水輪機(jī)水導(dǎo)油盤打油裝置改造方法

黃東

（容縣電力有限公司石頭電站，廣西容縣537519）

水輪機(jī)水導(dǎo)油盤打油裝置改造方法

黃東

（容縣電力有限公司石頭電站，廣西容縣537519）

本文就石頭電站水輪機(jī)水導(dǎo)軸承油盤打油裝置在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生不打油或打油不停的現(xiàn)象，對(duì)水輪機(jī)水導(dǎo)軸承油盤打油裝置存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際情況，通過(guò)分析、試驗(yàn)，對(duì)水輪機(jī)水導(dǎo)軸承油盤打油裝置進(jìn)行改造，成功解決了生產(chǎn)運(yùn)行中的難題。

水導(dǎo)軸承；打油；改造

1 電站概況

容縣石頭電站是廣西容縣西北部泗羅河上游梯級(jí)電站系統(tǒng)第五級(jí)電站，1958年動(dòng)工興建，1960年7月1日投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計(jì)水頭75m，流量4.4m3/s，有11km引水渠道，當(dāng)時(shí)裝機(jī)容量2×1250kW，1997年進(jìn)行技術(shù)改造，將兩臺(tái)發(fā)電機(jī)增容為2×1600kW。

圖1 改造前用水銀接點(diǎn)自動(dòng)打油的接線方式

2 機(jī)組水輪機(jī)水導(dǎo)軸承打油存在問(wèn)題

石頭電站歷經(jīng)五十多年運(yùn)行，大部分設(shè)備（包括轉(zhuǎn)輪和發(fā)電機(jī)機(jī)組）在多次技改中都已經(jīng)更換或改造，但兩臺(tái)發(fā)電機(jī)水導(dǎo)軸承的打油裝置還沿用發(fā)電以來(lái)的水銀接點(diǎn)起動(dòng)方式起動(dòng)打油方法。如圖1，控制原理：當(dāng)油位降低到下限位置時(shí)，浮筒的浮子跟隨下降，水銀接點(diǎn)GK接通，交流接觸器線圈KM'帶電吸合起動(dòng)打油電機(jī)打油；當(dāng)油位上升時(shí)，浮筒的浮子跟隨上升，當(dāng)油位上升到上限位置時(shí)，浮筒的浮子頂起水銀接點(diǎn)，使水銀接點(diǎn)GK斷開(kāi)，交流接觸器線圈KM'失壓不再吸合，打油電機(jī)停止打油。如果水銀接點(diǎn)不能正常起動(dòng)電機(jī)打油，值班人員就只能用手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)起動(dòng)電機(jī)打油。

該裝置通過(guò)安裝在連接水導(dǎo)軸承透平油外面浮筒的浮子下降或上升使玻璃管內(nèi)的水銀接點(diǎn)接通或斷開(kāi)來(lái)起動(dòng)或停止打油。由于玻璃管內(nèi)水銀接點(diǎn)的斷開(kāi)是由浮子頂起來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就對(duì)玻璃管水銀接線的要求很高：線太粗浮子浮起的力量不夠，水銀玻璃管不能正常起動(dòng)，線太細(xì)了起動(dòng)時(shí)通過(guò)不了額定電流，容易燒斷；由于長(zhǎng)期運(yùn)行，水導(dǎo)下方的盤根慢慢甩水過(guò)大，導(dǎo)致周圍非常潮濕，在梅雨季節(jié)很容易造成短路，燒斷水銀接點(diǎn)接出的導(dǎo)線，如果打油油泵一旦不打油，漏到回油盤的油量過(guò)多，就會(huì)慢慢流出排水道造成環(huán)境污染，還有可能因?yàn)樗畬?dǎo)軸承沒(méi)有油而導(dǎo)致燒瓦事故的發(fā)生。在平時(shí)運(yùn)行過(guò)程中，要求運(yùn)行值班人員每半小時(shí)巡視一次，若發(fā)現(xiàn)打油裝置不能正常打油，就要及時(shí)人工手動(dòng)打油或從回油盤內(nèi)排油再加回軸承內(nèi)，或?qū)λy接點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整過(guò)程中，不但要有一定的經(jīng)驗(yàn)，還要很有耐心，調(diào)低了，軸承內(nèi)的油漏光了還不打油；調(diào)高了，會(huì)一直不停打油，容易燒壞電機(jī)，而且一不小心就有可能弄破玻璃管，導(dǎo)致水銀流出污染環(huán)境。由于水銀是對(duì)人體健康危害極大而且對(duì)環(huán)境污染持久的有毒物質(zhì)，廠家已不再生產(chǎn)類似的玻璃水銀接點(diǎn)，目前市場(chǎng)上已很難購(gòu)買到類似的玻璃水銀接點(diǎn)了，近年只能拆舊調(diào)速器的打油起動(dòng)計(jì)內(nèi)的水銀接點(diǎn)替代。

