HLA244-LJ-160型水轮机主轴密封甩水处理
机组启动阶段验收鉴定书
（一）工程位置和主要建设内容
通道县晒口水电站增效扩容改造工程位于怀化市通道县县溪镇境内，坝址位于渠水支流四乡河的下游，本次增效扩容改造工程任务是改造15MW(3×5MW)立轴混流式水轮发电机组，两台主变压器的更换，高、低压电气设备的更换，调速器、油、水、气及水力监测系统等机组辅助设备的改造，励磁设备的更新，直流系统的更换，计算机监控系统和微机保护系统的改造，厂房的维修工程等。末台机组（3号水轮发电机组）改造工程主要施工内容是：水轮机主轴返厂与新转轮预装配、发电机定子返厂更换线圈，完成水轮机座环安装、水轮机接力器安装、水轮机转轮安装、水轮机导水机构安装、水轮机转动部件安装、水轮机水导轴承安装、水轮机主轴密封系统更新改造、调速器安装及调试、发电机定子安装、发电机转子安装、发电机轴承安装及机组轴线调整、发电机励磁系统安装调试、机组机架及附件安装、机组自动化元件安装调试。
十、验收委员会成员签字表（附后）
十一、附件：技术预验收工作报告
无
八、建议
工程验收后，建设单位应尽快完成各主要工况下效率、流量测试，完善、落实各项管理制度，切实加强管理，建立长效运行机制，确保项目正常运行，发挥效益。
九、结论
该工程没有质量隐患和影响工程安全运行的问题，工程质量合格，所有机电设备运行状况良好，已达到预期改造效果；技术文件、影像资料齐全；该机组经连续72小时试运行时未出现问题，并完成了试运行试验，验收委员会经过讨论、审查，一致认为：通道晒口水电站增效扩容改造末台机组启动验收阶段的各项试验，试验结果合格，技术资料齐全，具备验收条件，同意通过机组启动验收并投入试生产运行。
（二）机组主要技术指标
（1）水轮机主要技术指标
型号HLA551-LJ-160（HLTF60-LJ-160）
水轮机结构绍
成过流通道 安装导叶下轴 承
止漏环
止
漏 环 分 上 、 下 止 漏 环
基础环 （支持环）
作用 在机组安装时放座环
，成为座环的基础。 在水轮机安装及检修 时，用来放置转轮 。
尾水管
尾水管位于转轮的下
方是主要的通流部件 ，作用是引导进出转 轮的水流。 水泵水轮机作水轮机 运行时要求尾水管的 断面为缓慢扩散型
埋设管路
埋设管路主要包括 机组排水管路
机组测压管路
压水系统管路
回水排气管路
机组冷却润滑系统管路
水轮机保护装置
水轮机保护装置是当机组在启停和运 行过程中发生危及设备和人身安全的故 障时，自动采取保护或联锁措施，防止 事故产生和避免事故扩大，从而保证人 和设备的安全不受损害或将损害降到最 低限度。
主轴密封、大轴
转轮外观
主轴密封 上部止漏环 转轮上冠 叶片 转轮下环 下部止漏环
转动部分
转动部分是机组的核心组成部分，是水
能转换成机械能/电能的关键。
转动部分及其相关部件主要包括：转轮
、主轴、主轴密封等。
转轮
转轮是实现水能转换的主
要部件，它将大部分水能 转换成转轮的旋转机械能 ，并通过水轮机主轴传递 给发电机。
混流式 A575c 模型转轮 LJ 立式金属蜗壳 188 转轮直径
HL
水轮机主要部件
引水部件
密封装置 水导轴承 保护装置 埋设部件管路
导水部件
工作部件
泄水部件
水轮机结构示意
水轮机结构
将水轮机分成三 大部分：转动部分、 固定部分、埋入部 分
转动部分：转轮、
当机组出力
石门坎水电站水轮机主轴密封改造方案的研究张际生
石门坎水电站水轮机主轴密封改造方案的研究张际生发布时间：2021-08-18T09:23:26.847Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第9期作者：张际生邓林虎[导读] 主轴密封是水轮机重要组成部分，密封效果不好发生漏水时，可能发生水淹机组，甚至是厂房的严重事故，造成不可挽回的损失。
设计主轴密封时，使用合理的结构，采用优良的加工工艺，在电站运行时采取正对性的措施，便可解决主轴密封漏水的问题，保证机组运行稳定，避免事故发生。
