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呼蓄電站1號機下導軸承甩油問題分析及處理

文檔作者：楊舉文檔來源：葛洲壩水力發電廠		點擊數：	更新時間： 2025年11月03日
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收稿日期：2014-12-19
作者簡介：楊舉（1987-），男，工程師，從事水輪發電機組的維護與
檢修工作。
呼蓄電站1 號機下導軸承甩油問題分析及處理
楊舉
（葛洲壩水力發電廠，湖北宜昌443002）
摘要：呼蓄電站1 號機在調試及試運行階段下導軸承出現嚴重的甩油現象，污染水車室。介紹了甩油情況、原因分
析，以及廠家提出的處理措施。
關鍵詞：呼蓄電站；下導軸承；甩油；原因分析；處理措施
中圖分類號：TK730.3+22 文獻標識碼：B 文章編號：1672-5387（2015）04-0034-02
DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.05.011
1 概述
呼和浩特抽水蓄能電站（簡稱呼蓄電站）位于內
蒙古自治區呼和浩特市東北的大青山區，距呼和浩特
市中心約20 km。電站裝有4 臺單機容量300 MW 立
軸單級可逆式水輪發電機組。額定水頭521 m，額定
轉速500 r/min。水泵水輪機型號為HLB686－LJ－
386，發電電動機型號為SFD300/320－12/5970。其中
1、3 號機由ALSTOM 公司制造提供，2、4 號機由東
方電機有限公司（以下簡稱東電）制造提供，東電為
總承包單位。呼蓄電站1 號機在調試及試運行期間，
下導軸承出現嚴重的甩油現象，污染水車室。1 號機
在2014 年11 月9 日完成15 d 試運行后，在機組投
入商業運行前的整治性檢修階段，對下導軸承內擋
油筒進行了適當改造及重新安裝。改造后，1 號機在
運行期間，下導軸承甩油現象幾乎消失，廠家提出的
防甩油措施取得了良好的效果。
2 下導軸承結構
呼蓄電站發電電動機為懸式機組，上導及推力
軸承為組合式軸承，共用1 個油槽。下導軸承安裝在
轉子下方的下機架中心體內，為分塊瓦自潤滑滑動
導軸承，共8 塊扇形鎢金瓦。軸承采用楔形鍵來調整
軸承間隙，設計安裝單邊間隙為0.42±0.02 mm，軸
瓦能方便地單個取出與更換。油冷卻器為盤香式，設
置在下機架中心體下導油槽內。下導油槽上軸承蓋、
油槽底盤與發電機下端軸外圓之間裝有擋油圈，擋
油圈與下端軸間隙為0.5 mm。擋油圈與支撐蓋及下
端軸組成一個密封盒，密封盒通過50 PVC 管與
發電機下擋風板以上空間相連通，可以有效防止高
轉速情況下擋油管與軸之間空間產生真空。密封盒
另一端則與油霧收集裝置相連。下導軸承與推力上
導軸承共用1 套油霧收集裝置，該裝置置于水輪機
層機坑外。
3 下導甩油現象
1 號機在有水調試期間，下導軸承就出現甩油
現象，其中以過速和甩負荷試驗時最為嚴重。透平油
及大量油霧沿發電機下端軸與內擋油管之間的空隙
流出，在大軸高速旋轉離心力作用下，甩向水車室。
幾次試驗后，水車室走廊、環吊、水導油槽蓋上
均積滿了厚厚的一層透平油，頂蓋凹洼處積油達幾
厘米之深。下導油槽容積為0.8 m3，在大量甩油情況
下，下導容易出現低油位運行情況，不得不頻繁向下
導油槽加油以維持正常油位。在15 d 試運行期間，
甩油現象持續出現。經過觀察，1 號機下導在適當低
油位運行時，瓦溫及油溫未見異常升高，均處于正常
范圍內。鑒于除了頻繁向油槽補油外，甩油不會對機
組安全與功能產生較大影響，待試運行完成后，借機
組試運行完成后整頓性檢修機會再作處理。
4 甩油原因分析
水輪發電機導軸承甩油是水電站比較常見的問
題。甩油一般分為內甩和外甩。下導軸承外甩油是指
油從上擋油圈與軸之間或軸承蓋密封部位甩向風洞
內，污染發電機定、轉子，危害較大。內甩是指透平油
從下擋油圈與軸之間或油槽底盤密封部位甩向水車
室。呼蓄電站1 號機下導甩油屬于內甩油。當機組處
于停機狀態時，下導各部位無明顯的滲、漏油現象，
第38 卷第5 期水電站機電技術Vol.38 No.5
2015 年05 月Mechanical &amp;amp; Electrical Technique of Hydropower 34 Station May.2015
