 m3/s，设计额定水头为6.5 m。发电机出口电压6.3 kV，35 kV母线为单母线接线，于2006年投产发电。
电气主接线35 kV系统为单回出线从鲤鱼滩电厂至永福县李家寨110 kV变电站接入电网，站内主要设备有：S9—8000/35主变压器两台台，三台LW8-35 A六氟化硫开关及与其相配套的电气设备。
2 鲤鱼滩电站#1机组主要参数
2.1 水轮机主要参数
主要参数见表1。
2.2 发电机主要参数
主要参数，见表2。
2.3 变压器主要参数
主要参数，见表3。
3 故障现象
2012年8月受油器外操作油管在转子侧发生断裂，当时进行抢修补焊处理后恢复发电。2014年8月，#1机调速器油压装置集油箱油位过低，油泵抽不上油，检查不出透平油减少的原因，给集油箱加油到规定高度，几天后集油箱油位又降低到油泵抽不上油位置，再次检查发现#1机灯泡头内空气冷却器出风口有油雾喷出，检查受油器各部正常，遂打开转子人孔门进入转子检查，发现外操作油管又在补焊处断裂，裂缝长达170 mm，压力油从断裂处喷出，机组被迫停运。
4 受油器的结构
受油器由固定支架、外壳、浮动瓦及瓦座、发电机小轴（包括外操作油管、中操作油管及轮毂供油管）、圆形顶筒、漏排油管等组成。受油器的支架固定在灯泡头的平台上，本体用螺栓与支架连接。浮动瓦及瓦座装在受油器本体内，是静止的，但允许径向产生微小的位移。操作压力油通过操作油管分别进入到浮动瓦腔，再通过发电机小轴上的孔进入到小轴中的油管。发电机延伸轴又称为发电机小轴，为单法兰轴，固定在大轴的法兰上。其内部结构是由3根不同管径的油管同心相互套合，相对静止，形成相互密封，互不相通的3层油管。里面的一根油管油管是轮毂供油管，可将高位轮毂油箱的油通过受油器输送到轮毂，以防尾水渗入到轮毂内。此油管兼做桨叶开度的回复杆，传递轮叶开度。另外的两根油管是桨叶接力器操作油管，分别与桨叶接力器关闭腔和开启腔相连，操作桨叶的压力油通过受油器输送到桨叶接力器，控制桨叶的开度。受油器与地是绝缘的，与受油器相连接的两根操作油管、轮毂油管、所有排油管、支架与支架的固定螺栓均设置绝缘垫和套管，以防机组运行中产生轴电流损坏浮动瓦和轴。
5 受油器操作油管的更换
其一，受油器拆卸的准备工作。①安全措施布置。关闭进、尾水闸门并切除其操作及动力电源、断开机组出口断路器及隔离开关、切断至受油器的油源及二次电源、在相应设备上悬挂“禁止操作、有人工作”标识牌、全开轮毂排油阀、受油器检修排油阀。②拆卸方案。受油器拆卸前，应有一个可行的拆卸方案，以便拆卸工作的顺利进行。③必要的准备。包括工具、量具、白布、记号笔、记录笔、记录本、照相机等。④拆卸的注意事项。做好各部件相对位置的标识，妥善保管好拆卸下来的每一个零部件。其二，外围设备的拆卸。安全措施做好后拆除桨叶开度反馈装置、开启腔油管、关闭腔油管。其三，受油器本体及浮动瓦的拆卸。①检查轮毂的油已排尽，拆除与受油器连接的轮毂油管及顶筒端盖。②拆卸桨叶回复杆与传动连杆的轴套，并取下传动连杆的活动部分。③拆除顶筒后，测量浮动瓦与外轴的±X、±Y向的径向间隙，并作好记录。④用专用设备依次取出开启侧和关闭侧的浮动瓦 ，检查小轴和浮动瓦的磨损情况。⑤用500 V摇表检测受油器对地绝缘电阻，并作好记录。⑥受油器支架的拆卸、移位工作。