水轮机水导轴承温度过高原因分析及处理

水轮机水导轴承温度过高原因分析及处理摘要：水轮机导轴承是立式水轮发电机重要部件之一，在水轮机运行中具有重要的作用，起到承受机组运转中转动部分的径向机械不平衡力和电磁不平衡力，从而确保机组轴线控制在标准参数范围内进行摆动。某水电厂水轮机水导轴承温度出现异常，本文针对温度过高原因进行分析，并对处理的相应措施进行阐述，希望能够为以后处理此类问题提供参考。

关键词：水轮机；水导轴承；温度过高；原因；处理

水导轴承是水轮机重要组成部分，水导轴承工作状态将直接影响到水轮机工作的安全性和可靠性。因此，在水轮机进行检测中，水导轴承的工作状态是工作人员重点检测项目之一。循环油路畅通，冷却效果好，水导轴承温度应控制在50摄氏度左右的标准范围内是水导轴承性能良好的主要标志之一。本文结合某发电厂水轮机组出现的水导轴承温度过高实例，对产生原因进行分析，并对处理措施加以介绍。

一、水轮机水导轴承温度出现异常

某水电厂总装机容量4×15MW,4台机组中2号机组水轮机型号为HLJF2511-LJ-162,投入运行的时间相对较晚，同时设备经过自动化改造,实现了较高程度的自动化运行。此机组水导轴承采用巴氏合金材料制造而成，额定转述428.6r/min，额定流量22.14m3/s。轴承体内设置有水冷式油冷却器，水稻轴承达到63摄氏度会发出预警信号，停机温度为65摄氏度。在值班人员进行设备巡检时，发现了此机组水导轴承温度发生异常变化情况。水导轴承正常运行时的温度大约50摄氏度左右，但在巡查当日发现温度达到了58摄氏度。检查水导瓦外部，冷却水的水压和油盘油位都在没有异常变化，都在正常的范围值之内。大约在三天后，在进行水导瓦温度检查达到了60摄氏度。而此后的时间内，水导瓦的温度在慢慢上升，在一周后，温度高达61.7摄氏度。温度的异常爬升出现不稳定现象，水轮机水导轴承温度过度变化对机组运行安全构成了严重的威胁[1]。

二、水导轴承温度异常原因分析

针对水轮机水导轴承温度过高的情况，工作人员结合以往工作的经验分析，在水轮机运行过程中，能够导致水导轴承温度偏高的因素有很多。首先，冷却水的流量不够，是润滑油不能得到充分的冷却，会引起温度升高。这种情况在实际工作中较为常见。其次，冷却器的容量不符合设备运行的要求，容量偏小往往也会斗志润滑油不能冷却，无法实现降温的作用，导致水导轴承温度异常。再次，轴承承受的符合超过了设计时的额定值也会引起热量超出设计最大值。轴承温度常常受到轴承内部油路影响，当油路不顺畅或出现短路情况，会引起冷却器的利用程度不足，这是水轮机水导轴承温度升高的常见原因，在进行设备检查时，是不容忽视的主要环节。此外，自动测量系统电气元件的故障也会导致读数不准确，发出错误信息。

经过设备维修人员对水导轴承全面的检查，温度过高的原因被一个个排除，在对水导轴承油盆检查时发现电机水导轴承的油盆有甩油的现象，在检查中发现，固定油盆油标位置没有太大变化，而旋转油盆的尤为明显下降。由此，可以初步判断出水导轴承温度出现异常升高情况，与旋转油盆的甩油现象具有密不可分的关系[2]。结合水导轴承结构图纸和工作原理，对甩油情况进行了较为周密的分析，认为主要存在几方面原因：

(一)压紧螺栓松动。在水导油盆的底部密封条部位，上压环和下压环受到机组运转过程中产生的水力干扰，通过螺栓一起随着主轴而振动，这种运行中产生的振动力相对较大，此时如果压紧螺栓松动，就会时两个压环之间产生较大间隙，从而导致油盆内的透平油从上压环和下压环之间的间隙向外部渗油。其次，侧板处和上盖板处压紧螺栓松动也会存在渗漏的可能。此外，瓦架和导瓦间的两条密封条由于机组的旋转时达州的不断摩擦和碰撞瓦面，撞击力量通过提瓦螺栓传递给瓦架，如果撞击力比较大，提瓦螺栓会产生松动，从而在瓦架和瓦之间形成较大的缝隙，导致水导轴承渗油情况的发生。

(二)密封条硬化引起甩油。机组停机后，工作人员打开了水导轴承进行检查，在对瓦架和瓦之间的密封条进行检查时发现，密封条质地较硬。产生密封条硬化的原因主要是在安装密封条时要涂抹大量的密封胶，密封胶和密封胶条通过分子渗透等原理，形成一个整体，并且是原本比较柔软的密封胶条变得发硬，无法起到密封作用，从而产生甩油情况的出现[3]。