平時(shí)在停機(jī)時(shí)，由于沒(méi)有大軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)油盤內(nèi)油的振蕩作用，水銀接點(diǎn)不能正常接通打油電機(jī)，值班人員就要把油盤內(nèi)的油排空，到下次開(kāi)機(jī)時(shí)再把油加入軸承內(nèi)。水導(dǎo)打油的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到有效的解決，運(yùn)行人員都視之為老大難了。

3 技術(shù)改造方案

為了徹底解決石頭電站兩臺(tái)水導(dǎo)打油裝置存在的問(wèn)題，石頭電站管理人員想方設(shè)法找出解決問(wèn)題的辦法。經(jīng)了解,很多相同的電站都已更改了水導(dǎo)和油盤，如容縣電力有限公司石劍電站的水導(dǎo)軸承和油盤也早在1996年更換蝸殼時(shí)一并更換成迷宮式的止油油盤。如果更換成不用打油的迷宮式油盤，水導(dǎo)的軸承也需一并更換，除所需費(fèi)用較多、停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)外還要重新盤車。

為了節(jié)約資金，我們?cè)囉靡豢钶S承油位信號(hào)器作為替代浮子和水銀接點(diǎn)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，該軸承油位信號(hào)器用于測(cè)量上導(dǎo)、下導(dǎo)油盆油位，能通過(guò)有機(jī)玻璃直觀地顯示油盆油位狀態(tài)，當(dāng)油位上升或下降到極限位置時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。該信號(hào)器由接線盒、磁控開(kāi)關(guān)及磁性浮子等組成。浮子隨油面變化而上升或下降，當(dāng)浮子升降到設(shè)定位置時(shí)永磁力將磁控開(kāi)關(guān)接通，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。經(jīng)多次試驗(yàn)，該軸承油位信號(hào)器的油位上下位置不好調(diào)整，且由于頻繁動(dòng)作，用于起動(dòng)電機(jī)打油效果不好，有時(shí)不能正確起動(dòng)打油電機(jī)或不能自動(dòng)停止打油，只能用作油位不正常發(fā)信號(hào)。

經(jīng)聯(lián)系，找到了一款智能液位變送控制器，但該變送控制器只是應(yīng)用在測(cè)量水位上，從沒(méi)試過(guò)測(cè)量油位。經(jīng)查閱說(shuō)明書(shū)，該智能液位變送器是微電腦設(shè)計(jì)，用磁滯傳感測(cè)量，測(cè)量水位比較準(zhǔn)確，還可以把水位的模擬量直接送到后臺(tái)監(jiān)控電腦，但輸出的接點(diǎn)容量只有一安，不能直接起動(dòng)交流接觸器。為了徹底解決兩臺(tái)水導(dǎo)軸承的打油難題，又節(jié)約資金，決定利用平時(shí)更換出的舊保護(hù)裝置內(nèi)的直流24V小型繼電器作為中間繼電器來(lái)起動(dòng)交流接觸器。經(jīng)過(guò)檢修人員安裝接線改造，石頭電站兩臺(tái)機(jī)組的水導(dǎo)軸承打油裝置正式投入使用。

