密封油操作不当引发发电机进油典型案例分析

黄海明

【摘  要】发电机作为发电厂三大主机之一，一旦润滑油进入其内部，将侵蚀发电机绝缘，加速发电机绝缘老化，同时降低发电机内氢气纯度，增大补排氢量。若油中含水量大，将进一步造成发电机内氢气湿度增大，使绝缘受潮，降低气体击穿强度，甚至造成发电机内部相间短路，危害极大。因此，在机组运行和非运行期间，都应做好防护，严格落实防止发电机进油的防护措施。

【关键词】电厂、发电机、润滑油、进油、措施

密封油系统主要是给发电机密封瓦提供润滑效果，同时对发电机起到密封作用，既防止发电机内氢气外逸，也防止外部空气进入发电机内部。密封油需经过发电机汽、励端的密封瓦，控制发电机友情差压在规定范围内能较好地防止密封油进入发电机内部。一旦密封油系统控制不当，或系统平衡没有得到正常的建立，则容易发生发电机跑氢或发电机进油事件。本文以东汽厂单流环密封油系统为例，从某电厂发生的一起典型案例进行分析，剖析发电机进油的现象和机理，同时为防止发电机进油提供一定的借鉴意义。

1单流环密封油系统简介

系统由两台主交流油泵、一台事故直流油泵、密封油回油扩大槽、浮子油箱、空气抽出槽、密封油防爆风机、压差调节阀、滤油器、真空油箱、真空泵、再循环泵、仪表箱等部件组成。密封油系统回路主要分为正常运行回路、事故运行回路和紧急密封油回路。机组在投入盘车前，密封油系统必须投入运行，当发电机内充有气体(氢气、二氧化碳)或打风压时，必须保持油氢差压在（0.056±0.02）MPa，以防漏氢或发电机进油。由于单流环密封油系统并未设置冷却系统，因此密封油系统在机组正常运行中，采用非自循环方式运行，密封油回油通过空气抽出槽全部回油至大机主油箱，同时来自主油箱的主机润滑油轴承供油管持续不断地向密封油真空油箱进行补油，最终使得密封油真空油箱进、出油达到平衡，油箱油位趋于稳定。

2某火力发电厂发电机进油事件分析

2.1进油现象简述

某电厂发电机组密封油系统为单流环形式，机组额定氢压450KPa。机组并网运行中，执行密封油浮子油箱倒换工作，将A浮子油箱倒换至B浮子油箱运行。浮子油箱倒换结束后，主机润滑油主油箱油位开始出现缓慢下降的异常现象。同时密封油油氢差压也在缓慢下降，由60KPa下降至50KPa且仍有进一步下降趋势，手动调整油氢差压至68KPa。1.5小时后DCS发电机底部励端油水探测器液位高报警发出，就地检查发现发电机励端底部油水探测器、发电机汽端底部油水探测器、密封油回油扩大槽液位高油水探测器均已满油，但后两油水探测器故障液位高报警未能正常发出。立即对3个油水探测器进行紧急排油。通过对系统全面排查，发现新投运的B浮子油箱顶部与回油扩大槽相通的平衡阀处于关闭状态，并未开启。立即将平衡阀全开，平衡阀全开后大机油箱油位逐渐上升至稳定，再无下降趋势。整个过程大机油箱油位下降约10mm，油水探测器处排油约220升，各系统趋于稳定。

2.2发电机进油原因分析

1)油氢差压控制不当导致发电机进油：发电机进油异常出现整个过程中，发电机油氢差压均控制在55-75KPa范围，差压均控制在要求范围（56±20KPa）之内，并未出现油氢差压急剧升高现象，排除油氢差压控制过高导致发电机进油。

2)油氢差压阀调节性能不稳造成发电机进油：检查油氢差压阀旁路手动门全关，油、氢侧信号取样门均开展。在对差压阀前手动门进行手动调整时，油氢差压短时波动后均能自行恢复至正常控制值稳定，说明差压阀有进行正常调整，且调节性能相对稳定，基本排除油氢差压阀调节性能的影响。

3)发电机密封瓦间隙不当导致油渗入发电机：查机组上次运行至今，并未进行密封瓦检查相关工作，且此前运行时，密封油系统一直处于稳定状态，排除密封瓦间隙不当导致的发电机进油。