张际生邓林虎贵州蒙江流域开发有限公司摘要：主轴密封是水轮机重要组成部分，密封效果不好发生漏水时，可能发生水淹机组，甚至是厂房的严重事故，造成不可挽回的损失。
设计主轴密封时，使用合理的结构，采用优良的加工工艺，在电站运行时采取正对性的措施，便可解决主轴密封漏水的问题，保证机组运行稳定，避免事故发生。
关键词：水轮机；主轴密封；改进措施；处理方案1 引言贵州省石门坎一厂水电站三台水轮机均为立轴混流式机组，于2019年相应国家“十三五”对水电改造的号召完成增效扩容改造。
改造后水轮机型号为HLA904a-LJ-140，水轮机额定功率为3704KW，额定水头31.1m，额定转速为300r/min。
机组投产后运行稳定，但美中不足的是机组频繁的出现主轴漏水问题，电站技术人员配合主机厂技术人员对此专门展开充分调查分析，仔细深入研究，最终找到了事故原因，在对主轴密封件返厂处理后，现彻底解决了密封漏水的问题，提高了机组的运行稳定性。
2 主轴密封结构介绍主轴密封装置是水轮机的重要组成部分，在水轮机发电机组运行过程中，防止水通过转动部分和固定部分间的间隙大量泄漏到水轮机室。
水轮机主轴密封包含工作密封和检修密封。
石门坎水电站采用双螺旋密封，一般使用在低水头水轮机中，机组开机时候由于转速较低，可能会出现少许漏水，等机组转速提高，机组稳定运转后，就可以达到所设计的理想密封效果。
2.1工作密封装置该主轴密封所采用的工作密封为双螺旋密封，详见图1所示，主要由密封体和密封套组成，两者均为不锈钢材质，具有很好的抗磨损性能，无需采用润滑水。
水轮机知识
【映电总厂发电部】 映电总厂发电部】
水轮机知识
水轮机基础知识
底环
【映电总厂发电部】 映电总厂发电部】
作用： 与顶盖一起形 成过流通道 安装导叶下轴 承
水轮机知识
水轮机基础知识
【映电总厂发电部】 映电总厂发电部】
基础环 （支持环） 作用 在机组安装时放座环， 成为座环的基础。 在水轮机安装及检修 时，用来放置转轮 。
水轮机知识映电总厂发电部映电总厂发电部水轮机型号hla542lj215设计流量21m3s设计水头29000m额定出力4180mw设计最大水头318m最大出力4560mw设计最小水头260m轴向推力220t额定转速500rmin吸出高度35m飞逸转速820rmin导水叶关闭时65s转速上升率40机组甩负荷时水压升380m水柱旋转方向俯视顺时针最高效率916水轮机知识映电总厂发电部映电总厂发电部下油盆油位120180上油盆油位70120运行油位静止油位油位的基准油循环运行油位的变毕托管油循环斜油沟油循环水轮机知识映电总厂发电部映电总厂发电部温度限额最低油温报警油温50报警瓦温60事故瓦温两点70越复限死区测温头位置变化老化对运行的影响水轮机知识映电总厂发电部映电总厂发电部冷却水压限额水压范围015020mpa反冲在冷却水运行中的重要性n水轮机知识映电总厂发电部映电总厂发电部摆度及振动限额振摆限额015mm通过机组声音轴承温度判断水力振动机械振动电磁振动水轮机知识映电总厂发电部映电总厂发电部上下止漏环压力的监视及其意义蜗壳压力监视的意义
水轮机知识
一.简介 简介
【映电总厂发电部】 映电总厂发电部】
B、冲击式：高压水流通过喷嘴变为具有动能的自由射 冲击式： 冲击式 流冲击转轮叶片，并形成旋转力矩使转轮转动。 3、理论推导： 、理论推导： ★功率N=9.81QH；损失：容积（流量损失）、水力 功率 （水头损失）、机械损失（摩擦损失）；对应相应的效 率。 4、水轮机的能量转换 （水能转换为旋转的机械能）是靠转轮进出口的速度差 或环量差（2πvr）来实现的。
水轮机原理及构造
水轮机原理及构造1、概述混流式水轮机工作原理：水流经压力钢管在开启蝶阀后进入蜗壳形成封闭的环流〔形成环流是为了使水流作用转轮时，使转轮各方向受力均匀，到达机组稳定运行的目的〕，在导叶开启后，水流径向进入转轮又轴向流出转轮〔所以称之为混流式水轮机〕，在这个过程中由水流和水轮机的相互作用，水流能量传给水轮机，水轮机开始旋转作功。