只有當機組在發電或抽水工況時，才會出現甩油現
象，說明下導油槽底盤與下機架結合處密封完好，無
滲漏。由此判斷，透平油只能是從擋油管與發電機下
端軸之間經過下擋油圈甩出。分析認為，可能的甩油
原因有以下幾個方面。
（1）擋油管圓度及擋油管與發電機軸同心度不合
格。擋油管是在廠家加工完成后，分瓣運輸至施工現
場組合而成的。一方面，在運輸和螺栓連接組合的過
程中，都會使擋油管產生變形，使圓度不合格。這種
變形是無法避免的，而且，擋油管一旦運抵現場完成
組裝，很難再對其圓度進行調整。另一方面，油槽底
盤焊有6 個油、水管路連接法蘭，在焊接過程中，擋
油管也會產生熱變形。另外，油槽底盤與下機架僅通
過30 個M16 螺栓把合，而無銷子定位，這樣，油槽
安裝組合完成后，很難保證擋油管與發電機下端軸
同心度偏差不大于1 mm 的設計標準。擋油管圓度
及其與發電機軸同心度不合格會造成擋油管與下導
滑轉子內圓間隙不均勻，即由動靜部件之間的間隙
不均勻而產生容積泵效應，使油面波動變大，導致擋
油管附近油位變高，容易出現甩油現象。
（2）緊固環與下導滑轉子軸向間隙不合格。下導
設計靜止零油位線在緊固環以上，緊固環不能起到
密封作用，但能有效地穩油和控制油路。在滑轉子高
速旋轉時，緊固環可以防止滑轉子與擋油管空間內
油面出現較大波動。考慮機架撓度及水推力作用，緊
固環與滑轉子安裝設計軸向間隙不能大于4 mm。因
為工地安裝時該間隙不能直接測量，加上受安裝空
間限制等原因，此間隙容易超標。
（3）從下導軸承結構上看，擋油管內、外壁上均
無阻油或封油裝置。另外，當滑轉子高速旋轉時，油
也隨之旋轉，擋油管把合法蘭面兩道凸起部分會加
劇油面波動，甚至與旋轉中的透平油撞擊產生油沫
及油霧，容易溢出擋油管外形成甩油。
5 處理措施
1 號機完成15 d 試運行后，考慮工期、成本等現
場實際因素，廠家針對下導軸承嚴重甩油問題提出
以下解決措施并付諸實施。
（1）排油，拆除下擋油圈、支撐蓋及油水管路，利
用塞尺測量下導軸承油槽底盤與發電電動機下端軸
之間的間隙，從而可以分析油槽底盤的安裝中心，要
求其偏差不大于1 mm。經過測量、計算得知油槽底
盤的安裝中心偏差遠遠超標。回裝時，調整、檢查下
導軸承油槽底盤的安裝中心，使其偏差在1mm 以
內。中心調整完成后，根據油槽底盤的實際位置，適
配油槽底盤與下機架的聯接螺孔，并在油槽底盤與
下機架把合面適配4 個16×45 的銷釘用以定位。
（2）利用緊固環安裝位置高程，檢查、推算緊固
環與下導滑轉子之間的軸向間隙。考慮下機架撓度
及軸向水推力作用，通過加工緊固環或加墊等方法，
緊固環與下導滑轉子之間的軸向間隙不大于4 mm。
推算得處理前的間隙為10 mm 左右，不合格，處理
后此間隙為4 mm 左右。
（3）封堵擋油管上用于結合法蘭面螺栓把合的工
藝孔，要求補焊封堵后打磨平整。另外，在下導軸承
擋油管頂部往下60 mm 處加裝一不銹鋼擋油環，擋
油環厚度5 mm，內徑1 037 mm，外徑1 073 mm，要
求采用氬弧焊焊接。參見圖1。
6 結束語
水輪發電機組導軸承的設計、制造及安裝缺陷
都會造成機組導軸承甩油。抽水蓄能電站機組一般
具有高水頭、高轉速、雙向旋轉及結構尺寸小等特
點，安裝與檢修工藝不合格時更容易出現甩油現象。
呼蓄電站1 號機下導軸承通過以上改造及處理，甩
油現象幾乎消失，達到了預期效果。可見，科學的設
計是機組安全穩定運行的前提，優良的制造及安裝
質量是機組穩定運行的保障。希望本文對同類型機
組類似問題的處理有一定的參考和借鑒意義。
參考文獻：
[1]阿爾斯通水電設備（中國）有限公司.呼蓄電站發電機安裝
說明書[Z].
[2]GB/T8564-2003.水輪發電機組安裝技術規范[S].
[3]魏棟成，楊明生.二灘水電站推力/ 下導軸承甩油分析及處
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[4]凌正飛.廣蓄B 廠機組上導軸承甩油問題研究[J].水電站機
電技術，2007（1）.
圖1 下導擋油管加裝擋油環
楊舉：第5 期 呼蓄電站1 號機下導軸承甩油問題分析及處理 35

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