如今，幾乎所有水力發(fā)電站都實(shí)現(xiàn)了無人化運(yùn)營(yíng)，設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)主要依賴定期的巡視檢查。然而，由于熟練的檢修工數(shù)量減少，存在故障檢修滯后以及對(duì)檢修人員技術(shù)水平過度依賴等問題，從水輪機(jī)潤(rùn)滑安全生產(chǎn)的角度來看，以上方法仍存在一定局限性。

　　水輪機(jī)由各種機(jī)械構(gòu)件組裝而成，是一種將水的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，也是發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力源。在運(yùn)行過程中，由于水導(dǎo)軸承和推力瓦溫度過高等原因，難免導(dǎo)致機(jī)械磨損和振動(dòng)，從而引發(fā)各種意料之外的故障。

　　問：水導(dǎo)軸承和推力瓦作為水輪機(jī)的關(guān)鍵部分，有何作用呢?

　　答：@水導(dǎo)軸承主要起到支撐和導(dǎo)向的作用，它位于水輪機(jī)中，確保轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運(yùn)行并承受來自轉(zhuǎn)子的徑向力。而@推力軸承布置在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下?lián)躏L(fēng)板上面，直接由推力軸承支架支承布置在水輪機(jī)支持蓋上，承受立式發(fā)電機(jī)的全部軸向負(fù)荷。

　　水輪機(jī)潤(rùn)滑健康狀態(tài)評(píng)估是實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)健康管理的必要工作，是實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)視情況維修的關(guān)鍵步驟。為此就需要總結(jié)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中的常見故障類型，以及預(yù)防維護(hù)技術(shù)，從而更好地促進(jìn)水電站發(fā)展。

　　01水輪機(jī)組故障案例分析

　　水導(dǎo)軸承與推力瓦溫度過高觸發(fā)跳閘事故

　　設(shè)備概況

　　某電站中控室上位機(jī)報(bào)告水導(dǎo)軸瓦測(cè)溫電阻器溫度過高。操作人員檢查發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)瓦溫異常升高，油溫穩(wěn)定。經(jīng)核實(shí)預(yù)警并查看監(jiān)控畫面，情況惡化，水導(dǎo)瓦溫由65℃飆升至70℃。操作人員雖試圖現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，但機(jī)組在到達(dá)前已發(fā)生事故，緊急停機(jī)。

　　故障分析

　　從事故現(xiàn)象來看，機(jī)組水導(dǎo)瓦溫度驟升有以下原因：

　　原因分析

　　水導(dǎo)瓦間隙過窄，導(dǎo)致冷卻效果不佳

　　水導(dǎo)冷卻器冷卻水供應(yīng)中斷，影響散熱

　　水導(dǎo)油槽油路受阻，油液無法順暢流動(dòng)

　　潤(rùn)滑劑不足，加劇了摩擦與熱量產(chǎn)生

　　測(cè)溫電阻器2側(cè)水導(dǎo)瓦功能減弱，溫度監(jiān)測(cè)出現(xiàn)偏差

　　@水導(dǎo)瓦間隙過窄

　　水導(dǎo)瓦間隙過小，導(dǎo)致油膜不能形成，潤(rùn)滑效果不佳，導(dǎo)瓦與軸領(lǐng)摩擦產(chǎn)生的大量熱量不能帶走，導(dǎo)致瓦溫上升。

　　@水導(dǎo)冷卻器冷卻水中斷

　　水庫(kù)水質(zhì)較差，汛期雜物較多，加上機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行，造成了冷卻器管網(wǎng)中雜物的積聚，影響了過流量等問題。機(jī)組導(dǎo)水冷凝器進(jìn)、出水管堵塞，冷凝器進(jìn)、出水閥門誤關(guān)，冷凝器進(jìn)水大量漏失，造成冷凝器進(jìn)水大量漏失。

　　冷卻水中斷會(huì)嚴(yán)重影響水輪機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)。當(dāng)冷卻水中斷時(shí)，水導(dǎo)冷卻器無法正常工作，導(dǎo)致水輪機(jī)關(guān)鍵部件的溫度迅速上升。這些部件包括軸承、齒輪等運(yùn)動(dòng)部分，它們?cè)谒啓C(jī)運(yùn)行過程中需要良好的潤(rùn)滑以減少摩擦和磨損。

