发电机密封油系统油击故障原因分析与对策

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1、第34卷第1期华电技术Vo1．34No．12012年1月HuadianTechnologyJan．2012发电机密封油系统油击故障原因分析及对策穆肖静(华能铜川电厂，陕西铜川727000)摘要：华能铜川电厂2×600MW氢冷机组采用单流环式密封油系统，该系统多次出现类似水锤的油击现象，还同频出现了密封油泵出口压力、油氢差压的大幅波动，对其故障原因进行了分析并提出了改进措施。关键词：氢冷发电机；密封油系统；油击；真空油箱；浮球阀中图分类号：TM31文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)01—0006一o4台互为备用)、直流事故密封油泵、密封油真空泵、再0引言循环

2、泵、密封油排烟风机、真空油箱及回油扩大槽、空发电机在运行中铁芯和绕组线圈会发热，转子气抽出槽、浮子油箱、差压阀、滤网、安全阀等。转动时会产生鼓风摩擦发热以及励磁损耗等，因此，必须及时排出这些热量，确保发电机安全运行。华能铜川电厂发电机采用水一氢一氢冷却系统，即发电机定子线圈用水冷却，而发电机的铁芯和转子线圈用氢气冷却。氢气是一种优良的冷却介质，但同时又易燃、易爆，所以发电机转子伸出端必须有良好的密封性，目前主要是通过密封油系统向发电机两端密封瓦供油，形成油环，使油压高于发电机内氢压一定数量值，以封闭发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙，防止氢气向外泄漏，同时也防止油压过高而导

3、致发电机内大量进油。密封油系统直接关系图1密封瓦结构到氢气的压力和纯度，其密封瓦内油压要保持稳定，2密封油系统的工作流程任何油压波动甚至类似水锤作用的油击都会严重威胁发电机的安全运行。工作流程主要包括正常运行回路、事故运行回路和紧急密封油回路，油击现象发生在正常运行回1密封油系统的原理、特点及主要组成路中，如图2所示。华能铜川电厂2×600MW氢冷机组采用东汽3密封油系统油击现象及原因分析生产的单流环式密封油系统(如图1所示)，每端密封瓦共由8块90。的弧段组成，每4块组合成1个双3．1密封油系统油击现象油环密封瓦，密封瓦与轴颈形成约0．2mm的径向总在正常运行中，密封油集装

4、装置处突然发出较间隙，向密封瓦2个圆环中部腔室充人比氢气压力大的间歇性撞击声，间隔约3S；同时，密封油泵出口高0．056MPa的密封油，以防止氢气泄漏。发电机压力、压差阀后供油母管压力、油氢压差均同时发生内氢气压力在运行中有一定变化，利用差压阀来跟瞬间大幅摆动，偏离正常值0．2MPa左右。经测氢随氢压调节密封油压力，始终保持油压略高于氢压，仪测量，发电机轴瓦处和密封油排烟风机处氢含量以防氢气外溢。单流环式结构简单，有油、水分离装未超标，补氢量也没有明显增加。随后，油击现象有置，可将油中含有的水分、空气先除去后再进入密封所减轻，但一直持续存在。瓦，以起到降低机内氢气湿度和防止空

5、气污染的作3．2水锤现象的产生及危害用。密封油源自汽轮发电机组润滑油系统，密封油在压力管道中，由于液体流速的急剧改变，从而系统主要由下列部件构成：密封瓦、交流密封油泵(2造成瞬时压力显著、反复、迅速变化的现象，称为水击，也称水锤。引起水击的根本原因是：当阀门突然收稿日期：2011—08—27关闭／开启或水泵突然停止／启动时，引起液体动量·8·华电技术第34卷而杠杆机构无阻尼，波动频率高，速度快。箱冷油器后压力为0．15MPa的润滑油压住，25阀(2)阀芯流量曲线较差，使阀芯工作在接近全被0．80MPa的交流密封油泵出口压力压住，当1关位置附近。浮球阀迅速关闭时，油箱入口补油管

6、路将产生水锤(3)橡胶密封环在阀门全关时，应起密封作用，作用的高油压，当油压瞬间升高超过0．80MPa时，解体密封环发现已经部分开裂磨损，应该是由于锤25阀被打开，脉冲油涌入交、直流密封油泵出口管击造成的，密封环泄漏更易使浮球阀工作在全关位路中，引起密封瓦供油压力瞬间升高，压差阀(31置附近。阀)需要在其后密封瓦供油管路压力升高后，才能(4)先导阀后中心泄油孔孔径较小，易受到油反馈至差压阀使阀关小，故氢压不变而油压已经升中沉积物的影响，减缓泄油速度，导致活塞左腔室压高，油氢压差表也表现为跟随波动。由此可以推断，力衰减缓慢，当阀门接近全关位置时，阀芯有被快速如果将25阀关死，虽

7、然可以消除出口油压波动，但吸人的趋势。是将导致补油管路产生更高的压力，甚至使法兰盘3．4油击高压油的压力传导垫片损坏而喷油，使系统无法自动切换至前述第3为何油箱补油管路发生的油击压力会传导到密种紧急密封油回路，即当交直流油泵失电后，润滑油封油泵出口压力管道中。由图5可以看出，39，无法通过25阀为密封瓦供油。25，19阀均属于手动逆止阀且为常开阀门，依靠4消除密封油油击故障的对策压力逆止，可方便地在前述3种密封油运行方式中自动切换。在正常回路运行时，l9，39阀被主油从原理上来考虑，分2类方法。76图5