改造方案如圖2所示，YYD智能液位變送控制器內(nèi)有四個(gè)繼電器接點(diǎn)輸出，其中J1用作油位過(guò)低時(shí)起動(dòng)中間繼電器K1發(fā)信號(hào)告警用，J2用作油位到下限位置時(shí)起動(dòng)打油用，J3用作油位到上限位置時(shí)停止打油用，J4作為備用?？刂圃恚寒?dāng)油位降低到下限位置時(shí)，液位變送器的J2接點(diǎn)接通，中間繼電器K2動(dòng)作，繼電器K2的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，電機(jī)控制電源通過(guò)中間繼電器K3的常閉接點(diǎn)和中間繼電器K2的常開(kāi)接點(diǎn)閉合后使交流接觸器線圈KM'帶電吸合起動(dòng)打油電機(jī)打油；當(dāng)油位高于下限位置時(shí)液位變送器的J2接點(diǎn)斷開(kāi)，但由于交流接觸器線圈KM'帶電吸合后交流接觸器的常開(kāi)輔助接點(diǎn)吸合，交流接觸器線圈KM'帶電自保持接通，打油電機(jī)繼續(xù)打油。當(dāng)油位上升到上限位置時(shí)，液位變送器的J3接點(diǎn)接通，中間繼電器K3動(dòng)作，繼電器K3的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，交流接觸器線圈KM'失壓不再吸合，打油電機(jī)停止打油。需要注意的是，YYD智能液位變送控制器內(nèi)有四個(gè)繼電器接點(diǎn)輸出可以設(shè)定動(dòng)作條件，J1、J2設(shè)定油位降到設(shè)定位置時(shí)動(dòng)作，當(dāng)油位高于設(shè)定位置時(shí)自動(dòng)復(fù)歸斷開(kāi)，J3設(shè)定油位上升到設(shè)定位置時(shí)動(dòng)作，當(dāng)油位低于設(shè)定的位置時(shí)自動(dòng)復(fù)歸斷開(kāi)。J4作為備用，油位在任一位置時(shí)不動(dòng)作。

圖2 改接后用液位變送控制器的接線方式

4 改造后使用情況及優(yōu)、缺點(diǎn)分析

4.1石頭電站發(fā)電機(jī)組水導(dǎo)軸承打油裝置改造后，經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行，該打油裝置運(yùn)行正常，而且打油的范圍輸入密碼后就可以進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法簡(jiǎn)單，測(cè)量油位比較準(zhǔn)確，油位下降到下限油位時(shí)自動(dòng)打油，油位上升到上限油位時(shí)自動(dòng)停止打油，打油油位位置可以精確到毫米。運(yùn)行值班人員不用到現(xiàn)場(chǎng)，利用4~20mA輸出信號(hào)傳到水機(jī)PLC保護(hù)屏，經(jīng)通訊電纜上傳后臺(tái)機(jī)，值班員在中控室就可以了解到兩臺(tái)機(jī)組水導(dǎo)軸承的油位，且油位下降到下限值不打油并繼續(xù)下降到設(shè)定油位過(guò)低位置時(shí)接通報(bào)警電源，發(fā)出報(bào)警音響信號(hào)，并在后臺(tái)機(jī)自動(dòng)彈出“*號(hào)機(jī)組水導(dǎo)軸承油位過(guò)低”報(bào)警窗口，全面提高了自動(dòng)化程度。只是由于該液位變送控制器是使用直流24V電源，必須另外購(gòu)買一塊直流24V電源板獨(dú)立供電才能使用。

4.2改造前，停機(jī)后沒(méi)有大軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，水銀接點(diǎn)不能接通自動(dòng)打油，每次停機(jī)后必須把油盤內(nèi)的油排空，避免透平油漏出浪費(fèi)并造成環(huán)境污染；改造后，正常長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后，新的水導(dǎo)打油裝置均能自動(dòng)打油，不再需要把油盤內(nèi)的油排空，開(kāi)機(jī)時(shí)只需檢查油位是否正常即可。經(jīng)試驗(yàn)，該裝置應(yīng)用到電站集水井內(nèi)作為自動(dòng)抽水裝置效果也很好。