4)密封油回油不畅造成发电机进油：从异常现象发生过程分析，密封油浮子油箱切换后，油氢差压在没有任何操作的情况下由60KPa开始出现持续缓慢的下降现象，油氢差压中的氢压取自回油扩大槽底部，包括氢压和回油扩大槽存油静压，在密封油供油压力未变化的情况下，油氢差压下降说明回油扩大槽油位非正常升高造成氢压升高所致。开启B浮子油箱平衡阀后，大机主油箱油位不再下降且逐渐回升，同时伴随油氢差压由68KPa上升至77KPa，再次佐证随回油扩大槽油位下降后，氢压出现下降，最终造成油氢差压的升高。分析造成此次发电机进油的根本原因为：密封油浮子油箱切换至B浮子油箱运行后，由于B浮子油箱平衡阀未开，造成B浮子油箱与回油扩大槽底部压力逐渐平衡，回油扩大槽与浮子油箱压差逐渐减少，进而造成密封油回油不畅，回油扩大槽油位持续升高直至满油并进入发电机内部。

通过以上分析不难看出，造成本次发电机进油的根本原因为浮子油箱平衡阀未开启，回油扩大槽回油不畅，从而导致发电机进油。

2.3

发电机进油事件暴露出的问题

1)四个有效防御关口被打破：一是对浮子油箱切换的重要操作，失去有效监护和风险提示；二是操作前交底不彻底，阀门操作后确认状态缺失；三是操作票执行不到位，操作票明确规定此平衡阀需开启，现场操作却未执行；四是操作后评价不到位，操作后重点需要关注的主油箱油位及就地油水探测器油位未监视到位，参数监视和操作后评价失守。

2)相关岗位人员对现场系统重要操作跟踪不到位，重要操作应配置高岗人员进行监护操作。

3)重要设备可靠性差，三个油水探测器液位高报警中两个失效。密封油回油不畅时，回油扩大槽液位高应最先报警，但油水探测器在全满油情况下，报警却未能正常发出，如回油扩大槽对应油水探测器液位高能正常发出，应能提醒机组人员提前发现，采取补救措施得当，可减少甚至避免发电机进油。

3机组运行中单流环密封油防止发电机进油举措

1)监视好机组油氢差压在56±20KPa范围内，且油氢差压平滑稳定，无异常波动。

2)监视密封油回油至空气抽出槽回油顺畅，密封油油温不高，防止密封油系统回油不畅导致发电机进油。

3)加强对油水探测器、主油箱油位、回油扩大槽液位高的监视，发现异常及时分析，检查油水探测器是否有油、浮子油箱是否满油。

4)加强就地密封油油氢差压与DCS油氢差压的核对，确保参数准确。

5)机组正常运行中对密封油系统的调整要缓慢、平稳，不要大幅度动作，操作之前做好事故预想。

6)加强现场操作前风险交底及操作后评价，操作完毕后及时关联相关参数验证操作的正确性

7)对油水探测器等重要报警信号建立定期传动机制，制定定期传动方案并按期执行，确保各报警信号能正常发出。

8)提高设备、系统可靠性，保障各设备、系统处于正常、可控的良好状态。

结语：相比双流环密封油系统，单流环密封油系统具有结构简单、投资少，运行、维护费用相对低的特点。由于单流环密封油系统自带净化装置，因此氢气纯度普遍高于双油环密封油系统，但稳定性不如双油环密封油。在对密封油系统进行操作时，需慎之又慎，进行相关操作后，要及时对相关参数进行分析和跟踪，做好操作后评价。诸如本文案例中，仅仅一个平衡阀没有正确开启最终演变成发电机进油的恶性事故。这就要求我们必须熟练掌握密封油工作原理、各参数间的相互关联，对各部件设备、结构原理要了如指掌，才能在操作中做到心中有数，对操作结果了然于胸，从根本上杜绝发电机进油事件的发生。

参考文献

【1】东方QFSN-300-2-20B发电机密封油系统说明书

【2】张俊伟.QFR-400-2-20型发电机单流环式密封油系统.《湖南电力》2009年01期

【3】300MW火力发电机组从书.汽轮发电机及电气设备[N]，北京:中国电力出版社出版，1998，36-38

【4】防止电力生产事故的二十五项重点要求.国家能源局[2023]。

【5】福建大唐国际宁德发电有限责任公司2*660MW集控辅机运行规程。

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