李有鵬
青崗峽水電站位于青海省互助土族自治縣境內大通河干流上，是一座低壩引水徑流式電站。電站設計裝機容量3×12500kw+1×6300kw組成，總裝機容量為43800KW。4號機組設計容量為6300kw，為懸吊式機組，推力瓦為8塊彈性塑料瓦，上導和下導均為6塊鎢金瓦，水導瓦為筒式鎢金瓦。
一、水輪發(fā)電機組安裝情況
青崗峽水電站4號水輪發(fā)電機組發(fā)電機的安裝，是在水輪機轉輪及水輪機軸整體吊裝到位，水輪機整體安裝完成后，進行定子、下機架、轉子的吊裝工作，最后進行上機架吊裝。推力軸承部分安裝在上機架上，推力頭的安裝采用熱套法。在推力瓦安裝就位及推力瓦的受力、高程調整合格后，進行機組盤車工作。盤車采用抱上導瓦的剛性盤車方法。在盤車過程中發(fā)現(xiàn)推力頭絕緣板處和水發(fā)聯(lián)軸處均存在不同程度的折線，根據(jù)盤車采集的數(shù)據(jù)，對機組軸線進行了處理，處理后的盤車數(shù)據(jù)符合國標及規(guī)范要求，軸線合格。在機組安裝過程中嚴格按照設計圖紙和《GB8564-2003》的標準執(zhí)行，安裝數(shù)據(jù)（包括上下止漏環(huán)間隙、發(fā)電機空氣間隙）符合國標及設計圖紙要求。
二、安裝后設備運行情況
2006年12月11日13時45分手動開機，開機后在額定轉速下機組運行穩(wěn)定，無異音。測量上機架處的徑向振動為0.02mm，水導處的擺度為0.11mm。推力及上導冷卻器水壓為0.15MPa，運行3小時后，推力瓦溫為20.6℃、20.7℃、20.5℃、20.1℃，上導瓦溫為27.2℃、25.6℃，油溫為16.1℃。推力瓦的瓦溫差別極小，且瓦溫較低。機組的振動、擺度、噪音較小，運行情況良好。
在機組首次啟動成功后，按照《青崗峽電站4號機組啟動試驗大綱》的要求，相繼進行了過速115%ne、過速140%ne、空載擾動、手自動切換、發(fā)電機零起升壓、假同期等一系列試驗，試驗數(shù)據(jù)均符合國標及規(guī)范要求。機組運行情況良好。
三、機組72小時試運行情況
2006年12月24日21時25分，4號機組首次并網(wǎng)成功；12月25日0時19分進入72小時試運行。帶負荷6.3MW時，推力瓦溫度為24℃、23℃、24℃、23℃。上導瓦溫度為36.60℃、29.60℃，上導油溫為19.30℃；12月26日1時，試運行時間達到25小時，推力瓦溫和上導瓦溫一直穩(wěn)定，推力最高瓦溫24.52℃，上導最高瓦溫36.6℃，無異常現(xiàn)象；12月27日0時50分，試運行時間達到48小時，推力最高瓦溫47℃，上導最高瓦溫37℃，瓦溫爬升；12月27日2時13分，推力最高瓦溫52℃，瓦溫繼續(xù)爬升；12月27日4時00分，推力最高瓦溫54℃，將冷卻水壓調至0.25MPa，瓦溫繼續(xù)爬升；12月27日4時17分，推力最高瓦溫58℃，瓦溫繼續(xù)爬升，經(jīng)請示調度及相關方領導后，啟動緊急停機流程，機組停機。
四、停機后的設備檢查情況
