水轮发电机轴瓦温度升高成因及改善措施

水轮发电机轴瓦温度升高成因及改善措

施

[摘要]水轮发电机组产生轴瓦温度升高是比较常见的故障类型。本文分析了

水轮发电机轴瓦温度升高成因，阐述了水轮发电机轴瓦温度升高的防范要点，探

讨了水轮发电机轴瓦温度升高的改善措施。[关键词]水轮发电机；轴瓦温度升高；成因；防范要点；改善措施

水轮发电机组运行时，保持其各轴瓦温度在允许的范围以内，是机组安全运

行的保证。水轮发电机组在投入运行后，正常情况下各轴瓦温度应相对稳定无明

显变化。如果是由于天气原因引起外界温度发生较大变化，轴瓦温度上升或下降

几度是正常的。若外界温度变化不大，轴瓦温度上升3℃～5℃，就应当查找原因

引起重视。

1、水轮发电机轴瓦温度升高成因1.1机组检修及其他原因引发的轴瓦温度

升高。水轮发电机组在检修时，轴瓦间隙必须调整合适，卧式机组的轴瓦间隙有

侧间隙、顶间隙和轴向间隙三种。如侧间隙过小，进油边的进油口间隙过渡不当，不易形成楔形进油，使润滑油量减少，油膜变薄，轴瓦温度就会升高。如果顶间

隙调的过大或过小，会引起主轴振动不利于油的循环，瓦温要升高。轴向间隙调

整的不均匀，一边大一边小，当机组转动后，由于受水推力的影响，使轴有一个

窜动量，小的一边间隙会更小，轴颈的台阶紧贴着瓦的边沿形成了干摩擦，引起

轴瓦温度升高。

1.2机组振动造成轴瓦温度升高。水轮机组工作中，导致机组发生振动的原

因很多。如果水轮机组发生不正常振动，会导致主轴摆度加大，使轴瓦和主轴之

间的摩擦力增大，从而使产热量增多。除此之外，不规则摆动还会导致轴瓦和主

轴间油膜变薄，使油膜散热系统的散热效率下降，导致轴瓦热量继续过多，使轴

瓦温度升高。水轮机运行中导致发电机组不正常振动的原因包括转轮进水不均匀、

转轮叶片卡入异物、转轮叶片几何形状受损、部分构件的连接不紧密和发电机负

荷不平衡等。

1.3冷却水系统故障引起轴瓦温度升高。为了保证轴瓦系统工作状态稳定，

在水轮机中会应用冷却水系统为轴瓦降温。在水轮机组中，一般会将冷却水系统

和润滑油系统组成一个循环系统，该系统反复循环带走轴瓦摩擦产生的热量，使

轴瓦的工作温度和环境温度始终保持在相对稳定的状态。如果冷却水系统出现故障，润滑油所带出来的热量就不能被传递，而润滑油会继续以较热的温度在轴瓦

润滑系统中循环，这就导致轴瓦工作温度上升。一般导致轴瓦冷却水系统故障的

原因包括冷却水阀门损坏、管道堵塞、过滤器杂质过多等。

1.4润滑油因素导致轴瓦温度升高。轴瓦受到外力作用而运动做功，其在工

作中必然会因为与其他部件的摩擦产生热量。润滑油的作用正是降低轴瓦与其他

部件之间的摩擦系数，从而降低轴瓦与邻近部件的摩擦。润滑油在轴瓦工作时会

形成一层润滑膜，使轴瓦的固定摩擦变为液体摩擦，实现摩擦阻力的降低。另外，如果在水轮机工作中润滑油系统出现问题，将会导致轴瓦与连接件之间的摩擦系

数增大，在产生巨大摩擦力的同时做功生成巨大热量，给轴瓦和机组的工作安全

和使用寿命带来影响。导致润滑油出现问题的原因包括润滑油的牌号不对、油品

变质、油中泡沫过多等。

2、水轮发电机轴瓦温度升高的防范要点2.1完善水轮机组设备运行分析工作。切实加强设备运行管理，组织开展设备运行分析专项检查，要加强设备运行

