水电站立式混流机组甩油原因分析与处理方法研究

水电站立式混流机组甩油原因分析与处理方法研究

李睿巍

中国水利水电第十工程局有限公司四川成都610000

摘要：为了响应国家政策的号召，坚持绿色可持续发展理念，我国作为用电大国已经将水力发电作为社会用电的主要来源之一。随着社会的发展，对于电力需求也就越来越多，因此水电站发电技术需要不断的优化提高。水电站立式混流机组甩油问题在水电站工作时是一个十分影响工作效率的问题，需要对其进行合理解决。本文主要对水电站立式混流发电机组甩油的原因进行了分析，并且提出一些比较有针对性的解决方法保障发电机组能够正常的、高效的运行。

关键词：立式混流机组；甩油；原因；处理方法

1引言

我国正在处于综合国力稳步提升状态，居民生活水平不断提高，随之而来的就是社会需要的各种能源的需求量也是不断的增加，作为居民日常生活中主要使用的电能的社会需求量更是日益提升。为了实现绿色、环保、可持续的发展要求我国也对发电技术进行了改造，水力发电已经成为了我国的主要发电方式之一，而且水力发电技术方法也在不断的优化、更新，保证其发电量满足现代社会发展需求，保障其发电技术的绿色、高效。目前水电站立式混流机组甩油问题是影响水电站发电机正常运行的一个重要问题，本文将对该问题进行相关分析并提出一些可行的解决方案。

2水电站油系统

2.1油系统组成

水电站油系统是由用油系统、储油设备和油处理设备以管网为媒介连接起来构成的系统[1]，可以对其组成要素进行分析：

用油系统：该系统是由上导推力油槽、下导推力油槽、水导推力油槽三个部分构成，对于我国现在的水电站常用水轮发电机而言，通常是将各种轴承设备安装在油槽当中，所以一旦油槽出现甩油问题就会导致内部轴承不能正常运转，影响整个油系统运转。

油处理室：内部包含净油和输送设备，主要由油泵、压滤机、的真空滤油机等组成。

管网：将用油设备和油处理室等部分相连接组成油系统的设备。

其他设备：包括油化验室和一些测量与控制元件等，主要负责辅助油系统的正常运行。

2.2水轮机甩油的预防

对于发电站水轮机在正常工作时发生甩油情况，可以采取以下方法检查或预防。

（一）对水轮机上导油位进行检查。如果水轮机工作时其油箱内的油量过多，容易发生甩油的情况。因此在机器运转之前如果发现了上导油箱内的油量过多，超过了规定值，需要立即将箱内多余的油排出，保持其油量在规定范围内，避免发生甩油问题。正常情况下对于上导油箱的油位控制应该保持以下原则，即在水轮机停止工作的时该油箱的油位要高于最低阀值；在水轮机正常运行时其油箱油位不能超过最高值。一旦发现出现违背以上原则的情况，必须要立即对其处理，保证水轮机正常运转。

（二）检查水轮机摆度是否正常。水轮机的摆度也对甩油问题有着重要影响。如果水轮机的摆度出现问题，就会影响水轮机的正常运转，特别是出现摆度过大的问题，一旦其摆度超过了允许范围，在水轮机的工作过程中就会发生甩油问题。因此在检查工作中要严格对水轮机摆度进行检查，如果出现摆度超过规定值的情况要停止机组的工作，并且对机组进行严格的检查、维修处理。

（三）检查水轮机密封部分是否正常。对于水轮机内的密封部分一定要定期进行检查，一旦发现密封部分出现问题就必须对其采取更换处理。因为如果该部分的密封性出现问题，水轮机在正常运转时就很容易发生甩油问题，并且甩出的油如果溅到了某些地方十分容易损坏机械[2]。所以要对水轮机的密封部分的密封性进行检查，要做好设备的密封相关工作，要对油箱盖进行加固，并拧紧螺丝保证其不松动，要对油箱添加上防漏油设备和采取防漏油措施。

3机组甩油的原因及危害

3.1机组甩油原因

对于水轮机甩油情况发生的原因主要有油箱过满、水轮机摆度过大、油箱防漏措施出现问题等三种情况，这三种原因会导致甩油问题的发生，需要对其认真对待。

3.2机组甩油的危害

首先出现甩油情况会对工作人员造成伤害。因为如果出现甩油问题，泄漏出来的油会对机组的运行环境造成破坏，由于油内含有易挥发的芳香烃等有害化学物质，并且机组工作环境中的空气流通性差，会导致工作人员长期吸入有害化学物质，影响其工作情绪，危害其身体健康。