水轮机带动直流励磁的同步发电机转子旋转后，根据电磁感应原理〔问题〕，在三相定子绕阻中便感应出交流电势，带上外负荷后便输出电流。
注：电磁感应闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
①产生感应电流的必要条件是：a、电路要闭合；b、闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动，缺一不可；假设是闭合电路的一部分导体，但不做切割磁感线运动则无感应电流，假设导体做切割磁感线运动但电路不闭合，导体上仍无感应电流则导体两端有感应电压。
②感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关三者互相垂直，改变磁场方向或改变导体切割磁感线方向都会改变感应电流的方向。
③在电磁感应现象中机械能转化为电能。
应用：发电机是根据电磁感应原理制成的，它使人们大规模获得电能成为现实。
①交流发电机主要由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。
②交流电的周期与频率周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量，周期是指交流发电机中线圈转动一周所用的时间，所以单位是“秒”；频率是指每秒钟内线圈转动的周数，它的单位是“赫”。
我国使用的交流电周期为0.02秒，频率是50赫，其意义是发电机线圈转一周用时0.02秒，即1秒内线圈转50周，因为线圈每转一周电流方向改变两次，所以，频率为50赫的交流电在1秒钟内方向改变100次。
2、水轮机的主要类型：水轮机基本类型有：还击式冲击式还击式：混流式〔HL〕、东风：HLA722C-LJ-192HL混流式水轮机设计序号为A722C为L立轴J金属蜗壳192转轮直径为192cm轴流式〔ZL〕：轴流转桨式〔ZZ〕轴流定桨式〔ZD〕、斜流式〔XL〕、贯流式〔GL〕：贯流转桨式〔GZ〕贯流定桨式〔GD〕特点：将位能〔势能〕、动能转换为压能，进行工作；转轮完全淹没在密闭的水体中。
水轮机过速处置方案
水轮机过速处置方案1总则1.1.编制目的为了建立水轮机过速应急救援机制，充分发挥水轮机过速应急救援组织的积极作用，确保水轮机过速时能够迅速、准确、有效的组织抢险、救援和处理，防止事故进一步蔓延和扩大，最大限度的减少经济损失和社会影响，特制定本方案。
1.2编制依据依据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律、法规和中电投集团公司以及中水公司《安全生产工作规定》、《电力企业现场处置方案编制导则》、《石垭子水电站水轮机变运行规程》制定本方案。
1.3 适用范围本方案适用于石垭子水电站生产现场管辖范围内水轮机过速的现场处置工作。
本方案可以独立使用也可结合本站相关《专项应急预案》、《综合应急预案》使用。
2.概况石垭子水电站总装机容量为2×70MW：水轮机型号为HLA630-LJ-2802.2水轮机过速的原因机组带负荷运行中突然甩负荷时，由于导叶不能瞬时关闭，在导叶关闭的过程中水轮机的转速就可能增高20%~40%，甚至更高。
当机组转速升高至某一定值（其整定值由机组的转动惯量而定，一般整定为140%额定转速）以上，则机组出现过速事故。
由于转速的升高，机组转动部分离心力急剧增大，引起机组摆度与振动显著增大，甚至造成转动部分与固定部分的碰撞。
所以应防止机组过速。
为了防止机组发生过速事故，设置过速限制器、事故电磁阀或事故油泵，并装设水轮机主阀或快速闸门。
这些装置都通过机组事故保护回路自动控制。
