发电机进油原因分析与实例

发电机进油原因分析发电机进油可因氢侧密封油箱油位控制不当，油箱满油而溢人发电机内，也可因密封瓦配油槽处油压过高流入发电机内。

因此，氢侧密封油箱液位控制及密封油压力调整是防止发电机进油的关键。

3 ．三个发电机进油实例(1) 张家口发电厂 5 号机 1998 年 11 月调试期间，在油氢压正常情况下，多次出现发电机进油、空侧密封油两端压力偏差大、氢侧密封油箱油位下降现象，原因分析 :1) 配套平衡阀和差压阀为机械配重式，调节精度差，存在卡涩现象，不能正常调节油氢差压； 2) 汽端氢侧回油管有一处倒 U型弯位，影响正常回油，引起发电机进油；3)差压阀和平衡阀信号测点、取点不在同一个位置，油压调节位置离发电机轴中点很远，两侧管路长度和走向相差也很大，造成汽励两侧压差较大； 4) 密封油补油管路管径过小，系统布置多处存在不合理。

(2) 妈湾电厂 4 号机密封油系统运行中多次出现密封油油箱油位不稳、发电机大量进油、密封瓦磨损等事故，其主要原因有 :1) 密封油油质差，携带杂质过多，进入密封瓦后，堵塞油路造成瞬间断油，密封瓦和转轴磨损，间隙增大造成氢侧密封油大量向发电机进油；2)氢侧密封油箱油位下降，补油浮球动作开启进行补油，造成空侧密封油压力剧降，密封瓦里氢侧油向空侧窜油。

当氢侧密封油箱油位恢复，补油浮球动作关闭，空侧密封油压力瞬间升高，密封瓦里空侧向氢侧窜油，氢侧密封油箱油位升高至排油浮球动作排油。

如此循环使密封油箱油位一直剧烈波动。

显然，排补油浮球阀动作不够平缓，排补油管路管径与主进油管路管径配置不协调，是造成主进油油压大幅波动之因。

(3) 2005 年 3 月-7 月，韶关电厂 11 号机组调试期间，发电机密封油系统出现油压波动和发电机进油，氢侧密封油箱因油位低开关动作打开电磁阀时，空侧密封油母管压力瞬间从0.76MPa下降至0.56MPa,触发空侧密封油母管压力低联锁启动备用油泵。

氢侧密封油系统采用液位开关控制排补油门方式控制油箱油位，电磁阀为全开全关型，排补油管路采用d20mm 的油管，当电磁阀打开时，母管瞬间泄压，引起油压低联动，并影响空侧系统油压。

后将电磁阀前后手动门关小，当电磁阀打开时油压低联锁未动作，但空侧密封油母管油压出现从0.7MPa2到0.60MPa来回有规律性的波动，进入发电机处管路油压也有0.06MPa波动，即使排补油门停止工作后波动依然长时间存在，而氢侧密封油母管油压和平衡阀后氢侧密封油油压变化不明显，打开发电机底部放油门有少量油排出，说明发电机已进油。

经分析，这是由于空侧密封油油压波动引起空侧密封油流入氢侧，从而增大了氢侧密封油的进油量，消泡箱油满而进入发电机。

至于空侧密封油油压波动，则是由于以下三方面的原因引起系统振荡所致:(1) 差压阀控制信号取自空侧密封油进发电机管路处，存在一定的滞后性； (2) 新建机组采用薄膜波纹管式差压阀，动作过于灵敏； (3) 密封油箱排补油门为全开全关型，对油压冲击较大。

对此，在排油阀和补油电磁阀后以及平衡阀差压阀信号管二次门前加装节流孔板，减少了其对油压的冲击，消除了油压波动的现象。

来源：《热力发电》2007年第一期 ?发电机密封油系统可有效地密封发电机内氢气，但当控制或操作不当时，可能造成密封油进入发电机，影响定子线圈的绝缘性能，严重时使绝缘击穿，出现匝间或相间短路，严重影响机组的正常运行。