三、温度异常处理方案的拟定

为了能够证实水轮发电机组旋转油盆甩油的真正原因，决定对轴瓦和固定油盆以及旋转油盆拆解后在进行进一步确认。经过工作人员的讨论，为了不影响到电网的运行时间，采用较为保守的检修方法，在不改变大轴旋转中心的前提下对旋转油盆进行维修处理。

（一）大轴的固定。在对水导轴承拆解过程中，为了避免机组中心的偏移，用楔子在转轮下压环和底环迷宫位置嵌入，在钉入楔子板时使用胶皮锤轻轻敲打，以免楔子板的断折会掉进底环迷宫处。在拆解过程中要做好水导瓦八个方向想的间隙大小记录，并且用千斤顶在下导出顶住大轴，保持大轴中心位置的稳定。

（二）轴瓦拆除。将固定油盆盖子拆除掉对水导轴承进行排油，之后拆除水导轴承的冷却器，清洁水导轴承固定油盆，用赛尺检测轴承间隙，做好检测记录。拆除瓦架时要用到吊装葫芦，吊出时要注意两侧的均匀上升，同时，要旋转瓦架，为了避免吊装造成瓦架的损坏，一旦发现瓦架与大轴有卡死的情况，就要立刻停止吊装，调整好瓦架和大轴之间的间隙后在继续进行。瓦架拉起离开控制环10厘米左右时，就可以对旋转油盆盖子螺栓拆卸了，在完全拆除螺栓后，再继续吊装水导轴承轴瓦，把拆卸后的旋转油盆和瓦架移开[4]。

（三）漏油部位检查和处理。拆卸旋转油盆后，对密封条进行检查，旋转油盆盖部位密封条有部分脱离，但是由于大量的密封胶起到了密封的效果，因此，没有在此处形成渗漏油现象。而在瓦架检查过程中，发现瓦架背后有两个砂眼，加大的砂眼直径大约有2毫米左右，较小的砂眼也有1毫米左右，砂眼的位置正好处在瓦架的背后迷宫上。在对砂眼进行处理时，采用了内圆磨光机进行打磨，打磨部位呈现坡口形状，用电焊从里往外进行封堵焊接处理[5]。同时对瓦背的所有螺栓都进行了加固，并对所有螺栓和瓦架的焊接部位进行了防渗漏处理。

四、水轮机水导轴承温度过高的处理结果

通过地水导轴承拆解和检查，对旋转油盆密封条尽心过了更换，对瓦架砂眼进行了打磨和焊接封堵处理。此外，对松动的紧固螺丝进行了排查和维护。会装后，水导轴承的温度产生了变化，经过处理前，水导轴承温度在50度以上，处理后降低到了46.8摄氏度，油温也从37.6摄氏度回升到了40.5摄氏度。通过对机组水导旋转油盆甩油处理后，启动设备重新恢复到运行状态，发现水导轴承的温度已经恢复平稳，没有出现其他异常现象。从而，可以判断出，通过上述的分析和处理，解决了旋转油盆渗漏的问题，从而使水导轴承的温度得到了有效的控制，水轮机组能够实现安全、平稳的运行[6]。

五、通过技术改造，解决水导轴承温度过高问题

能够影响到水导轴承温度升高的原因有多方面原因，通过对设备的技术改造，能够是瓦温更加平稳，实现水轮发电机组长期稳定的运行状态。在水轮机水导轴承温度控制中，水导上油盆回油的顺畅程度起到重要作用，如果回油速度过于缓慢，可以在导油板上增开回油孔，提高回油速度来实现回油的畅通，实现对温度的控制。另外，通过对回油管的结构改造，将回油管结构改成油管结构，限制热油进入回油管，这样可以确保热油和冷油进行充分的交换，实现油管结构的合理性，从而实现水导轴承温度过高的控制作用[7]。此外，对水轮机水导轴承定期的检查保养，能够对设备起到维护和保障作用，减少异常状况发生几率。

结束语：

随着我国经济建设的不断发展，电力系统已经成为我国经济建设的基础产业，能够通过科学的运营和设备管理，实现水电厂水轮机组的安全、稳定的工作状态，必然会带给我国经济建设更大的推动作用。水导轴承是水轮发电机的重要组成部分之一，轴承温度问题是导致水轮发电机组出现故障的重要原因之一，要实现对轴承温度问题的有效的控制和处理，就要从细节出发，结合设备的结构和工作原理，进行科学的分析和缜密的筹划，从而实现对设备的科学维护和改进。

参考文献：

[1]郭实田.水轮机水导轴承温度过高原因分析及处理[J].华电技术,2011,33(12):24-27.

[2]瞿吉国.水轮发电机导轴承温度升高原因分析[J].数码设计,2017(06):128-129.

[3]谭茂业.大化水电厂水导轴承瓦温偏高分析处理与预防[J].红水河,2015,34(4):40-44.

[4]李超,叶太福,陈琳,etal.木座水电站机组上下导轴承瓦温偏高原因分析及处理[J].水电站机电技术,2017(3