巡查力度，针对一些巡查盲区更要引起高度重视，及时掌握设备运行状态，及时

处理设备运行缺陷，对危及安全运行的要及时分析处置，不能处理的，要制定应

急处置措施，防止缺陷隐患扩大。 2.2加强水轮机组设备检修质量管理。严格检修质量管理，认真按照规程、规范开展好设备检修、维护和试验管理工作，比如，刮瓦的质量直接影响机组运行时瓦温的高低，分析、总结设备运行劣化趋势，制

定防范设备潜在隐患的措施。特别是运行工况较差的设备，要通过提高检修质量，努力改善设备运行工况，确保设备的安全可控。 2.3规范水轮机组设备隐患排查治理。全面开展水轮发电设备管理隐患排查治理，及时掌握分析设备运行状态，

特别是要加强机组状态监测、轴瓦温度变化以及一次调频情况，轴承发热比较严

重时，将导致机组轴承烧毁，只有使机组轴承温度稳定在规定范围之内，机组才

能可靠的运行。3、水轮发电机轴瓦温度升高的改善措施3.1机组检修及其他原

因引发轴瓦温度升高的改善措施。①水轮机检修后出现轴瓦温度升高故障，需要

对主轴和轴瓦间隙进行检验，如果发现异常问题应及时调整及采取可靠的处理方案。②在运行中轴瓦档盖的螺丝松动或密封间隙调整过小，会使档盖与轴之间形

成干摩擦，使档盖温度升高，轴温度也增加，影响到轴瓦的温度上升。因此，机

组运行时加强轴瓦档盖的巡检力度，发现问题及时采取有效的措施处理。③加强

水轮发电机的定期维护，改善机器老化程度，充分发挥机组零部件的工作性能，

从而延长机组使用寿命。如果在检查中发现冷却降温系统的部分零件故障，则需

要及时的更换零件。

3.2机组振动造成轴瓦温度升高的改善措施。当水轮发电机组振动产生时，

应科学判断振动原因，采取行之有效的应对措施。在运行中一般是由于导水机构

或转轮四周的进水不均匀，转轮叶片受到磨损破坏，产生转动不平衡，使水轮机

产生振动，或者是发电机电气方面原因造成的。有些混流式水轮机，转轮叶片流

道较小，运行时叶片内容易卡进异物。卡有异物的叶片流经的水量就少，未卡有

异物的叶片流经的水量就多，从而会形成四周进水不均匀。同时由于异物的存在，转轮在旋转时就会产生转动不平衡，引起机组振动发电机三相负荷严重不平衡，

转子绕组匝间发生了短路，定子铁芯铁片松动，都会使磁拉力发生变化，引起发

电机振动，主轴摆度增大，轴瓦温度上升。当确认振动原因是由于水轮机组转轮

卡入异物导致的，需要及时进行异物清理，以保证水轮机正常持续运转。 3.3冷却水系统故障引起轴瓦温度升高的改善措施。冷却水故障的发生，主要包含冷却

水系统器件损坏劳损或管路堵塞。为了保证冷却水系统的工作稳定性，一定要定

期对管件和管路进行检验和检查。如果在检查中发现存在老化或故障的阀门等零件，需要及时更换处理。如果发现管路内被异物堵塞，则要及时清理管理。除此

之外，对于秋季、夏季等异物较多的季节，要积极采取应对措施，避免引水渠和

水库内的漂浮物进入冷却水系统，导致管道堵塞。

3.4润滑油导致轴瓦温度升高的改善措施。①为了避免机组运行中润滑油问

题出现，在添加润滑油时严格要求润滑油的牌号进行确认，并添加相同牌号相同

质量的润滑油产品。只有保证润滑油系统中的润滑油粘度一样，才能使润滑油的