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摘 要：介绍300MW汽轮发电机密封瓦造成漏油、窜油的主要原因，强调了密封油系统漏油、窜油进而造成发电机进油的危害性，并提出解决问题的关键及相应的改进措施。
关键词：发电机密封油进油 预控
氢气作为冷却介质对提高大型发电机的容量、效率开辟了广阔的前最，但氢冷技术的应用提出了一个轴端密封的关键问题。所谓轴端密封就是在氢冷发电机转轴的两端伸出处与静止的端盖之间所采用的“油密封”结构，它不断地把压力油注入密封瓦与转轴之间的间隙，在静止部分与转动部分之间隙中形成一层稳定的油膜，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。本文主要分析了密封瓦造成漏油、窜油的主要原因，强调了密封油系统漏油、窜油进而造成发电机进油的危害性，并提出了相应的改进措施。
一、发电机进油实际案例简介
长春第三热电厂1号机组曾于2011年出现过密封油箱油位不稳，机组中修后启动过程中发电机进油事故。事后分析导致此次事件的主要原因为：密封油投入时，伴随着氢侧密封油位的补油浮子动作开启，向油箱补油，而密封油箱油位升高至高油位补油浮子拒关，密封油箱油位满油，由回氢管进入发电机，最终造成发电机进油。
二、发电机进油原因分析
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，严重影响机组的正常运行。
（1）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。
发电机氢侧回油箱内装有两个上浮球阀，一个连接空侧密封油油路中滤网的出口，为油箱的补油阀。另一个连接空侧密封油泵的进口，为油箱的排油阀。
一般情况下，两个浮球阀的上、下手动干预顶针退出，通过浮球实现液位的自动控制。当氢侧回油箱液位高时，浮球将排油阀打开，使多余的油排到空侧油路，再由空侧回油箱回到主油箱。当氢侧油箱油位低时，浮球将补油阀打开，使空侧油补入。而当浮球阀失去自动调节作用时，则可通过浮球阀的上、下手轮实现补、排油阀的强开、强关。
当氢压较低的情况下，氢侧回油箱在某一液位时，浮球的位置相同，但由于排油的压差较低或补油的压差较高，使得排油量减少甚至不能排出，而补油量增大，从而使氢侧回油箱油位保持在较高位置。因此，当氢压较低时，氢侧油箱将保持在满油的油位，甚至可能出现消泡箱满油，使得发电机存在进油的危险。
（2）氢侧回油箱油位自动控制失灵，补油阀开启在某一开度卡住或排油阀在较高油位时不能自动开启，可能在空侧密封油压稍高于氢侧密封油压时，密封瓦处的油向氢侧窜流而导致氢侧回油箱的满油，直至消泡箱满油，最后进入发电机。
（3）密封油压自动控制失灵，致使密封瓦处油压过高直接窜入发电机，这种情况往往出现在系统已正常运行较长时间后的退氢过程中。密封油系统正常运行时，由于发电机内氢压较稳定，空侧密封油的差压调节同开启在一定开度基本不变，氢侧密封油的平衡阀也开启在一定开度基本不变。若维持时间较长，差压调节阀或平衡阀均可能卡涩。
（4）国产300MW发电机几乎都采用压入式通风方式，即冷风是被风扇压入发电机内部风路的，这种通风方式必然在发电机内风扇前形成负压区，虽然发电机端盖上的油封结构设有甩油槽、油档和回油腔，但毕竟负压区的形成为油、油烟、水汽漏入发电机提供了动力。
（5）流经密封瓦后的氢侧回油中含有油烟和水汽，这些烟、汽在压力油中被压缩成气泡，以泡沫的形式混杂在液体中，在回油腔(消泡箱)突然扩容、降压，释放出油中的气泡，然而由于回油腔容积不足等原因，造成压力油不能充分降压，油中泡沫不能充分释放，在回油管路形成气塞，使油不能通畅地进行循环。
三、发电机进油的危害
密封油系统一直是电厂运行关注的焦点，密封油系统运行状况的好坏，不仅影响定子线圈的绝缘性能和寿命，严重时使绝缘击穿，出现匝间或相间短路，而且也是避免发电机跑氢、着火等大型事故发生的关键。