做好受油器支架的上、下侧和左右位置标记，测量受油器支架的水平度，拔出受油器支架与基础板的连接螺钉，拆卸连接螺栓，记录各部位调整垫所处位置、数量，移出支架，取出绝缘垫。其四，拆除挡油环、测速齿盘、机械过速飞摆、集电环罩、励磁铜排、集电环。其五，在转子内、风机室各挂一只1 t葫芦，用钢丝绳分别带住外操作油管两端。其六，用割磨机磨掉外操作油管法兰螺栓头部点焊的焊道，用套筒扳手松开所有法兰螺栓，移开外操作油管及中操作油管约300 mm。用割磨机割断轮毂供油管接头焊接件，用管钳旋开轮毂供油管。其七，用桥机将外操作油管、中操作油管及轮毂供油管一同吊出灯泡头，放到运行层指定位置。其八，将外操作油管、中操作油管及轮毂供油管解体，清洗。其九，将刚加工回来的新外操作油管清理毛刺及清洗。其十，在中操作油管法兰前后两面密封沟槽内装入O型密封圈并用胶水固定，组装新外操作油管及中操作油管，并调整2根操作油管的同心度，不同心度不大于0.05 mm，打入定位销。套装轮毂供油管。其十一，清理转子侧法兰组合面，在中操作油管接头处装入O型密封圈，轮毂供油管接头装入铜垫片。其十二，将组装好的外操作油管、中操作油管及轮毂供油管，用桥机吊入灯泡头，再用葫芦放平。其十三，将轮毂供油管接头对接并拧紧点焊，将中操作油管法兰面与转子法兰面对接，打入定位销，拧紧所有螺栓，拆除葫芦。其十四，在外操作油管、中操作油管与浮动瓦接触处，沿X或Y轴向分别安装2只百分表，并调零。其十五，用人力转动转轮进行盘车，记录2只百分表8个点的读数，当全摆度≤0.10 mm时即合格。否则采用在法兰面加铜垫片或锤击的办法直到全摆度合格为止。受油器盘车记录表，见表4。其十六，回装励磁铜排、集电环、集电环罩、测速齿盘、过速飞摆、受油器右端盖、挡油环及油封等。其十七，在大、小浮动瓦两侧装入O型密封圈，并用胶水固定。其十八，在受油器本体两端装入O型密封圈，并用胶水固定。其十九，回装大浮动瓦、受油器本体、小浮动瓦，根据盘车结果调整浮动瓦与轴及浮动瓦与瓦座的间隙，锁紧受油器底座螺栓及调整螺栓，打入定位销。
其二十，回装受油器顶筒、反馈及外部管路等。检查支架及本体的绝缘，绝缘电阻为0.8 MΩ。
其二十一，关闭轮毂排油阀、受油器检修排油阀;全开高位轮毂油箱供油阀。全开调速器供油阀，手动操作桨叶接力器开关数次，观察桨叶动作情况，额定压力下试压0.5 h，检查各部是否漏油。如无漏油，待轮毂充满右后，即可恢复全部安全措施，清洁施工现场，开机试运行。
6 结 语
2014年12月至今，#1机组运行正常。有几点体会：①各需安装O型密封圈的地方，千万不能忘记安装，否则充油试压时会发生漏油而返工。②清理转子法兰面要彻底，稍微有些毛刺或凹凸，都会对盘车摆度产生很大影响，必要时对转子法兰面垂直度进行盘车，以便分析摆度过大的原因。③大、小浮动瓦两侧的O型密封圈，按图纸数据安装即可，如为了减少漏油，加大密封圈尺寸，机组运行时受油器振动较大，可能不得不换回原来的密封圈。④中操作油管法兰面前、后O型密封圈尺寸可加大一个档次，这样压缩量更多，密封更可靠。
参考文献：
[1] 刘国选.灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[M].北京：中国水利水电 出版社（第1版），2006.
[2] 王胜超。简析水轮发电机组盘车[J].电工文摘，2012，（4）.