3 应急组织及职责3.1应急指挥领导小组组长：副组长：成员：现场处置指挥：现场处置成员：3.2应急组织主要职责3.2.1负责事故发生时的生产指挥工作，采取紧急措施限制事故的扩大，及时隔离故障设备和区域；负责运行设备的监视、隔离工作，保证正常设备的安全稳定运行。
3.2.2负责及时、准确地将紧急事故发生的性质、发生的时间、发生的地点汇报应急总指挥或应急办公室，并根据指挥部命令果断采取有效措施展开事故处理工作。
3.2.3加强与集控中心的调度联系，及时、准确汇报现场事故情况，并根据其调度指令严格执行有关操作。
水轮机漏水检修的问题
水轮机漏水检修的问题发布时间：2021-11-09T08:22:07.891Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第14期作者：黄建丹[导读] 水轮机漏水问题的有效检修，不仅能够促进企业经济效益的获取，帮助企业在快速变化的市场环境中站稳脚跟，实现核心竞争力的提升。
大唐香格里拉电力开发有限公司云南迪庆 674400摘要：水轮机漏水问题的有效检修，不仅能够促进企业经济效益的获取，帮助企业在快速变化的市场环境中站稳脚跟，实现核心竞争力的提升。
还能够与我国当下所提倡的绿色环保理念相互契合，最大化地降低能源的消耗，实现对自然环境的有效保护，推动人类活动和自然生态环境之间的和谐共处关系的构建。
基于此，本文将对水轮机漏水检修的问题展开研究。
关键词：水轮机；导水机构；漏水；检修前言：水轮机具有较高的应用价值，相关工作人员在进行水轮机漏水检修时，应当将立足点放在对老导叶的改造和对新型技术的融入上，不断地进行技术融合，在减少企业成本投入的同时，让水轮机的漏水问题能够得到妥善的解决，重新恢复以往的运行状态，尽可能避免此类问题出现，延长水轮机的使用寿命。
由此可见，对水轮机漏水检修的问题进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。
1水轮机导叶漏水造成的影响1.1经济效益的损失水轮机是发电厂的主要设备，所以一旦水轮机出现漏水问题，发电厂的电能也会随之出现相对应的损失，导致发电厂的产出电力大幅度的下降，无法保障其经济效益的稳定获取。
就实际调查结果显示，目前我国的中小型发电厂平均4500小时的耗水量为4.5m3／kW?h左右，而在这一数量范围内的漏水量则达到了0.6m3每秒，并且其中部分水轮机因停机而损失的水量已经达到了920万m3，也就是说水轮机运行的时间的减少和停机状态的持续性延长会导致漏水量的大幅度提升，相关企业或单位所面临的损失也就会随之出现大幅度的提升，对于我国的经济发展和电气事业的发展而言都是极为不利的。
1.2停机困难在水电厂中机组转速一旦低于35％额定转速就会出现加闸制动实效的情况，并且在当下大量使用弹性塑料的发展趋势下，摩擦稀释已经到了钨金瓦的五分之一至四分之一的范围之内，出现低于35％额定转速的情况往往无法实现有效停机，所以相关技术人员必须对35％额定转速的控制重视起来。
消除汽轮发电机转冷水出水支座甩水
消除汽轮发电机转冷水出水支座甩水摘要：我公司汽轮发电机采用上海发电机厂生产的QFS2-350-2型双水内冷发电机，机组运行期间发现转冷水出水支座励侧甩水较大，而甩水严重会造成较大危害。
（1）甩水容易沿发电机端盖结合面进入发电机内部，设备受潮。
（2）轴承座对地绝缘垫片受潮，易使轴电流形成回路。
（3）严重甩水会使转子水箱液位不能正常保持，若补水不及时容易造成机组停运。
（4）汽侧吸入大量空气易引起水质超标，对发电机转子产生腐蚀。
而且水质不易调节，树脂更换周期较短。
（5）每天需要补充除盐水大约5吨，且流水易对6.3米电子设备造成极大安全隐患。
发电机出水支座甩水不仅严重的破坏了文明生产，造成经济损失，同时还威胁着发电机的安全运行。
本文主要针对以上问题分析了此类问题产生的原因，及其后期处理措施。