造成发电机进油可能是由于氢侧回油箱油位控制不当，因满油而溢入发电机内，也可能是因为密封瓦配油槽处油压过高直接流入发电机内。

因而氢侧回油箱的液位控制及密封油压力的调整是两个至关重要的问题。

1、发电机密封油系统介绍及发电机进油分析针对上海汽轮发电机有限公司生产的国产600MW汽轮发电机密封油系统结构进行介绍，以及发电机内部进油的原因分析和相应的防范措施，系统改造。

关键词：发电机密封油系统发电机内部进油的原因 r前言采用氢气冷却的汽轮发电机必须由密封油对其端部进行密封，即保证发电机内部氢气不外泄，又防止空气和潮气进入发电机。

国华粤电台山发电有限公司 1、2 号机组采用的上海汽轮发电机有限公司生产的国产 600MW汽轮发电机，其密封油系统采用双流环式密封瓦结构，密封效果好，调节范围宽，是非常成熟的产品。

但是如果对其结构不甚了解，操作不当也可能造成发电机内部进油事故。

特别是在发电机内部无压的情况下，密封油箱油位不易控制，密封油极易沿轴向进入发电机内部。

发电机内部进油是恶性事故，应该引起高度的重视。

下面就对发电机密封油系统，发电机内部进油原因及防范措施做以介绍。

密封油系统介绍上海汽轮发电机有限公司生产的国产600MW汽轮发电机组的密封油系统采用双流环式密封瓦。

由于氢冷发电机的转子轴必须穿过发电机的端盖，因此这部分成了氢内冷发电机密封的关键。

密封油分为空侧和氢侧两个油路将油供给轴密封瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。

如果这两个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不会在两个配油槽之间的间隙中窜流，通常只要密封油压始终保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电机内逸出。

空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧，并同轴承回油一起进入空侧密封油箱，从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。

氢侧密封油则沿轴和密封瓦之间的间隙流往发电机内侧，落入消泡箱，最后回到氢侧密封油箱。

空侧油路：由空侧交流密封油泵从空侧回油箱取得油源，将一部分油泵入油冷却器、滤油器注入密封瓦的空侧，另一部分油经过差压阀流回到油泵进油侧。

通过差压阀将调节空侧密封油压力始终保持在高出发电机内气体压力 0.084Mpa 的水平上。

另外空侧配有直流密封油泵备用。

氢侧油路：氢侧密封油路中的油泵从氢侧密封油箱取得油源。

它把一部分油经过油冷却器、滤油器、平衡阀送往密封瓦的氢侧，在油泵旁装有再循环管道，通过再循环管上的节流阀对氢侧密封油压进行粗调。

氢侧油路的油压则通过平衡阀进行细调，并使之自动跟踪与空侧密封油压差保持± 0.49kPa ，以达到基本平衡的目的。

另外氢侧密封油设有两台交流油泵，正常运行中一台运行一台备用。

消泡箱：从密封瓦氢侧出来的油先流到消泡箱中，在那里气体得以从油中扩容逸出，消泡箱装于发电机下半端盖中，通过直管溢流装置使消泡箱中的油位不至于过高。

消泡箱汽、励端个有一个。

在消泡箱中各装有一个浮子式液位高报警器，当箱内油位过高到一定程度时，就发出消泡箱油位高报警，使运行人员能及时处理，从而防止密封油流入发电机内部。

空侧密封油箱油位控制：空侧密封油箱通过 U形管与主机润滑油回油管道连接，发电机端部支持轴承润滑油回油与空侧密封油回油汇集到空侧密封油箱，大部分油通过U形管依靠重力作用自动溢流到润滑油回油管路，保持油箱中油位正常，因此空侧密封油箱不需要进行油位监视，另一部分油作为空侧密封油源在空侧油路中循环。

此油路把润滑油系统与密封油系统联系在一起，即使密封油系统无油情况下，只要润滑油系统启动后十几秒针，就会将密封油系统注满油。

氢侧密封油箱油位控制：氢侧密封油箱是氢侧油路的储油箱，在运行中必须保持一定的油位。

由于在密封瓦中空、氢侧油压做不到绝对的平衡，故空、氢侧仍有少量的油相互窜动，这样长期积累，就可能使氢侧油路中的油量发生增减变化，氢侧密封油箱起到控制补、排油作用。

