黃東

（容縣電力有限公司石頭電站，廣西容縣537519）

水輪機水導(dǎo)油盤打油裝置改造方法

黃東

（容縣電力有限公司石頭電站，廣西容縣537519）

本文就石頭電站水輪機水導(dǎo)軸承油盤打油裝置在運行過程中經(jīng)常發(fā)生不打油或打油不停的現(xiàn)象，對水輪機水導(dǎo)軸承油盤打油裝置存在的問題進行了分析，并結(jié)合實際情況，通過分析、試驗，對水輪機水導(dǎo)軸承油盤打油裝置進行改造，成功解決了生產(chǎn)運行中的難題。

水導(dǎo)軸承；打油；改造

1 電站概況

容縣石頭電站是廣西容縣西北部泗羅河上游梯級電站系統(tǒng)第五級電站，1958年動工興建，1960年7月1日投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計水頭75m，流量4.4m3/s，有11km引水渠道，當(dāng)時裝機容量2×1250kW，1997年進行技術(shù)改造，將兩臺發(fā)電機增容為2×1600kW。

圖1 改造前用水銀接點自動打油的接線方式

2 機組水輪機水導(dǎo)軸承打油存在問題

石頭電站歷經(jīng)五十多年運行，大部分設(shè)備（包括轉(zhuǎn)輪和發(fā)電機機組）在多次技改中都已經(jīng)更換或改造，但兩臺發(fā)電機水導(dǎo)軸承的打油裝置還沿用發(fā)電以來的水銀接點起動方式起動打油方法。如圖1，控制原理：當(dāng)油位降低到下限位置時，浮筒的浮子跟隨下降，水銀接點GK接通，交流接觸器線圈KM'帶電吸合起動打油電機打油；當(dāng)油位上升時，浮筒的浮子跟隨上升，當(dāng)油位上升到上限位置時，浮筒的浮子頂起水銀接點，使水銀接點GK斷開，交流接觸器線圈KM'失壓不再吸合，打油電機停止打油。如果水銀接點不能正常起動電機打油，值班人員就只能用手動控制開關(guān)起動電機打油。

該裝置通過安裝在連接水導(dǎo)軸承透平油外面浮筒的浮子下降或上升使玻璃管內(nèi)的水銀接點接通或斷開來起動或停止打油。由于玻璃管內(nèi)水銀接點的斷開是由浮子頂起來實現(xiàn)的，這就對玻璃管水銀接線的要求很高：線太粗浮子浮起的力量不夠，水銀玻璃管不能正常起動，線太細了起動時通過不了額定電流，容易燒斷；由于長期運行，水導(dǎo)下方的盤根慢慢甩水過大，導(dǎo)致周圍非常潮濕，在梅雨季節(jié)很容易造成短路，燒斷水銀接點接出的導(dǎo)線，如果打油油泵一旦不打油，漏到回油盤的油量過多，就會慢慢流出排水道造成環(huán)境污染，還有可能因為水導(dǎo)軸承沒有油而導(dǎo)致燒瓦事故的發(fā)生。在平時運行過程中，要求運行值班人員每半小時巡視一次，若發(fā)現(xiàn)打油裝置不能正常打油，就要及時人工手動打油或從回油盤內(nèi)排油再加回軸承內(nèi)，或?qū)λy接點進行調(diào)整。在調(diào)整過程中，不但要有一定的經(jīng)驗，還要很有耐心，調(diào)低了，軸承內(nèi)的油漏光了還不打油；調(diào)高了，會一直不停打油，容易燒壞電機，而且一不小心就有可能弄破玻璃管，導(dǎo)致水銀流出污染環(huán)境。由于水銀是對人體健康危害極大而且對環(huán)境污染持久的有毒物質(zhì)，廠家已不再生產(chǎn)類似的玻璃水銀接點，目前市場上已很難購買到類似的玻璃水銀接點了，近年只能拆舊調(diào)速器的打油起動計內(nèi)的水銀接點替代。

平時在停機時，由于沒有大軸轉(zhuǎn)動帶動油盤內(nèi)油的振蕩作用，水銀接點不能正常接通打油電機，值班人員就要把油盤內(nèi)的油排空，到下次開機時再把油加入軸承內(nèi)。水導(dǎo)打油的問題長期得不到有效的解決，運行人員都視之為老大難了。

3 技術(shù)改造方案

為了徹底解決石頭電站兩臺水導(dǎo)打油裝置存在的問題，石頭電站管理人員想方設(shè)法找出解決問題的辦法。經(jīng)了解,很多相同的電站都已更改了水導(dǎo)和油盤，如容縣電力有限公司石劍電站的水導(dǎo)軸承和油盤也早在1996年更換蝸殼時一并更換成迷宮式的止油油盤。如果更換成不用打油的迷宮式油盤，水導(dǎo)的軸承也需一并更換，除所需費用較多、停機時間較長外還要重新盤車。