关键词：转子冷却水；出水支座；甩水；引言我公司一期2x350MW汽轮机组是上海汽轮机厂生产的超临界蒸汽参数、一次中间再热、单轴双缸双排汽采暖抽汽凝汽式汽轮机。
发电机为上海发电机厂生产的QFS2-350-2型双水内冷发电机。
发电机采用水、水、空的冷却方式，即发电机的定子绕组和转子绕组采用水内冷，定子铁心及端部结构件采用空气冷却。
我公司1、2号机组投产后不久，发电机转子冷却水出水支座励侧均出现甩水现象，并不断有扩大趋势。
上海发电机厂出水支座两侧设计为梳齿型密封铜齿，最内侧靠聚四氟乙烯垫做为挡水板，随着机组运行垫片不断磨损，且密封水挡间隙逐渐增大，而且经过分析转冷水回水不畅引起回水槽盒水位较大，一系列问题导致转冷水随着发电机大轴转动而甩出。
其中在1、2号机组检修时分别对聚四氟垫片进行更换并重新调整水挡间隙，但机组检修完毕启动后不久，出水支座励侧便又出现甩水现象，并逐渐增大。
1 原因分析1.1 出水支座（积水箱）内部排水不畅，积水过高。
冲转之前，转子处于低速旋转，通过转子水流量不多，不会引起出水支座排水不畅，积水过高的现象；冲高转速或额定转速后，旋转的转子相当于一台离心泵的作用，在强大的离心力的作用下，冷却水增加到额定流量（由10t/h涨到28t/h），大量的水高速甩到出水支座内，由于回水管道设计不合理，出水支座回水不畅，水位升高。
水电站水轮机主轴密封改进的实例分析
水电站水轮机主轴密封改进的实例分析摘要：主轴密封是水轮机的重要部件之一，故障率较高，由于受当时设计水平限制，一旦密封失效威胁机组安全运行，并可能导致水淹厂房的事故。
同时，检修工期长，工作量大，直接影响电站的发电量。
结合实例介绍了水轮机主轴密封改进后运行情况分析，取得不错的效果。
关键词：水电站；主轴密封；改进运行状况分析1 概述我厂为径流引水式多泥沙河流的水电站，安装两台2×6300kw立式混流式水轮发电机。
1976年建成发电，由于原有机组主轴密封采用尼龙端面密封，由于弹簧压力不均，锈蚀破断及托盘与密封架之间橡胶盘根的阻力，再加上泥沙堵塞和部件锈蚀，当机组负荷发生变化而引起转动部分上下窜动时，因密封架不能随着上下自由活动，而造成大量漏水，多次发生水淹水泵层，严重威胁机组的安全运行。
2 改进情况分析因此根据长时间的、多方面的试验改进，1990年我厂找到一种适用于多泥沙电站的主轴密封的结构形式，U型橡胶端面密封，通过多年的运行，我认为这种密封的特点有以下几方面：（1）端面U型橡胶密封块高150mm，宽80mm，置于高150mm的不锈钢密封槽内，在密封橡胶块底部通入0.1-0.2ＭＰ的压力清水，将密封橡胶块顶起与转环接触形成摩擦面，达到止漏作用。
该密封装置以水压取代弹簧对密封间进行调整，由于橡胶密封块富有弹性，密封性能好，在不锈钢槽内既能防止漏水，又能上下灵活移动，使得橡胶密封块在水压力的作下，在任何工况时都能与转环贴合，达到良好的止漏效果。
（2）橡胶密封块高150mm，允许磨损量可达100mm左右，因此大大延长了使用寿命和检修周期。
（3）抗磨性能好，检修、安装、更换比较方便。
（4）所用的清水可以直接不间断地进入中间空腔，保证了润滑作用。
（5）运行发现橡胶密封圈的直径应尽可能地小，以减小漏水断面和降低磨损速度。
3 结语主轴密封改进后我厂运行实践证明，这种密封适合我厂水轮发电机，能够满足运行需要。
水轮机
止漏装置型式 (a)间隙式；(b)迷宫式；(c)梳齿式； (d)阶梯式迷宫
三、导水机构
• 导水机构的作用：
a.主要是形成和改变进入转轮水流的环量，保 证水轮机具有良好的水力特性。 b.调节流量，以改变机组出力。 c.正常与事故停机时，封住水流，停止机组转 动。
1.导水机构 光照采用径向式导水机构。
2. 主轴密封 主轴部分的密封装置分两种，一种是机组 正常运行中，防止水轮机导轴承下部机组漏水 的主轴密封。我厂在导轴承下方设置自补偿型 静压自调节式轴向密封作为工作密封，密封处 的水压力约为0.35MPa，所需的润滑水取自机 组技术供水系统。另一种是作机组停机检修轴 承和轴承下部主轴密封时防止尾水从顶盖涌出 的检修密封。这种密封的结构形式有空气围带 式、机械操作或抬机密封等多种，我厂采用空 气围带密封，由气系统供给压力为0.6～ 0.7MPa的压缩空气。
