水轮机水导油盘打油装置改造方法

黄东

（容县电力有限公司石头电站，广西容县537519）

水轮机水导油盘打油装置改造方法

黄东

（容县电力有限公司石头电站，广西容县537519）

本文就石头电站水轮机水导轴承油盘打油装置在运行过程中经常发生不打油或打油不停的现象，对水轮机水导轴承油盘打油装置存在的问题进行了分析，并结合实际情况，通过分析、试验，对水轮机水导轴承油盘打油装置进行改造，成功解决了生产运行中的难题。

水导轴承；打油；改造

1 电站概况

容县石头电站是广西容县西北部泗罗河上游梯级电站系统第五级电站，1958年动工兴建，1960年7月1日投产发电，设计水头75m，流量4.4m3/s，有11km引水渠道，当时装机容量2×1250kW，1997年进行技术改造，将两台发电机增容为2×1600kW。

图1 改造前用水银接点自动打油的接线方式

2 机组水轮机水导轴承打油存在问题

石头电站历经五十多年运行，大部分设备（包括转轮和发电机机组）在多次技改中都已经更换或改造，但两台发电机水导轴承的打油装置还沿用发电以来的水银接点起动方式起动打油方法。如图1，控制原理：当油位降低到下限位置时，浮筒的浮子跟随下降，水银接点GK接通，交流接触器线圈KM'带电吸合起动打油电机打油；当油位上升时，浮筒的浮子跟随上升，当油位上升到上限位置时，浮筒的浮子顶起水银接点，使水银接点GK断开，交流接触器线圈KM'失压不再吸合，打油电机停止打油。如果水银接点不能正常起动电机打油，值班人员就只能用手动控制开关起动电机打油。

该装置通过安装在连接水导轴承透平油外面浮筒的浮子下降或上升使玻璃管内的水银接点接通或断开来起动或停止打油。由于玻璃管内水银接点的断开是由浮子顶起来实现的，这就对玻璃管水银接线的要求很高：线太粗浮子浮起的力量不够，水银玻璃管不能正常起动，线太细了起动时通过不了额定电流，容易烧断；由于长期运行，水导下方的盘根慢慢甩水过大，导致周围非常潮湿，在梅雨季节很容易造成短路，烧断水银接点接出的导线，如果打油油泵一旦不打油，漏到回油盘的油量过多，就会慢慢流出排水道造成环境污染，还有可能因为水导轴承没有油而导致烧瓦事故的发生。在平时运行过程中，要求运行值班人员每半小时巡视一次，若发现打油装置不能正常打油，就要及时人工手动打油或从回油盘内排油再加回轴承内，或对水银接点进行调整。在调整过程中，不但要有一定的经验，还要很有耐心，调低了，轴承内的油漏光了还不打油；调高了，会一直不停打油，容易烧坏电机，而且一不小心就有可能弄破玻璃管，导致水银流出污染环境。由于水银是对人体健康危害极大而且对环境污染持久的有毒物质，厂家已不再生产类似的玻璃水银接点，目前市场上已很难购买到类似的玻璃水银接点了，近年只能拆旧调速器的打油起动计内的水银接点替代。

平时在停机时，由于没有大轴转动带动油盘内油的振荡作用，水银接点不能正常接通打油电机，值班人员就要把油盘内的油排空，到下次开机时再把油加入轴承内。水导打油的问题长期得不到有效的解决，运行人员都视之为老大难了。

3 技术改造方案

为了彻底解决石头电站两台水导打油装置存在的问题，石头电站管理人员想方设法找出解决问题的办法。经了解,很多相同的电站都已更改了水导和油盘，如容县电力有限公司石剑电站的水导轴承和油盘也早在1996年更换蜗壳时一并更换成迷宫式的止油油盘。如果更换成不用打油的迷宫式油盘，水导的轴承也需一并更换，除所需费用较多、停机时间较长外还要重新盘车。