（1）发电机进油后，含水的油滴容易在发电机端部线棒绝缘和端部绑扎结构表面构成击穿放电通道，也会致使氢气介电性能恶化，造成绝缘下降，严重威胁发电机的安全。
（2）密封油的泄漏和空、氢侧的窜油，将润滑油中的水分析出到氢气中，增大了机内氢气的湿度，这正是大型汽轮发电机氢气湿度高的重要原因之一，也是发电机护环存在着氢致裂纹的主要原因。氢湿度的增高，也使电机的通风损耗加大，运行效率降低。
（3）空、氢侧密封油的窜油特使润滑油中溶解的空气通过油交换进入发电机氢气系统中，导致氢气纯度降低，氢气补排频率高，影响了机组的安全经济运行。
四、防止发电机进油的措施
（1）在发电机退氢时，应缓慢降氢压。氢压缓慢下降，可以使差压调节阀及平衡阀能及时跟踪调节，以保证合适的油氢差压。若发现密封油油氢差压或空、氢侧密封油差压不正常，则应停止降氢压，并手动干预差压调节阀或平衡阀。
（2）保证液位报警装置能起到有效的报警作用。
（3）加强降氢压过程的监视工作。在降氢压的过程中，除监视密封油油氢差压、空氢侧密封油差压、氢侧回油箱及消泡箱的油位以外，还应注意观察以下参数的变化：①空、氢侧密封油泵出口油压。发电机内氢压下降，密封瓦处空、氢侧密封油压均随之下降，此时主差压调节阀应逐渐开大，空侧密封油泵出口油压应下降。平衡阀应逐渐关小，氢侧密封油泵出口油压应上升，直至保持在其出口安全门的动作值以下。②主油箱油位。密封油系统启动前系统充油由主油箱供给，系统检修时放油也放入主油箱。若密封油进入发电机，主油箱的油位也将下降。所以监视主油箱油位的变化，可以初步判断出发电机是否进油及进油量的多少。
（4）扩大氢侧回油箱的容积，使回油能充分降压，彻底析出油中的气泡，合理布置回油管路，注意坡度和转角处，尽量避免有起伏和死角，消除回路中的气堵现象，为回油的畅通创造条件。
（5）密封油系统操作作为典型操作，严格执行操作票制度。提高检修质量，保证差压阀、平衡阀、补排油浮子阀动作灵活、可靠、平稳。
（6）提高检修质量，保证差压阀、平衡阀、补排油浮子阀动作灵活、可靠、平稳。
发电机正常运行时进油，将危及发电机的安全；停机后退氢时进油，将延长机组的停运检修时间。因此防止发电机进油应引起运行人员的足够重视。但只要平时多观察、细分析、精心操作，发电机进油是完全可以避免的。
关键词：发电机密封油进油 预控
氢气作为冷却介质对提高大型发电机的容量、效率开辟了广阔的前最，但氢冷技术的应用提出了一个轴端密封的关键问题。所谓轴端密封就是在氢冷发电机转轴的两端伸出处与静止的端盖之间所采用的“油密封”结构，它不断地把压力油注入密封瓦与转轴之间的间隙，在静止部分与转动部分之间隙中形成一层稳定的油膜，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。本文主要分析了密封瓦造成漏油、窜油的主要原因，强调了密封油系统漏油、窜油进而造成发电机进油的危害性，并提出了相应的改进措施。
一、发电机进油实际案例简介
长春第三热电厂1号机组曾于2011年出现过密封油箱油位不稳，机组中修后启动过程中发电机进油事故。事后分析导致此次事件的主要原因为：密封油投入时，伴随着氢侧密封油位的补油浮子动作开启，向油箱补油，而密封油箱油位升高至高油位补油浮子拒关，密封油箱油位满油，由回氢管进入发电机，最终造成发电机进油。
二、发电机进油原因分析
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，严重影响机组的正常运行。
（1）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。
发电机氢侧回油箱内装有两个上浮球阀，一个连接空侧密封油油路中滤网的出口，为油箱的补油阀。另一个连接空侧密封油泵的进口，为油箱的排油阀。
一般情况下，两个浮球阀的上、下手动干预顶针退出，通过浮球实现液位的自动控制。当氢侧回油箱液位高时，浮球将排油阀打开，使多余的油排到空侧油路，再由空侧回油箱回到主油箱。当氢侧油箱油位低时，浮球将补油阀打开，使空侧油补入。而当浮球阀失去自动调节作用时，则可通过浮球阀的上、下手轮实现补、排油阀的强开、强关。