　　高溫環(huán)境下，潤(rùn)滑油可能變得稀薄，降低其潤(rùn)滑性能，甚至可能氧化變質(zhì)，進(jìn)一步影響潤(rùn)滑效果。

　　此外，高溫還可能導(dǎo)致潤(rùn)滑系統(tǒng)中的部件膨脹或變形，使原本精 密的配合關(guān)系發(fā)生變化，加劇摩擦和磨損。不僅會(huì)影響水輪機(jī)的運(yùn)行效率，還可能引發(fā)嚴(yán)重的機(jī)械故障。

　　@水導(dǎo)瓦積油效果下降，潤(rùn)滑不良

　　維修人員在對(duì)水導(dǎo)油槽進(jìn)行加油操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)油質(zhì)渾濁且發(fā)黑，這表明油質(zhì)已經(jīng)嚴(yán)重劣化。更換新油后重新啟動(dòng)機(jī)組，水導(dǎo)瓦溫恢復(fù)正常。分析原因，可能是由于測(cè)溫電阻器油積量減少，導(dǎo)致該區(qū)域的潤(rùn)滑和冷卻效果降低，進(jìn)而觸發(fā)了跳閘事故。

　　02INZOC水電站機(jī)組運(yùn)維方案

　　水輪機(jī)組潤(rùn)滑狀態(tài)分析與故障預(yù)防

　　水輪機(jī)故障往往是“發(fā)于內(nèi)而形于外”，為了有效地預(yù)防故障、保養(yǎng)設(shè)備，以及避免突發(fā)故障，一種更為有效的方法便是對(duì)水輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)采用預(yù)防維護(hù)的智能油液監(jiān)測(cè)技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)潤(rùn)滑狀態(tài)分析與故障預(yù)測(cè)。

　　● 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油狀態(tài)：在線油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)分析潤(rùn)滑油的品質(zhì)、清潔度以及水分含量等關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到潤(rùn)滑油減少、油質(zhì)劣化或水分含量增加時(shí)，系統(tǒng)可以發(fā)出警報(bào)，提示操作人員及時(shí)補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑油，確保形成有效的油膜，從而降低軸承溫度。

　　● 預(yù)測(cè)軸承磨損情況：通過分析潤(rùn)滑油中的金屬顆粒含量和大小，可以預(yù)測(cè)軸承的磨損情況。當(dāng)金屬顆粒含量異常增加時(shí)，意味著軸承存在磨損，需要進(jìn)一步檢查或維修，以避免因磨損導(dǎo)致的溫度升高。

　　03某企業(yè)水電站部署案例

　　水輪機(jī)智能在線油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

　　某企業(yè)水電站的水輪機(jī)設(shè)備近期也出現(xiàn)了水導(dǎo)瓦溫度過高的故障問題。經(jīng)過詳細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)故障主要由兩方面因素引起。

　　一方面，是冷卻水管堵塞導(dǎo)致冷卻器流量受限，無法正常發(fā)揮冷卻作用，進(jìn)而使軸承油溫度攀升。另一方面，是長(zhǎng)期使用的軸承潤(rùn)滑油因含有水分和酸性雜質(zhì)，油質(zhì)顯著劣化，嚴(yán)重?fù)p害了其潤(rùn)滑性能。特別是當(dāng)軸承內(nèi)進(jìn)水較多時(shí)，潤(rùn)滑和冷卻介質(zhì)受到干擾，直接引發(fā)軸承瓦溫度迅速上升。

　　鑒于故障檢修可能導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和高昂的維修成本，以及電站對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行的迫切需求，該企業(yè)秉承“安全生產(chǎn)，預(yù)防為主”的理念，決定引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)。為此，該企業(yè)購(gòu)置了6臺(tái)INZOC智能在線油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將其分別安裝于電站的水輪機(jī)設(shè)備上。

　　IOL智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水輪機(jī)的油液狀態(tài)，能夠全方面評(píng)估機(jī)組的健康狀況。系統(tǒng)可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)油液的溫度、粘度、污染度、含水率以及磨損顆粒數(shù)量等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，從而準(zhǔn)確判斷設(shè)備是否需要檢修或換油。水輪機(jī)潤(rùn)滑在線監(jiān)測(cè)解決方案

　　通過油液監(jiān)測(cè)技術(shù)，企業(yè)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，預(yù)防重大事故的發(fā)生，還能優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃，減少不必要的停機(jī)時(shí)間，確保電站安全、高 效運(yùn)行。

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