为了节约资金，我们试用一款轴承油位信号器作为替代浮子和水银接点，经过试验，该轴承油位信号器用于测量上导、下导油盆油位，能通过有机玻璃直观地显示油盆油位状态，当油位上升或下降到极限位置时发出报警信号。该信号器由接线盒、磁控开关及磁性浮子等组成。浮子随油面变化而上升或下降，当浮子升降到设定位置时永磁力将磁控开关接通，发出报警信号。经多次试验，该轴承油位信号器的油位上下位置不好调整，且由于频繁动作，用于起动电机打油效果不好，有时不能正确起动打油电机或不能自动停止打油，只能用作油位不正常发信号。

经联系，找到了一款智能液位变送控制器，但该变送控制器只是应用在测量水位上，从没试过测量油位。经查阅说明书，该智能液位变送器是微电脑设计，用磁滞传感测量，测量水位比较准确，还可以把水位的模拟量直接送到后台监控电脑，但输出的接点容量只有一安，不能直接起动交流接触器。为了彻底解决两台水导轴承的打油难题，又节约资金，决定利用平时更换出的旧保护装置内的直流24V小型继电器作为中间继电器来起动交流接触器。经过检修人员安装接线改造，石头电站两台机组的水导轴承打油装置正式投入使用。

改造方案如图2所示，YYD智能液位变送控制器内有四个继电器接点输出，其中J1用作油位过低时起动中间继电器K1发信号告警用，J2用作油位到下限位置时起动打油用，J3用作油位到上限位置时停止打油用，J4作为备用。控制原理：当油位降低到下限位置时，液位变送器的J2接点接通，中间继电器K2动作，继电器K2的常开接点闭合，电机控制电源通过中间继电器K3的常闭接点和中间继电器K2的常开接点闭合后使交流接触器线圈KM'带电吸合起动打油电机打油；当油位高于下限位置时液位变送器的J2接点断开，但由于交流接触器线圈KM'带电吸合后交流接触器的常开辅助接点吸合，交流接触器线圈KM'带电自保持接通，打油电机继续打油。当油位上升到上限位置时，液位变送器的J3接点接通，中间继电器K3动作，继电器K3的常闭接点断开，交流接触器线圈KM'失压不再吸合，打油电机停止打油。需要注意的是，YYD智能液位变送控制器内有四个继电器接点输出可以设定动作条件，J1、J2设定油位降到设定位置时动作，当油位高于设定位置时自动复归断开，J3设定油位上升到设定位置时动作，当油位低于设定的位置时自动复归断开。J4作为备用，油位在任一位置时不动作。

图2 改接后用液位变送控制器的接线方式

4 改造后使用情况及优、缺点分析

4.1石头电站发电机组水导轴承打油装置改造后，经过一年多的运行，该打油装置运行正常，而且打油的范围输入密码后就可以进行调整，调整方法简单，测量油位比较准确，油位下降到下限油位时自动打油，油位上升到上限油位时自动停止打油，打油油位位置可以精确到毫米。运行值班人员不用到现场，利用4~20mA输出信号传到水机PLC保护屏，经通讯电缆上传后台机，值班员在中控室就可以了解到两台机组水导轴承的油位，且油位下降到下限值不打油并继续下降到设定油位过低位置时接通报警电源，发出报警音响信号，并在后台机自动弹出“*号机组水导轴承油位过低”报警窗口，全面提高了自动化程度。只是由于该液位变送控制器是使用直流24V电源，必须另外购买一块直流24V电源板独立供电才能使用。

4.2改造前，停机后没有大轴的转动，水银接点不能接通自动打油，每次停机后必须把油盘内的油排空，避免透平油漏出浪费并造成环境污染；改造后，正常长时间停机后，新的水导打油装置均能自动打油，不再需要把油盘内的油排空，开机时只需检查油位是否正常即可。经试验，该装置应用到电站集水井内作为自动抽水装置效果也很好。