当氢压较低的情况下，氢侧回油箱在某一液位时，浮球的位置相同，但由于排油的压差较低或补油的压差较高，使得排油量减少甚至不能排出，而补油量增大，从而使氢侧回油箱油位保持在较高位置。因此，当氢压较低时，氢侧油箱将保持在满油的油位，甚至可能出现消泡箱满油，使得发电机存在进油的危险。
（2）氢侧回油箱油位自动控制失灵，补油阀开启在某一开度卡住或排油阀在较高油位时不能自动开启，可能在空侧密封油压稍高于氢侧密封油压时，密封瓦处的油向氢侧窜流而导致氢侧回油箱的满油，直至消泡箱满油，最后进入发电机。
（3）密封油压自动控制失灵，致使密封瓦处油压过高直接窜入发电机，这种情况往往出现在系统已正常运行较长时间后的退氢过程中。密封油系统正常运行时，由于发电机内氢压较稳定，空侧密封油的差压调节同开启在一定开度基本不变，氢侧密封油的平衡阀也开启在一定开度基本不变。若维持时间较长，差压调节阀或平衡阀均可能卡涩。
（4）国产300MW发电机几乎都采用压入式通风方式，即冷风是被风扇压入发电机内部风路的，这种通风方式必然在发电机内风扇前形成负压区，虽然发电机端盖上的油封结构设有甩油槽、油档和回油腔，但毕竟负压区的形成为油、油烟、水汽漏入发电机提供了动力。
（5）流经密封瓦后的氢侧回油中含有油烟和水汽，这些烟、汽在压力油中被压缩成气泡，以泡沫的形式混杂在液体中，在回油腔(消泡箱)突然扩容、降压，释放出油中的气泡，然而由于回油腔容积不足等原因，造成压力油不能充分降压，油中泡沫不能充分释放，在回油管路形成气塞，使油不能通畅地进行循环。
三、发电机进油的危害
密封油系统一直是电厂运行关注的焦点，密封油系统运行状况的好坏，不仅影响定子线圈的绝缘性能和寿命，严重时使绝缘击穿，出现匝间或相间短路，而且也是避免发电机跑氢、着火等大型事故发生的关键。
（1）发电机进油后，含水的油滴容易在发电机端部线棒绝缘和端部绑扎结构表面构成击穿放电通道，也会致使氢气介电性能恶化，造成绝缘下降，严重威胁发电机的安全。
（2）密封油的泄漏和空、氢侧的窜油，将润滑油中的水分析出到氢气中，增大了机内氢气的湿度，这正是大型汽轮发电机氢气湿度高的重要原因之一，也是发电机护环存在着氢致裂纹的主要原因。氢湿度的增高，也使电机的通风损耗加大，运行效率降低。
（3）空、氢侧密封油的窜油特使润滑油中溶解的空气通过油交换进入发电机氢气系统中，导致氢气纯度降低，氢气补排频率高，影响了机组的安全经济运行。
四、防止发电机进油的措施
（1）在发电机退氢时，应缓慢降氢压。氢压缓慢下降，可以使差压调节阀及平衡阀能及时跟踪调节，以保证合适的油氢差压。若发现密封油油氢差压或空、氢侧密封油差压不正常，则应停止降氢压，并手动干预差压调节阀或平衡阀。
（2）保证液位报警装置能起到有效的报警作用。
（3）加强降氢压过程的监视工作。在降氢压的过程中，除监视密封油油氢差压、空氢侧密封油差压、氢侧回油箱及消泡箱的油位以外，还应注意观察以下参数的变化：①空、氢侧密封油泵出口油压。发电机内氢压下降，密封瓦处空、氢侧密封油压均随之下降，此时主差压调节阀应逐渐开大，空侧密封油泵出口油压应下降。平衡阀应逐渐关小，氢侧密封油泵出口油压应上升，直至保持在其出口安全门的动作值以下。②主油箱油位。密封油系统启动前系统充油由主油箱供给，系统检修时放油也放入主油箱。若密封油进入发电机，主油箱的油位也将下降。所以监视主油箱油位的变化，可以初步判断出发电机是否进油及进油量的多少。
（4）扩大氢侧回油箱的容积，使回油能充分降压，彻底析出油中的气泡，合理布置回油管路，注意坡度和转角处，尽量避免有起伏和死角，消除回路中的气堵现象，为回油的畅通创造条件。
（5）密封油系统操作作为典型操作，严格执行操作票制度。提高检修质量，保证差压阀、平衡阀、补排油浮子阀动作灵活、可靠、平稳。
（6）提高检修质量，保证差压阀、平衡阀、补排油浮子阀动作灵活、可靠、平稳。
发电机正常运行时进油，将危及发电机的安全；停机后退氢时进油，将延长机组的停运检修时间。因此防止发电机进油应引起运行人员的足够重视。但只要平时多观察、细分析、精心操作，发电机进油是完全可以避免的。