它主要依靠浮子式补、排油阀门完成，当油箱内油位升高，浮子上移，排油门打开，将多余的油排入空侧油路；当油箱内油位降低，浮子下移，补油门打开，空侧密封油向氢侧密封油箱补油，从而达到油位保持在一定范围内。

密封油箱补油阀和排油阀上还设有强制开启、关闭手轮，以便人为参与调节油箱油位。

2、密封油备用油源：空侧密封油备用油源由三部分组成，所以发电机密封油系统有非常可靠的油源，一般不会造成断油事故。

第一路备用油源是高压备用油源，即来自汽轮机轴头同轴的润滑油高压油泵或高压密封油泵，密封油装置高压备用密封油入口压力不低于0.9Mpa，正常运行时备用油差压调节阀自动断开，一旦空侧油源发生故障，密封油压力降低到比发电机内部压力高 0.056Mpa 时，备用油差压阀自动打开保持密封油压力比氢压高0.056Mpa。

）第二备用油源为空侧直流密封油泵，如果主油源和高压备用油源都停止供油时，当密封油压力降低到比发电机内气体压力仅高 0.035Mpa 时，发出密封油供油压力低报警，并自动启动备用直流密封油泵，使密封油压力恢复并保持高于发电机内压力0.084Mpa。

第三备用油源为低压备用油源，它来自汽轮机低压润滑油。

该油源入口压力应不低于 0.2Mpa，由于这路油源压力较低，它只能保证大轴转动时密封瓦不发生磨损事故，所以当其它油源都失去后应立即停止机组运行，将发电机氢压降低到 0.014Mpa 以下，以免氢气外溢，发生着火、爆炸事故。

密封油系统进油分析发电机密封油系统差压阀能够自动保持空侧密封油压大于发电机内部压力0.084Mpa，油压跟随氢压的变化而变化，机组正常运行中，在设备正常情况下，一般不易出现问题，而在机组停机，发电机进行排氢工作后，极易造成发电机进油事故。

在使用国产600MW气轮发电机组的吴泾电厂、聊城电厂以及我台电公司都发生过发电机进油情况，而且都发生在发电机未充压的情况下。

要了解发电机进油原因，首先要了解氢侧密封油箱的补、排油原理，机组正常运行中发电机内部压力为0.4Mpa,而氢侧密封油箱上部是与发电机内部连通的，所以氢侧密封油箱上部压力等于发电机内部压力。

空侧密封油压始终保持大于发电机内部压力0.084Mpa,当氢侧密封油箱油位下降时，空侧密封油随时对氢侧密封油箱进行补油，保持正常油位；当氢侧密封油箱油位升高时，排油阀打开，将油排入空侧密封油箱，即使空侧密封油箱安装位置比氢侧密封油箱高，但氢侧密封油箱内部压力等于发电机内部压力为0.4Mpa,而空侧密封油箱压力约等于大气压力，所以油在压差作用下很容易排入空侧，保持油位正常。

当停机后发电机内部压力降至零时，由于氢侧密封油箱内压力随着发电机内部压力降低到大气压力，而空侧密封油箱位置高于氢侧密封油箱，即使排油阀打开也不能将油压入空侧，反而造成空侧密封油反流入氢侧密封油系统，以达到油位的平衡，使氢侧密封油油位达到空侧密封油箱油位标高，此时由于油位高排油阀保持全开，造成空、氢侧密封油连通。

设计时特将空侧密封油箱安装高度在消泡箱下约1m处，所以即使氢侧密封油箱满油，也不会造成消泡箱满油，当油位高于空侧密封油箱油位时，油还会在重力作用下压回空侧，不会造成发电机进油情况。

发电机进油的唯一途径是消泡箱满油后从轴端挡油板处窜入发电机内部 (如图 1 所视)，只要消泡箱油位正常，发电机就不会进油。

消泡箱满油主要是供油量大于排油量：一、当停机后发电机内部压力降至零时，密封油差压阀调节品质变差，油氢压差增大，使密封油沿轴向向发电机内侧泄油量增多，氢侧密封油回油量增大，此时如果增多到大于向空侧密封油溢流量时 (靠静压溢流流速较慢) ，就会造成消泡箱满油。