機組事故停機后，立即對推力總、供排水系統(tǒng)，油質、測溫等系統(tǒng)進行了檢查，除發(fā)現(xiàn)油質有明顯的發(fā)黑，油內有白色粉狀物外其他均正常，隨之立即組織人力對4號機組上導及推力軸承進行了分解檢查，檢查情況如下：①排出的油質發(fā)黑，油槽內有大量泡沫狀物質。②6塊上導瓦鎢金面全部有輕微劃傷。③推力瓦塑料層磨損情況嚴重，8塊塑料瓦的外圈100mm寬的塑料層磨損嚴重，露出銅絲，內圈100mm寬度的塑料層基本無磨損。④鏡板外圓有100mm寬度的劃傷痕跡，最深處1.5mm。⑤對推力瓦背的支撐螺栓孔的尺寸進行了測量，螺栓孔到瓦外側的距離為65mm，螺栓孔到瓦內側的距離為88mm。⑥螺栓孔與瓦兩側的距離為70mm，尺寸相同，無偏心。⑦塑料層的最大磨損量為4mm。
五、原因分析
1.推力受力調整。青崗峽4號機組推力軸瓦采用八塊推力瓦及八個剛性支撐，在推力受力調整時采用人工錘擊法調整，先用三角形形狀將三塊瓦水平調整在合格范圍內，再調整其它幾塊瓦的水平，調整其它五塊瓦時在鏡板上方成90°架設四塊百分表監(jiān)視鏡板的變化情況，百分表無變化。從推力運行瓦溫說明，運行3小時后，推力瓦溫為20.6℃、20.7℃、20.5℃、20.1℃，上導瓦溫為27.2℃、25.6℃，油溫為16.1℃。推力瓦的瓦溫溫差極小，且瓦溫較低。運行情況良好，推力受力調整均勻。
2.油質及油槽。在加油前對桶裝透平油進行化驗，結果合格。在開機前對油槽中的油再次進行取樣化驗，結果合格。因此可以排除油質不合格導致推力瓦磨損的原因。在加油前用無水酒精及面團對油槽進行徹底的清掃，且經(jīng)過三級自檢及監(jiān)理部門的檢驗，不存在因油槽存有雜質而導致推力瓦磨損的原因。
3.彈性金屬氟塑瓦（推力瓦）。鑒于彈性金屬氟塑瓦的特點和技術指標，推力瓦瓦面允許溫度≤100℃；而實際運行三小時后最高溫度20.7℃，運行正常，運行38小時，推力最高瓦溫28.90℃，運行43小時后，推力瓦最高溫度35℃然后溫度逐步上升（此時實際上推力面就開始磨損），最后經(jīng)過約52小時運行停機后推力瓦溫達到58℃。同時機組運行中統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，可以看出：從開始試運行到52小時停機，①瓦溫最高58℃。②油槽溫度始終沒有超過30℃。③冷卻水一直投入，未中斷。
由此說明推力瓦的表面塑料層存在問題，表面光潔度、硬度達不到要求，表面沒有產(chǎn)生一定的強度和剛度是導致推力瓦磨損的直接原因。同時，因瓦面進油邊極小，瓦面的壓力油膜建立的效果較差，瓦面實際在運行中存在干摩擦現(xiàn)象，也加速了瓦的磨損速度。說明推力瓦完全是低溫下已開始出現(xiàn)磨損，而不是燒損，隨著運行時間的增加，磨損量也逐步加大，從而波及到鏡板及上導瓦的劃傷。
六、處理情況
按照以上所分析的結果，經(jīng)過各方專家的認同，一致認為推力瓦在運行中低溫下瓦面已經(jīng)開始出現(xiàn)磨損，磨損的原因在于瓦的本身質量，與其它因素無關。處理方案為：更換推力瓦。2007年4月，4號機組推力瓦經(jīng)重新更換恢復后運行1440小時，推力瓦溫為24.5℃、23.6℃、23.9℃、23.5℃，上導瓦溫為30.3℃、29.1℃，推力油槽油溫為20℃，機組運行情況各項指標非常良好，運行非常穩(wěn)定。
七、結論
推力瓦存在質量問題是造成4號機組推力瓦磨損的唯一原因。
來源：《科海故事博覽（科技探索）2013
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