灯泡贯流式机组轴承测温系统的改造

灯泡贯流式机组轴承测温系统的改造

张福成

蜀河水力发电厂

［摘要］ 蜀河电厂三、四号发电机组温度测点，在机组运行中已经出现多个温度测点故障，在机组正常运行及机组小修中无法彻底消除检修，需要在机组大修中检查温度元件是否损坏并进行更换处理。另外，机组重要的带保护的温度测点，备用的测点较少，一旦投运的温度测点损坏，对机组温度监测将产生盲区；机组部分轴承温度测点采用航空插头出线方式，机组油混水时水分存留在航空插头引出线位置造成测量误差，存在安全隐患，对检修人员的查线、检修带来了诸多不便。论文从改造前的现状、改造过程、改造效果几个方面论述了改造实施情况。

［关键词］灯泡贯流式机组；轴承温度元件；接线方式；大修改造

0 引言

陕西汉江投资开发有限公司蜀河水力发电厂位于陕西省旬阳县和白河县之间，安装有6台单机为45MW灯泡式贯流机组，总装机容量270MW，年平均发电量9.53亿kWh，年利用小时3530h。其中1、2、5、6号水轮发电机组由东方电机厂生产，3、4号水轮发电机组由哈尔滨电机厂生产。四号发电机组是由哈尔滨电机厂有限责任公司生产的额定容量45MW的灯泡贯流式水轮发电机组，于2010年5月27日投产发电。三、四号发电机组温度测点，截止2013年5月在机组运行中已经出现多个温度测点故障，在机组正常运行及机组小修中无法彻底消除检修，需要在机组大修中检查温度元件是否损坏并进行更换处理。另外，机组重要的带保护的温度测点，备用的测点较少，一旦投运的温度测点损坏，对机组温度监测将产生盲区；机组部分轴承温度测点采用航空插头出线方式，机组油混水时水分存留在航空插头引出线位置造成测量误差，存在安全隐患，另外，对检修人员的查线、检修带来了诸多不便。因此特提出利用2014年四号机大修机会对四号机测温元件进行首次大修改造。

1 改造前设备现状概述

1.1蜀河水力发电厂三、四号机温度测点总体分布

蜀河水力发电厂四号机温度测点总体分布情况如下：

正推瓦温10个温度测点，反推瓦温10个测点，经10个航空插头引出。

水导轴承4个温度测点，从元件直接引出线。

径向有3个温度测点，从元件直接引出线。

空冷器冷风12个温度测点，6个双支测温元件。

空冷器热风12个温度测点，6个双支测温元件。

空冷器进水1个温度测点，1个双支测温元件。

空冷器出水1个温度测点，1个双支测温元件

油冷器进水1个温度测点，1个双支测温元件。

油冷器出水1个温度测点，1个双支测温元件。

励磁变温度3个温度测点，由励磁变温控器输出，3个PT100测温元件。

励磁整流装置2个温度测点，2个PT100测温元件。

轴承油箱油温2个温度测点，2个双支测温元件。

温度巡检仪共20个显示点。

发电机测温元件直接从埋在发电机绕组、铁芯等处的直接引出来到端子排。共24个温度测点。

1.2 改造前温度测点损坏情况

三、四号发电机组温度测点，在机组运行中已经出现多个温度测点故障，在机组正常运行及机组小修中无法彻底消除检修，需要在机组大修中检查温度元件是否损坏并进行更换处理。另外，机组重要的带保护的温度测点，备用的测点较少，一旦投运的温度测点损坏，对机组温度监测将产生盲区；机组部分轴承温度测点采用航空插头出线方式，机组油混水时水分存留在航空插头引出线位置造成测量误差，存在安全隐患，另外，对检修人员的查线、检修带来了诸多不便。因此准备结合四号机大修首先进行测温系统的改造。

四号机LCU损坏温度测点统计：

正推温度：Z26、Z27、Z28、Z32 、Z33、Z34.损坏

反推温度： Z38、Z39、Z40、 Z41、Z42、Z43；损坏

机组仪表柜损坏温度测点统计：

X1、X4、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15测点损坏

2号径向瓦温测点损坏

共计24个温度坏点。

改造前轴承温度测点引出线照片

图1：改造前水导轴承温度测点引出线照片

图2：改造前径向轴承温度测点引出线照片

图3：改造前水导轴承温度测点内部航空插头照片

图4：改造前正反推轴承温度测点引出线照片

图5：改造前正反推轴承温度测点引出线受损情况照片

图6：改造前正反推轴承温度测点端部引出线受损情况照片

图7：改造前正反推轴承温度测点航空插头接线情况照片

图8：改造前正反推轴承温度测点航空插头接线筒接线处油泥情况照片

从检修前图中可以看出水导、组合轴承轴承温度测点采用航空插头出线方式，机组运行中航空插头温度元件出线焊接位置有水分、油泥存留造成测量误差，还容易引起焊接点腐蚀、脱落，进而造成断线或接线处短路，从大修后拆开的组合轴承安装方式看，各温度元件引出线未作有效固定和防止摩擦处理，受油流和机械摩擦已经有多支温度元件引出线断裂，破损。另外，航空插头出线方式对检修人员的查线、检修极为不便。

