蔡 羽 陈 锋

(1.广东省潮州供水枢纽水力发电中心，广东 潮州 521011;2.广东省源天工程公司，广东 增城 511300)

1 概述

潮州供水枢纽西溪电站位于韩江下游西溪溪口处，灯泡贯流式水轮发电机组，装机容量2×14 MW。转轮主要包括桨叶、转轮体、转轮体芯、活塞缸和桨叶传动机构，转轮直径为6000mm，缸动式结构，轮毂比0.33，工作压力6.3Mpa，三只桨叶。

桨叶操作系统由接力器缸、活塞、转臂、连杆组成，采用缸动式结构，活塞固定不动，系统受机组调速器控制，桨叶电液转换器将调速器的电信号转换为液压信号，压力油经过受油器开关腔进入接力器缸，通过接力器缸的运动，带动连杆、转臂操作桨叶转动。接力器缸和转轮体导向槽间设置3个导向键防止活塞缸转动。活塞中间设有密封，活塞直径850mm，操作油压6.3Mpa。转轮装配示意图如图1所示。

图1 转轮装配示意图

2 存在问题

2012年度检修时，对西溪2#机组泄水锥进行解体检查，检查转轮体内拐臂等部件正常良好，但发现导向抗磨滑块有磨损痕迹。在对操作油过滤时，滤纸变黑，滤出的残留物质有颗粒的感觉。同时，送检的2#机组操作油(过滤前)化验结果显示，油中含有钢、铁和铜等金属颗粒，沉淀物含量超标。油化验报告单截图如图2所示。

图2 油化验报告

3 原因分析

笔者分析，西溪2#机组操作油金属颗粒污染来源大致为以下三点:(1)来自转轮内部机构的正常磨损;(2)内部构件间非正常情况下的相磨作用;(3)油管内壁锈和轮毂内壁锈的脱落。

灯泡贯流式水轮发电机组的轮毂在机组操作油系统的最低位置，机组内部机构运行磨损的沉淀物随着工作油进入轮毂，沉淀在轮毂内，而轮毂的油流动少且缓慢，轮毂的沉淀物无法带出。机组开停机过程中，轮毂内的油和沉淀物一起进入转动机构内，而机构调节次数多、动力大、机组甩负停机荷动缸关闭速度快，有较大的冲击力等多种因素导致轮毂内的机件容易出现磨损。

灯泡贯流式水轮机的缸动式防转动滑槽抗磨块也是容易受磨损的薄弱环节。轮毂体内均匀分别三条导向槽，缸体外有3个导向键，导向键两边各一块抗磨块，每一块抗磨块有6个内六角螺丝沉降固定。抗磨块磨损后，抗磨块的固定螺丝容易松动甚至退出，当螺丝退出以后与导向槽相磨，出现铜、铁金属粉末、颗粒就不足为奇。从油化验报告来看，缸动式防转动抗磨块磨损以及固定螺丝松动退出后，抗磨块与滑槽相磨产生的是粉末颗粒是操作油污染的主要来源。

除此之外，来自油管壁内脱落的铁锈或轮毂内壁脱落的铁锈也是操作油污染的来源之一。

4 处理措施

4.1 拆卸转轮的泄水锥体

在尾水管段和转轮底部搭设脚手架，在对中转轮泄水锥体上部尾水管内壁处焊接吊耳一个，往下游方向1米处再焊接一个吊耳。在两个吊耳上分别挂3吨的手拉葫芦，通过两个手拉葫芦的配合，将转轮的泄水锥体拆卸下来。

4.2 检查转轮轮毂内的缸体导向块和导向槽及其它部位，检查发现缸体导向键和导向槽有不同程度的磨损。

4.3 拆卸缸体抗磨块

由于轮毂内的空间狭窄，抗磨块拆卸有很大的难度，缸体的导向块在不同的位置里，轮毂导向槽遮挡到导向键上的抗磨块的压紧内六角沉降螺丝，必须结合调速器的操作油和人工盘车来调整缸体在不同的位置，这样才能拆卸每一块抗磨块上所有的压紧内六角沉降螺丝，取出抗磨块。

4.3.1 调速器的操作油建压0.5map。

4.3.2 手动操作调速器控制调整缸体到不同位置。

4.3.3 机组盘车控制调整缸体旋转角度和方位。

4.3.4 起出抗磨块上压紧的内六角沉降螺丝，拆卸掉缸体抗磨块。

4.4 缸体导向槽和抗磨块处理措施。(1)缸体导向槽现地修平抛光;(2)缸体导向键现地修平抛光。

4.5 更换新的抗磨块

按照缸体导向键和导向槽尺寸配装新的抗磨块，注意在抗磨块紧固螺丝涂上锁紧剂，防止构件运行过程中出现螺丝松动。

4.6 转轮回装

转轮的泄水锥体回装时，将泄水锥体的外六角连接螺丝改为内六角连接螺丝;将泄水锥体的外六角4.8级普通螺丝更改为内六角8.8级的高强度连接螺丝。

按施工方案，更换3对(共6块)新铜质抗磨块，调整其间隙后回装到位，并更换8.8级内六角螺丝M8*25，共36个;更换泄水锥外罩8.8级内六角螺丝M30*80(加配弹簧垫、平垫)，共36个。新更换的连接螺丝拧紧前涂抹锁紧剂，以防其松动、脱落。

对操作油进行过滤，清洗操作油有关的油箱;放空轮毂，清除沉积在轮毂内的沉淀物，确保整个操作油系统油质达标。

待转轮全部回装完毕后，调速器的操作油建压至额定工作压力，进行缸体全行程调试，测量缸体全行程的开关时间，检查缸体全行程的开关状态。机组调试正常后，投入运行，工况良好。

5 结语

操作油作为水轮发电机组的重要操作介质，油质优劣将直接影响机组运行工况和效益发挥。因此，日常应注意操作油油质检查，定期进行油质化验，增加光谱分析检验内容，更准确地反映设备的磨损情况，对全面掌握机组的运行状况具有重要意义。