其次甩油问题会导致发电机定子温度升高。水轮机上导甩油会导致发电机定子线圈的外层发生渗油问题，并且渗出来的油的物理特性导致定子线圈外层极易吸附灰尘，灰尘将粘结成杂质会堵塞定子线圈的通风孔，导致在水轮发电机组正常工作时，通风孔的散热功能被降低，进而定子线圈的温度会不停升高，对发电机的正常运转造成影响，并且减少定子线圈的工作寿命。

第三甩油会增加定子线圈的保养工作的难度。甩油情况会影响定子线圈的通风孔，导致大部分通风孔被灰尘堵塞，甚至堵死。在进行定子线圈的保养工作时需要对其进行仔细疏通。甩油问题会导致定子线圈的保养工作耗时在正常耗时的4倍以上，极大增加了定子线圈保养工作难度。

第四发电机组甩油问题会降低发电机定子绝缘能力。甩油问题会导致定子线圈的通风孔被灰尘堵塞，其通风能力被降低，定子的绝缘水平也随之降低，影响发电机组的正常运转。此外水轮机出现甩油情况时，如果正巧有非正常作用力冲击就容易导致定子线圈接地或者出现短路情况，容易破坏发电机组。

最后甩油会导致发电机轴瓦烧毁事故。因为机组出现甩油问题以后，不仅仅会影响机组内的环境，并且会在发电机定子线圈和转子上粘附油污，油污会阻塞线圈上的通风孔，并且降低定子绝缘水平，进而在发电机组长期运转以后发生剧烈的热效应和电磁效应[3]，导致机组加速老化和损坏。此外，如果发电机机组运行的油位处于严重故障危险点并且导致油味限制报警时，就容易导致出现电机轴瓦烧毁事故。

4甩油的处理方法研究

前文已经对甩油问题的原因和预防方法进行了较为细致的介绍，在分析其原因和造成的伤害性后果之后，这里提出几点甩油的处理方法供相关工作人员参考使用。

（1）可以使用阻止法阻止甩油情况发生。阻止法就是使用人为外加的设备或者对发电机内部的压力破坏造成内外部负压，进而保证在机组工作时其油箱的油由于压力作用处于稳定状态不会出现甩油问题。当叶片焊接在正常油面以下或镜板内侧时叶片是沉浸在油中的，工作时叶片旋转会产生作用力对油面下压，阻止油面升高。经过实践可以发现，阻止法是最实用的阻止立式混流机组甩油的方法。

（2）可以使用导流法阻止甩油情况发生。导流法是在旋转配件的内壁安装向下倾斜的阻尼沟槽进而阻止甩油的方法。在发电机运行过程会导致油箱的油上涌，这时安装的沟槽可以挡住上涌的油，发挥阻尼作用阻止油面溢出。

（3）可以使用阻力延长法阻止甩油情况发生。该方法与导流法作用原理类似，在机组内添加了较多的迷宫槽。在发电机运转过程中上涌的油雾会进入迷宫槽，并且在迷宫槽的作用力下返回油箱，从而实现阻止甩油的功能。该方法的实质就是增长了油雾通道，减弱甩油的力度，进而阻止甩油问题的发生。

（4）可以采用稳压法阻止甩油情况发生。稳压法可以通过多种改造手段加以实行。可以减少发电机组在运转时的离心率，进而减少油上涌的力度保证油面平稳；也可以安装相关的器件例如稳油或者挡油器械阻止甩油情况；更可以采取相关的手段保证油箱内外压力平衡，这样在机组工作时甩油情况依旧不会发生。如果有其他合适的方法能够稳定设备的内外压力并阻止甩油，也可当做稳压法的实施手段。

（5）可以采用尾水管吸力抽水法阻止甩油情况发生。在混流水轮机的正常工作时，其转轮出口与尾水管进口会出现抵押涡带，进而会导致出现空腔气蚀。对此可以采取这种方法在尾水管进口添加十字架补气管，通过这种措施增加排水量，就可以保证甩油问题不出现。

参考文献

[1]王忠明.水轮发电机组甩油原因及解决方法探析[J].科技创新与应用，2014（21）：99

[2]纪军.水电站立式混流机组甩油原因分析与处理方法研究[J].中国新技术新产品,2017(9)：34-35

[3]杨涛,韩敏.水电站立式混流机组甩油原因分析与处理方法研究[J].水利科技与经济,2009,15(5):449-450.

作者简介：李睿巍男（1986-09）大专主要从事发电机安装等相关工作。