3.基础环
基础环是混流式水轮机的基础部件， 埋设在混凝土中，它和座环以及尾水管 进口直锥段想连接，转轮的下环在其内 转动。基础环下法兰面也是装拆水轮机 时落放转轮的基础，它与转轮下环底面 之间有一定的间隙，作为安装时放置斜 楔，调整转轮水平用。
4.尾水管
我厂水轮机尾水管采用弯肘形尾水管， 它是由进口椎管、弯形吸管和出口扩散 段组成，用钢筋混凝土浇灌而成。
3. 补气装置 混流式水轮机运行时一般在40～70%额 定出力时尾水管内会出现涡带，由于涡带强 烈扰动，或其频率与机组固有频率重合，就 会产生共振，引起机组震动或出力摆动，此 时需要对尾水管内进行补气，消除或减小涡 带，改善机组运行状态。补气方式分自然补 气和强迫补气两种。常见的补气位置有主轴 中心孔补气、顶盖补气和尾水管补气。我厂 采用主轴中心孔补气方式，利用发电机轴的 中心孔，将空气引入。
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２００６年第２期
Ｉ－ＩＬＡ２４４一ＬＪ一１ ６０型水轮机主轴密封甩水处理
黄更生
（漳州市南一水库管理局，福建南靖 ３６３６０５）
摘要：该文分析了南一水电站ＨＩ Ａ２４４一ＩＪ一１６０型水轮机室内水量过多的原因，提出改造水
轮机主轴密封和顶盖排水的具体措施，效果明显，可供同行参考。
关键词：主轴密封；顶盖排水；水轮机
中图分类号：ＴＶ７３４．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—３０１１（２００６｝０２—００５１—０１
１工程简况
南一水电站隶属漳州市南一水库管理局，现有的２台立
式机组投产于１９９３年６月。由天津发电设备总厂设计制造，
发电机型号ＳＦ－１００００—１６／３２５０，水轮机型号ＨＬＡ２４４一ＬＪ一
１６０，额定转速３７５ｒｐｎ，单机容量１０ＭＷ，引用流量
２２．２７ｍ ／ｓ，设计水头５２ｍ。厂房为坝后式，采用单元钢管
引水方式引水（Ｄ＝２０００ｒａｍ）。水质夹带较多淤泥。
２水轮机主轴密封运行情况
由于设计与安装上的缺陷，自投产以来，南一水电站２ 台机组的主轴密封就存在甩水较大的问题。水机室中原顶盖 设有两处排水孔。并装有１台射流泵。由于顶盖排水孔很 小．正常运行时主轴密封甩水过大．１台射流泵根本不够 用，必须增加３台至４台离心泵同时进行抽水。即便如此， 随着负荷的增加，甩水加剧，当甩水达到极大时，水机室依 然来不及排水，往往造成水轮机水导油盆进水。给电站造成 损失。这种甩水安全隐患的存在给运行值班人员带来了很大 压力，必须有专人坐在水机室外监视主轴密封的甩水情况。 检修人员也往往要为更换不正常运转的离心泵而半夜三更赶 往厂房。因排水量大。常造成集水井排水泵超时运行，经常 出故障。甚至来不及抽水。只好在水电站安装人员未撤走之 前，在集水井处增加２台大功率深井水泵，以便应急时使 用。这不仅危及电站生产安全，还造成每年厂用电率考核不 图１顶盖排水拦污栅 （两个，对称分布） 能达标。处理主轴密封甩水问题 追在眉睫。 ３产生原因 通过对水轮机运行的长期观 察和研究认为。从水电站投产以 来，水轮机出现的主轴密封甩水 过大造成水机室排水不及。甚至 导致水导油盆进水的原因主要有 收稿日期：２００５—０６—１０ 图２主轴密封原理示意图 两个： （１）水流中夹带的淤泥经转轮上迷宫环进入顶盖，由于
顶盖排水ＶＩ拦污栅为铁板钻孔（网状）结构（如图１所示），
淤泥在顶盖累积后堵住了排水ＶＩ拦污栅，使其不能自流排
水。造成所有的水机室排水都得使用水泵，导致排水负荷过
大。
（２）主轴密封结构如图２所示，为活塞结构下压式主轴
密封。利用压力水使环形橡胶活塞压住与转轮连为一体的不
