摘　要：柘林水电站6号机组HLA551-691型水轮机的水导轴承油箱水冷却器运行不到一年就发生漏水事故，原因是冷却器结构设计存在缺陷；投入运行前的试验压力过高，造成接头处强度降低，采用在不拆卸发电机、不进行机组总轴线调整的情况下，拆卸水导轴瓦修复水冷却器，然后将水导轴瓦装复，且不影响机组轴线的检修方法，对该机组进行检修，修复后的机组运行正常。
　　关键词：水轮机；水导轴承；冷却器；事故检修
　　1　事故及原因分析
　　江西柘林水电站6号机组是2002年6月投运的机组，水轮机型号为HLA551-691，设计水头35.5m，Z大水头43.9m，Z小水头26.4m，额定出力122.45MW，Z大出力140MW，额定流量380m³/s，额定转速75r/min，飞逸转速145r/min，Z高效率95.4%。其水导轴承采用稀油润滑分块瓦轴承，轴瓦材料为巴氏合金，共有10块。在轴承体内设置有油冷却器2个，冷却水可以从冷却器的两个管口中的任一管口进入，从另一管口流出。润滑油采用L-TSA 46号汽轮机油。水导轴承瓦温为发信号65℃，停机70℃；水导轴承油温不超过60℃；水导轴承油冷却器进水温度不高于25℃；水导轴承油冷却器额定压力0.2-0.5MPa；水导轴承油冷却器进水与出水压力差不大于0.05MPa。
　　按照有关规程^[1]，柘林水电站6号机组计划在2004年春天进行投产后的次检查性大修，但是在2003年9月的例行检查中发现水导轴承油箱中油温异常，抽取油样化验，发现油箱中存在大量漏水，润滑油已经呈乳化状。分析其原因，是水导轴承油箱冷却器漏水所致，不得已只能将大修时间提前到2003年10月。
　　检修中，打开水导轴承油箱盖板时，发现该水轮机的水导轴承在设计安装上存在明显的缺陷：油箱冷却器在水导瓦架的下部，无法实现不动轴承瓦架和轴瓦就可以检查冷却器是否渗漏，所以必须将水导轴承分解，吊出水导瓦及瓦架和油箱方可检查冷却器。这样就带来一个问题：拆卸检修完毕，水导瓦及瓦架在油箱装复时，必须维持大轴旋转中心处在检修前的位置或满足设计要求。而机组在这种状态下已正常运行1a，各处导瓦间隙检修前比较紊乱，水导轴承瓦架及轴瓦一旦拆卸下来，要想在装复时完全恢复到拆卸时的位置而没有丝毫误差，这在技术上非常困难，当然也可以在检修完成后进行机组总轴线的调整（即盘车），但这样做的工作量将非常大，工期太长，将影响电网的调度和运行。因此，需要综合考虑各种因素，采取妥善的检修方法，确保装复时大轴旋转中心处在检修前的位置或满足设计要求。
　　2　检修步骤及方法
　　为了满足设计要求，在检修前后需要测量数组数据来衡量大轴中心所处的位置，并以此作为依据和定位基准，其检修步骤如下：
　　a.确定大轴在停机状态下的中心位置。将水导轴承盖板拆除后，测量水导轴瓦与大轴各处间隙值，并测量水导轴承瓦架与大轴各处间隙，为了保证结果的可靠性和装复时的参照基准，还需测量上导轴瓦与大轴间隙、上下止漏环间隙。这是因为油箱及瓦架在装复时如果有变动或不能装回原位，那么水导瓦在装复时就无参照物来说明大轴在水导处所处的位置，所以必须测量这些数据，并通过这些数据来确定大轴的中心位置。测点布置见图1，检修前的测量数据见表1。
　　b.将水导轴承分解吊出和装复。待水导轴承处各间隙测量完毕后，将水导轴承分解吊出，检查水导冷却器，检查时按要求将冷却器通水，加压至工作压力下（工作压力为0.25MPa），经检查发现冷却器冷却铜管在端盖一胀口处有水渗出，并且在另一端结合面上有一砂眼，检修时将渗漏铜管的两头封堵，砂眼处进行内外补焊。待这项工作完成后，再加上0.5MPa的试验压力，1h后检查，要求：①压力无下降；②各处无渗漏^[2]。经检查，试验结果符合设计要求，然后将油箱及瓦架装复，并测量瓦架与大轴间隙，再与检修前作比较，结果移动量很小。
　　c.分析调整各处导瓦间隙。根据对检修前测量的各处间隙分析，大轴在此停机位置时，偏离中心0.1mm，水导瓦架在装复后移动量较小，可忽略不计。如果要优化大轴中心位置，需调整导轴瓦间隙，那么各导瓦间隙需向偏离方向移动0.1mm，使大轴中心接近理想的中心位置，理论上符合，但考虑到大轴装机时的轴线是否正常，如不正常则调整后的大轴在运行时弊大于利，特别是对导瓦损伤大。根据设计要求，上导处间隙为0.15-0.20mm，水导处间隙为0.2-0.25mm^[1]，而实际只偏离0.1mm，只需要在调整时，将上导瓦间隙均调至0.15mm，将水导瓦间隙均调至0.20mm，这样既符合设计要求，又不影响机组稳定运行。检修后的测量数据见表2和表3。首次检修的机组在偏差小的情况下，可暂时不记发电机空气间隙的偏差，待下次检修时再考虑，但必须测量发电机空气间隙。
　　d.装复及开机试验。按国家标准^[2]进行检修后机组的稳定运行试验，结果上导处全摆度小于或等于0.12mm，水导处全摆度小于或等于0.30mm，均符合规程要求；轴承温度正常，其他各部位未见异常。试验后机组投入运行，运行工况稳定。
　　3　结语
　　通过检修发现，HLA551-691型机组在设计上有待改进的地方有：①水导轴承油箱冷却器在安装位置上存在缺陷，没有考虑各种情况下的检修，设计上应该采用更便于检修及维护的结构；②冷却器材料和结构应加以改进，应使用导热性能好且经久耐用的材料；③导瓦抗重块与瓦间隙调整垫片不精确，该型机组结构要求的安装和调整环节繁琐且不易掌握，调整垫片在测量上误差大，使检修时轴瓦间隙精确度系数降低，对轴瓦间隙调整造成困难且不可靠。
　　参考文献：
　　[1] DL/817-2002,立式水轮发电机检修技术规程[S].
　　[2] DL/T507-2002,水轮发电机组启动试验规程[S].