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Mobile Science

某项目调相机轴承漏油问题检查及分析

作者

徐健

中国电建集团四川工程有限公司 四川成都 610051

1 设备简介及运行状态

1.1 设备简介

某 220 千伏变电站扩建 2 台 50Mvar 三相隐极(凸极)同步调相机,分别通过一台 63MVA 双卷升压变接入站内 GIS 母线。两台调相机经调相机 ~ 主变压器单元接线接入220kV 变电站站内GIS 配电装置。

1.2 运行状态

#1 机组、#2 机组调相机并网成功,电气设备运行正常,两台调相机组达3000 转 DCS 界面无异常,两台调相机监控后台及就地监测仪表 3000 转 TSI 振动界面、瓦温数据良好。

2 事件描述

2.1 巡视发现漏油状况

某调相机 #1 号机组、#2 号机组于 2024 年 11 月 28 日首次拖动到 3000 转,轴承振动、瓦温数据良好。在机组停机状态下,打开两台调相机侧面底部地脚螺栓人孔门进行观察,第一档底部出线端、非出线端无漏油等异常情况。2024年 12 月 5 日,凌晨 00:08 ,调相机 #1 机组、#2 机组并网成功,轴承振动瓦温数据良好,润滑油系统界面无异常,两台调相机同时进入 168 试运行。2024年 12 月 8 日 10:40 ,现场运行维护技术人员发现两台调相机组励磁端侧面人孔门、底部有滑油流出;随后现场将两台调相机出线端、非出线端第一挡地脚螺栓盖板打开,发现第一档内部负压很大调相机底部有油迹;出线端和非出线端回油管窥视窗的液位不到 1/2 ,管内有油雾气泡。现场发现调相机进风滤网附近吸力偏小,出风口百叶窗调节片上有油迹,出风口地面发现油迹。主油箱本体液位较并网完成时记录数据有1cm 下降。

3 现场及GIS 设调相机设备初步核查初步分析

分析空冷调相机采用开启式通风结构,其通风方式为:定子铁心采用全出风,定子线圈空气间接冷却,转子本体线圈副槽通风径向直接冷却。进风口位于机座顶部,转子两端各有一个单级轴流风扇,进入调相机的冷风经风扇升压后进入调相机内部。与开启式调相机有所区别的是,此次在进风道上增设了通风过滤模块,目的是为了让进入调相机内的空气进行二次过滤,一次过滤已经由厂房内的新风系统完成。

4 现场检查方案与对策

理论上润滑油箱的油位相对稳定,但实际运行使得油箱油位下降,通常原因是密封瓦内部产生了磨损轴劲存在划痕,垫子破损等等,使得密封瓦间隙扩大。通过对安装过程中多次轴瓦检查数据及检查记录分析,初步排除轴瓦磨损导致漏油口可能。

结合现场漏油情况以及将进风过滤模块检修孔打开之后负压明显改善的情况来看,造成此次漏油的初步原因为进风模块进风量不足导致调相机内转子风扇前的腔体负压情况不断加剧和励磁出线端轴瓦油封情况难以维系,润滑油被吸入调相机高压腔体内,润滑油集聚在调相机内部底板上,达到调相机组励磁端侧面人孔门底部高度,底部有滑油流出。

为了进一步论证漏油事件发生的原因,组织专业技术人员及专用设备开展调相机进风口和出风口压力相关测试工作。空气状态下,调相机 3000r/min 转速、大气压力 0.62bar 条件下进行,不同工况下各稳定运行 15 分钟,测量调相机风扇前后及过滤模块压力。调相机通风试验获得的原始试验数据见表1。

表 1 50Mvar 调相机通风试验数据

经计算,单侧进风口面积为 3.0lm2 。对表 1 的数据进行整理,以风扇前低压测点为参考点,设置它的静压为零。

整改前后,对风扇工作点压力、风量及其与设计值的偏差统计见下表2。

表2 50Mvar 调相机通风试验数据与设计值偏差

由上表2 可得到:

1)在整改前,即过滤模块改造前,通过通风试验,发现过滤模块阻力明显偏大,为 491Pa ,显著大于厂家提供的 250Pa 设计值,风量显著低于设计值。

2)在对过滤模块进行改造后,再次进行了通风试验,发现调相机系统风阻得到了显著降低,风扇压力及风扇流量有明显改善。风扇工作点的压力较整改前,显著降低,与设计值接近;风扇流量较整改前,显著提升,与设计值相近。

5. 总结及下一步工作

通过通风试验所获得的试验数据,为调相机出线端及非出线端轴瓦漏油事件原因分析提供了有力的技术支持,对风扇工作点压力、风量试验数据与设计值的存在偏差,对过滤模块改造后,调相机整体风路正常,风压与风量数据均与设计值吻合。通过试验验证了因调相机出线端及非出线端轴瓦油槽内外压力差,油雾溢出油槽,导致调相机漏油发生。

参考文献:

[1] 应伟亮,陈立新发电机密封油系统漏油的原因分析 [J]. 浙江电力 ,2015.06

[2] 彭勇,吴青虎。发电机密封油系统常见故障的原因分析与处理[J].2016.电力安全技术