為了節(jié)約資金，我們試用一款軸承油位信號器作為替代浮子和水銀接點，經(jīng)過試驗，該軸承油位信號器用于測量上導(dǎo)、下導(dǎo)油盆油位，能通過有機玻璃直觀地顯示油盆油位狀態(tài)，當(dāng)油位上升或下降到極限位置時發(fā)出報警信號。該信號器由接線盒、磁控開關(guān)及磁性浮子等組成。浮子隨油面變化而上升或下降，當(dāng)浮子升降到設(shè)定位置時永磁力將磁控開關(guān)接通，發(fā)出報警信號。經(jīng)多次試驗，該軸承油位信號器的油位上下位置不好調(diào)整，且由于頻繁動作，用于起動電機打油效果不好，有時不能正確起動打油電機或不能自動停止打油，只能用作油位不正常發(fā)信號。

經(jīng)聯(lián)系，找到了一款智能液位變送控制器，但該變送控制器只是應(yīng)用在測量水位上，從沒試過測量油位。經(jīng)查閱說明書，該智能液位變送器是微電腦設(shè)計，用磁滯傳感測量，測量水位比較準(zhǔn)確，還可以把水位的模擬量直接送到后臺監(jiān)控電腦，但輸出的接點容量只有一安，不能直接起動交流接觸器。為了徹底解決兩臺水導(dǎo)軸承的打油難題，又節(jié)約資金，決定利用平時更換出的舊保護裝置內(nèi)的直流24V小型繼電器作為中間繼電器來起動交流接觸器。經(jīng)過檢修人員安裝接線改造，石頭電站兩臺機組的水導(dǎo)軸承打油裝置正式投入使用。

改造方案如圖2所示，YYD智能液位變送控制器內(nèi)有四個繼電器接點輸出，其中J1用作油位過低時起動中間繼電器K1發(fā)信號告警用，J2用作油位到下限位置時起動打油用，J3用作油位到上限位置時停止打油用，J4作為備用?？刂圃恚寒?dāng)油位降低到下限位置時，液位變送器的J2接點接通，中間繼電器K2動作，繼電器K2的常開接點閉合，電機控制電源通過中間繼電器K3的常閉接點和中間繼電器K2的常開接點閉合后使交流接觸器線圈KM'帶電吸合起動打油電機打油；當(dāng)油位高于下限位置時液位變送器的J2接點斷開，但由于交流接觸器線圈KM'帶電吸合后交流接觸器的常開輔助接點吸合，交流接觸器線圈KM'帶電自保持接通，打油電機繼續(xù)打油。當(dāng)油位上升到上限位置時，液位變送器的J3接點接通，中間繼電器K3動作，繼電器K3的常閉接點斷開，交流接觸器線圈KM'失壓不再吸合，打油電機停止打油。需要注意的是，YYD智能液位變送控制器內(nèi)有四個繼電器接點輸出可以設(shè)定動作條件，J1、J2設(shè)定油位降到設(shè)定位置時動作，當(dāng)油位高于設(shè)定位置時自動復(fù)歸斷開，J3設(shè)定油位上升到設(shè)定位置時動作，當(dāng)油位低于設(shè)定的位置時自動復(fù)歸斷開。J4作為備用，油位在任一位置時不動作。

圖2 改接后用液位變送控制器的接線方式

4 改造后使用情況及優(yōu)、缺點分析

4.1石頭電站發(fā)電機組水導(dǎo)軸承打油裝置改造后，經(jīng)過一年多的運行，該打油裝置運行正常，而且打油的范圍輸入密碼后就可以進行調(diào)整，調(diào)整方法簡單，測量油位比較準(zhǔn)確，油位下降到下限油位時自動打油，油位上升到上限油位時自動停止打油，打油油位位置可以精確到毫米。運行值班人員不用到現(xiàn)場，利用4~20mA輸出信號傳到水機PLC保護屏，經(jīng)通訊電纜上傳后臺機，值班員在中控室就可以了解到兩臺機組水導(dǎo)軸承的油位，且油位下降到下限值不打油并繼續(xù)下降到設(shè)定油位過低位置時接通報警電源，發(fā)出報警音響信號，并在后臺機自動彈出“*號機組水導(dǎo)軸承油位過低”報警窗口，全面提高了自動化程度。只是由于該液位變送控制器是使用直流24V電源，必須另外購買一塊直流24V電源板獨立供電才能使用。

4.2改造前，停機后沒有大軸的轉(zhuǎn)動，水銀接點不能接通自動打油，每次停機后必須把油盤內(nèi)的油排空，避免透平油漏出浪費并造成環(huán)境污染；改造后，正常長時間停機后，新的水導(dǎo)打油裝置均能自動打油，不再需要把油盤內(nèi)的油排空，開機時只需檢查油位是否正常即可。經(jīng)試驗，該裝置應(yīng)用到電站集水井內(nèi)作為自動抽水裝置效果也很好。