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
润滑作用能够发挥，并保持润滑油的循环流动性，从而实现降温的作用。

②在机组工作中，要经常对润滑油的品质进行检验，保证润滑油循环系统中的润滑油始终处于正常的品质状态，如果发现润滑油品质下降，要及时更换润滑油。

③要对润滑油的储存温度进行控制，避免润滑油长期处于高温状态，降低润滑油与空气接触的概率，避免润滑油被氧化产生泡沫而影响润滑效果和散热效果。

4、结束语
水轮发电机组在运行中，引起轴瓦温度上升的成因很多。

正确判断故障成因及科学防范是确保设备安全稳定运行的良好基础。

运行人员应根据机组运行时间长短、引水情况、润滑油的油质、轴瓦温度升高过程是迅速上升的还是逐渐上升的规律进行综合判断，找出轴瓦温度升高的原因，采取切实可行的改善措施，合理控制轴瓦运行温度在允许的范围内，从而确保水轮发电机组的安全高效运行。

参考文献
[1]李国强.论水轮发电机轴瓦温度升高运行的原因及处理[J].农业科技与信息，2016（22）[2]张志勇.水轮发电机组下导轴承瓦温偏高的处理[J].机电信息，2018(12) 作者简介
郭晓峰，男，汉族，本科学历，1973年出生，工程师，现从事水电厂运行维护技术管理工作。

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