2 三、四号机组轴承测温系统改造方法

2.1 改造实施步骤

1. 购买新温度元件：正反推温度元件：40个，PT100，M16×2，螺纹长度15mm，元件长度78mm，双支元件，温度元件引出线耐油、耐磨，长度15米（型号：L3b002621 PT100，M16×2，L=15m）；径向推温度元件：3个型号与正反推温度元件相同：L3b002621 PT100，M16×2，L=15m；水导温度元件：4个，PT100，双支元件，温度元件引出线耐油、耐磨，长度15米（型号：WZP2-260 G1/2 L=70 Lo=15m PT100）；定子测温元件，24个，WZPD Pt100 10×100-3D 。

2. 定子测温元件随发电机定子解体，硅钢片解体重新叠片统一重新布置安装。

3. 组合轴承测温元件改造方法：

现场用细钢筋制作数十只高度5~10mm，长度25mm的固定卡，拆开组合轴承端盖后均匀焊接在轴承盖顶部和反推轴承支座上，由专业焊工进行施焊并清扫焊渣，更换温度计后将温度计引线固定在焊接的固定卡上，捆扎方式采用浸酒精漆片溶液的白纱带固定。原来正、反推各5只航空插头中部及下部插头废弃不用，原位置进行法兰封堵，所有温度计引线均从上部两个出线孔引出，并且引线穿出出线孔时逐根缠绕浸酒精漆片溶液的白纱带进行保护提高引线的耐磨性。对顶部测温元件出线筒体法兰密封盖进行改造，测温元件经耐油材料进行密封后由顶部密封盖引出，防止机组运行过程中润滑油渗出。测温元件统一接入新增加的端子箱后再引至LCU及温度仪表柜。

4. 在四号机管型座处增加一个测温端子箱，测温元件统一接入新增加的端子箱后再引至LCU及温度仪表柜。

5. 在四号机技术供水室循环油管道上增加四号机循环油系统管道进、出口油温度监测点，并经过电缆引至技术供水室端子箱，并在LCU上温度增加显示点。

2.2 轴承测温元件改造实施原理

图9：轴承测温元件改造出线方式示意图

3 轴承测温系统改造效果

自机组投产以来，四号发电机组47个轴承温度测点，在机组运行中已经出现24个温度测点故障，由于灯泡贯流式水轮发电机组的特殊结构，故障温度测点在机组正常运行及机组小修中无法彻底更换检修，需要在机组大修中检查温度元件是否损坏并进行更换处理。另外，机组重要的带保护的温度测点，无备用的温度测点，一旦投运的温度测点损坏，对机组温度监测将产生盲区；机组部分轴承温度测点采用航空插头出线方式，机组油混水时水分存留在航空插头引出线位置造成较大测量误差，存在安全隐患，再加上航空插头布置点空间受限，接线处检查焊接、核对困难，对检修人员的查线、检修带来了诸多不便。

经过2014年四号机大修对四号机测温元件进行了大修改造。改造后温度测点布置整齐、合理，检查维护方便，增加部分重要的保护用温度备用测点，增加了循环油系统管道进出口油温度监测点，提高了温度检测系统的准确性和可靠性，使检修维护时间由近一周缩短为1天左右。经过近长期实际运行观察，温度显示准确、稳定，故障率极大降低，达到了改造目的。在后期的改造中对三号机也进行了同样的技术改造，经过一个大修周期的连续运行，改造效果良好。

图9：反推轴承测温元件改造出线固定方式示意图

图10：正推轴承测温元件改造出线固定方式示意图

图11：组合轴承测温元件改造后密封法兰出线示意图

从改造后图片可以看出温度测点布置整齐、合理，检查维护方便，经过长期实际运行观察，温度显示准确、稳定，故障率极大降低，达到了改造目的。

3 结语

经过2014年四号机大修对四号机测温元件进行了大修改造。改造后温度测点布置整齐、合理，检查维护方便，增加部分重要的保护用温度备用测点，增加了循环油系统管道进出口油温度监测点，提高了温度检测系统的准确性和可靠性，使检修维护时间由近一周缩短为1天左右。经过近长期实际运行观察，温度显示准确、稳定，故障率极大降低，达到了改造目的。在后期的改造中对三号机也进行了同样的技术改造，经过一个大修周期的连续运行，改造效果良好。此次改造的成果值得其他贯流式机组改造借鉴。