锈钢抗磨环，控制转轮上腔的漏水不从环形橡胶活塞和抗磨
环之间通过，并在水轮机顶盖上面（水机室）被甩出，达到
止水或减少漏水的目的。由于原来采用的橡胶活塞为方形，
制造厂制作的活塞截面宽ｄ（如图３所示，ｄ＝５０ｍｍ）稍大，
安装时必须用角向磨光机磨小。这造
成橡胶活塞内外表面粗糙，使得压力
水沿环形橡胶活塞内外表面泄出，压
不住橡胶活塞，达不到设计所需效果，
即不能使橡胶活塞向下压住抗磨环，
造成转轮上腔的漏水从活塞和抗磨环
之间通过。并在顶盖上面产生甩水。
水位越高，负荷越大，转轮上腔漏水
的压力越大，甩水越严重，甩往水机
室里的水也越多。
４改进措施
经分析研究。决定按如下方案处
理该问题。以达到根本解决问题的目
图３环形橡胶
活塞截面
５１
维普资讯 http://www.cqvip.com
２００６年第２期
３ ５ ｋＶ配网微机低电压闭锁过电流保护
误动作事故分析
毛幸远
（福建水利电力职业技术学院，福建永安 ３６６０００）
摘要：该文以一起低电压闭锁过电流保护误动作事故为例，通过分析微机电流保护逻辑回路工
作原理，讨论事故产生的原因，并提出防止该事故发生的措施。
关键词：低电压闭锁；电流保护；开关型定值
中图分类号：ＴＭ７７４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—３０１１（２００６）０２—００５２—０２
１引言
阶段式电流保护是３５ｋＶ及以下农村电网线路常用的保
护，其中Ｉ段为瞬时电流速断，Ⅱ段为限时电流速断，Ⅲ段
为过电流保护。在微机电流保护中，三段均可选择带方向线
路保护或不带方向馈线保护，均可经低电压闭锁，并由软件
实现。灵活方便，且不增加硬件设备。微机保护有两种定
值，一种是开关型定值，一种是数值型定值。保护功能的变
化及整定值的改变可通过改变定值方便实现，但同时也带来
了误整定时不易觉察的事故隐患。
２事故现象
某系统接线如图１所示。２００５年４月２６日７：５０，接调
度命令．将２号线路负荷转移至１号线路运行．即２ＱＦ、４ＱＦ
收稿日期：２００５—１２—３０
系统 负荷
图１系统接线图
跳闸退出。当４ＱＦ跳闸退出时，紧接着发生１ＱＦⅢ段动作
跳闸退出，之后重合不成功，系统甩负荷，用户停电。
当时系统运行情况如下：１号线路与２号线路各输送２
万ｋＷ负荷，输送电流为３４７Ａ．运行电压为３７ｋＶ。１ＱＦ跳
闸退出时，３ＱＦ未动作，２号线路末端母线上所连设备亦无
故障。１ＱＦⅢ段采用低电压闭锁过电流保护．动作电流一次
图４改进后的顶盖
排水拦污栅
的。
（１）将顶盖自流排水口拦 污栅的铁板钻孑Ｌ（网状）结构 改为条状结构（如图４所示）， 用不锈钢钢丝直接焊接在顶盖 自流排水口拦污栅．这样淤泥 不容易堵住自流排水孔，使顶 盖排水能顺利进行。 （２）将橡胶活塞截面改成如图５所示的结构．并适当减 小其厚度ｄ．以便现场安装。这样的结构，压力水不会从活 塞的内外两表面泄出．能压住环形橡胶活塞，使其与抗磨环 紧密接触，转轮上腔的漏水不会从其间通过，也就不会产生 甩水现象，可以达到设计效果。 ５结语 ２台机组经改进后运行至今，不管水位高低与负荷如何 变化，不再出现主轴密封甩水大的问题，水机室内的漏水单 ５２ 靠顶盖自流排水孔排水即可解决， 大大增加了水轮发电机组运行的
安全性。厂房集水井的集水每８ｈ
抽水一次即可，无须大功率深井
泵作长期备用。厂用电率每月考
核均达标。水机室无需专人看管，
降低了水电站运行人员和检修工
作人员的工作强度，取得了理想
的效果。
参考文献
［１］华中理工大学水力机械
教研室．水轮机制造［Ｍ］．武
汉：华中理工大学出版社，１９９４．
作者简介：黄更生（１９７４一）， 师．从事电站安全生产管理工作。 图５改进后的环形 橡胶活塞截面 男．福建南靖人．工程
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