如今，幾乎所有水力發(fā)電站都實現(xiàn)了無人化運營，設備的維護保養(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檢修人員技術(shù)水平過度依賴等問題，從水輪機潤滑安全生產(chǎn)的角度來看，以上方法仍存在一定局限性。

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

　　問：水導軸承和推力瓦作為水輪機的關(guān)鍵部分，有何作用呢?

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

　　水輪機潤滑健康狀態(tài)評估是實現(xiàn)水輪機健康管理的必要工作，是實現(xiàn)水輪機視情況維修的關(guān)鍵步驟。為此就需要總結(jié)發(fā)電機組運行中的常見故障類型，以及預防維護技術(shù)，從而更好地促進水電站發(fā)展。

　　01水輪機組故障案例分析

　　水導軸承與推力瓦溫度過高觸發(fā)跳閘事故

　　設備概況

　　某電站中控室上位機報告水導軸瓦測溫電阻器溫度過高。操作人員檢查發(fā)現(xiàn)水導瓦溫異常升高，油溫穩(wěn)定。經(jīng)核實預警并查看監(jiān)控畫面，情況惡化，水導瓦溫由65℃飆升至70℃。操作人員雖試圖現(xiàn)場確認，但機組在到達前已發(fā)生事故，緊急停機。

　　故障分析

　　從事故現(xiàn)象來看，機組水導瓦溫度驟升有以下原因：

　　原因分析

　　水導瓦間隙過窄，導致冷卻效果不佳

　　水導冷卻器冷卻水供應中斷，影響散熱

　　水導油槽油路受阻，油液無法順暢流動

　　潤滑劑不足，加劇了摩擦與熱量產(chǎn)生

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

　　@水導瓦間隙過窄

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

　　@水導冷卻器冷卻水中斷

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

　　冷卻水中斷會嚴重影響水輪機的潤滑系統(tǒng)。當冷卻水中斷時，水導冷卻器無法正常工作，導致水輪機關(guān)鍵部件的溫度迅速上升。這些部件包括軸承、齒輪等運動部分，它們在水輪機運行過程中需要良好的潤滑以減少摩擦和磨損。

　　高溫環(huán)境下，潤滑油可能變得稀薄，降低其潤滑性能，甚至可能氧化變質(zhì)，進一步影響潤滑效果。

　　此外，高溫還可能導致潤滑系統(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。不僅會影響水輪機的運行效率，還可能引發(fā)嚴重的機械故障。

　　@水導瓦積油效果下降，潤滑不良

　　維修人員在對水導油槽進行加油操作時，發(fā)現(xiàn)油質(zhì)渾濁且發(fā)黑，這表明油質(zhì)已經(jīng)嚴重劣化。更換新油后重新啟動機組，水導瓦溫恢復正常。分析原因，可能是由于測溫電阻器油積量減少，導致該區(qū)域的潤滑和冷卻效果降低，進而觸發(fā)了跳閘事故。

　　02INZOC水電站機組運維方案

　　水輪機組潤滑狀態(tài)分析與故障預防

　　水輪機故障往往是“發(fā)于內(nèi)而形于外”，為了有效地預防故障、保養(yǎng)設備，以及避免突發(fā)故障，一種更為有效的方法便是對水輪機潤滑系統(tǒng)采用預防維護的智能油液監(jiān)測技術(shù)，來實現(xiàn)水輪機潤滑狀態(tài)分析與故障預測。

　　● 實時監(jiān)測潤滑油狀態(tài)：在線油液監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r分析潤滑油的品質(zhì)、清潔度以及水分含量等關(guān)鍵參數(shù)。當監(jiān)測到潤滑油減少、油質(zhì)劣化或水分含量增加時，系統(tǒng)可以發(fā)出警報，提示操作人員及時補充或更換潤滑油，確保形成有效的油膜，從而降低軸承溫度。

　　● 預測軸承磨損情況：通過分析潤滑油中的金屬顆粒含量和大小，可以預測軸承的磨損情況。當金屬顆粒含量異常增加時，意味著軸承存在磨損，需要進一步檢查或維修，以避免因磨損導致的溫度升高。

　　03某企業(yè)水電站部署案例

　　水輪機智能在線油液監(jiān)測系統(tǒng)的應用

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

　　一方面，是冷卻水管堵塞導致冷卻器流量受限，無法正常發(fā)揮冷卻作用，進而使軸承油溫度攀升。另一方面，是長期使用的軸承潤滑油因含有水分和酸性雜質(zhì)，油質(zhì)顯著劣化，嚴重損害了其潤滑性能。特別是當軸承內(nèi)進水較多時，潤滑和冷卻介質(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致的生產(chǎn)中斷和高昂的維修成本，以及電站對穩(wěn)定運行的迫切需求，該企業(yè)秉承“安全生產(chǎn)，預防為主”的理念，決定引進先進的監(jiān)測技術(shù)。為此，該企業(yè)購置了6臺INZOC智能在線油液監(jiān)測系統(tǒng)，并將其分別安裝于電站的水輪機設備上。

　　IOL智能監(jiān)測系統(tǒng)通過實時監(jiān)測水輪機的油液狀態(tài)，能夠全方面評估機組的健康狀況。系統(tǒng)可以準確監(jiān)測油液的溫度、粘度、污染度、含水率以及磨損顆粒數(shù)量等多項關(guān)鍵指標，從而準確判斷設備是否需要檢修或換油。水輪機潤滑在線監(jiān)測解決方案

　　通過油液監(jiān)測技術(shù)，企業(yè)不僅能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，預防重大事故的發(fā)生，還能優(yōu)化維護計劃，減少不必要的停機時間，確保電站安全、高 效運行。

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