灯泡贯流机组轴承润滑油系统分析

1、国外进口机组润滑油流量监测方法

2、国产机组润滑油流量监测方法

3、机械式和电子式流量开关对比

4、实际应用情况

5、结论与建议

概述：贯流式机组轴承润滑油流量监测非常重要，直接影响机组安全运行，目前多种测量方法、多种测量产品并存，孰好孰坏应认真探讨，在了解的基础上选择合适的方法和产品，保证有效流量测量。

由于贯流式机组结构特殊，必须有一个润滑油循环系统为水导轴承、发导轴承、正反推力轴承提供足够的润滑油。润滑油流量信号参与机组自动开机、事故报警以及事故停机控制，一方面只有润滑油达到开机要求流量时，机组才可开机；另一方面润滑油流量小于规定值时，要给出报警甚至事故停机。因此润滑油流量的正确、及时、稳定监测至关重要。

1、国外进口机组润滑油流量监测方法

在1990年至2000年这十年间，我国引进了一批国外贯流式机组，如湖北王浦洲电站，湖南大源渡电站，广西百龙滩电站等，大约15个电站54台机组。这些机组使用了两类流量开关来完成润滑油系统的流量监测，一种是孔板式，一种是挡板式，两种都属于机械式测量原理。两种开关有着类似的功能：可以指针指示润滑油流量，可以提供多级报警接点输出，可以选择提供标准模拟量4-20mA输出，法兰安装，而日本产的挡板式开关还有玻璃视窗，可以直接观察到管道内润滑油流态及油质。这些流量开关工作至今已十多年，但一直工作良好，基本没有更换过，表现出优良的稳定性。大大减少了现场维护工作量，保障了机组安全可靠工作。目前应用较多的两种流量开关如图1、2所示：

图1 挡板式流量开关

图2 孔板式流量开关

图3 电子式流量开关

2、国产机组润滑油流量监测方法

2000年以后，我国投产的贯流电站基本是国产机组了，除东芝水电和浙富水电依然选用日本产挡板式流量开关外，其它制造厂生产的机组在轴承润滑油系统选用了电子式（热导式）流量开关，这种开关结构简单，体积小，插入式螺纹安装，但需要提供工作电源，只能提供一个报警接点。如图3所示

图4

3、机械式和电子式流量开关对比

3.1 测量原理

3.1.1 机械挡板式流量开关是根据流体推动挡板转动的角度来测量流量,如图4所示：

图5

3.1.2 机械孔板式流量开关是根据安装在过流断面上的孔板过流孔两侧的流体压差来测量流量，所以也叫压差式，如图5所示：

图6

3.1.3 电子式（热导式）

流量开关的探头在通电

后发热，流体流过探头时会带走该热量而使其

温度降低，根据温度降

低的多少来测量流量，

如图6所示：

3.2 压力损失：

孔板式大，挡板式和电子式小，可以从上面的原理图直观的看出。这一特点至关重要，因为贯流式机组润滑油系统多数采用自流式供油方式，所以系统油压都较低，一般只可获得0.2MPa左右的压力，因此如果开关压损太大，势必造成润滑油流速降低，油流量减小，从而影响轴承润滑和冷却效果。所以在使用孔板式流量开关的电站，都被迫采用了油泵直接向轴承供油的方式。因此说挡板式开关最为适合低油压系统流量测量。

3.3 环境温度影响：

机械式没有，电子式较大，因为电子式流量开关测量原理就是与润滑油温度密切相关，并且开关接点动作值是在室温下标定的，季节不同，南北方地域不同，有时上油箱油温达到40度，这样的温度变化，就会影响开关的动作值。另外，当润滑油本身由于冷却器效果变差，而温度升高，也会直接造成开关不能在设定的动作值动作，所以电子式流量开关不适用于被测介质温度变化较大的场合。

3.4 量化测量：

机械式可以实时指针指示润滑油流量，而电子式不可以，所以就无法量化各轴承润滑油的流量分配。

3.5 现场检定：

挡板式可以，其它无法进行，因为挡板式是纯机械传动，所以现场只要推动挡板转动，就可以检定开关设定点及模拟量输出。

3.6 开关点设定：

机械式开关的接点是根据设计要求，在产品出厂时就已标定好的，是

一个具体的值，并且在现场可以调整。而电子式开关是在现场调试设定的，是个大概的范围且很不容易设定。

3.7 开关点数量：

机械式可以有多个开关量，而电子式只有一个开关量。

3.8 电源：

机械式流量开关不需要电源，简化了现场安装，减少了故障率，而电子式必须提供电源才能工作。

3.9 结构差异：

挡板式传动系统简单，其挡板本身充当指针，利用挡板转轴处的凸轮推动开关接点，所以阻力小，不会疲劳损坏；孔板式有往复运动的膜片、指针、传动机构，还有弹簧，因此阻力大，抗震性能差，易疲劳损坏；电子式没有活动部件，结构最为简单。

尤为突出的是，挡板式流量开关设置玻璃视窗，可以透过视窗一目了然的看到管道内的流体状态，比如是否有杂质等。同时，该产品还有一个手柄，通过摇动手柄可以人为的转动挡板，这一设置可以实现两个功能，一是清除使开关发卡的杂质，二是移动挡板对开关进行标定和检验。实践证明这一特点非常实用，是目前其它开关所不能的。

4、实际应用情况

根据我们对几十个贯流式电站的实地了解，使用机械式流量开关的用户一致反映，开关工作稳定可靠，基本上没有更换过，而使用电子式的用户，我们发现有如下几种情况：

4.1 长期工作不正常（如红灯一直点亮），因此放弃使用；如下图所示：

4.2 不知道开关工作是否正常（所有的灯都不亮），也不知道开关报警点如何设定，目前设在何值报警？如下图所示：

4.3 一些电站只是把该开关当做断流报警使用，当然这样使用很难达到保护设备的目的。实际调研也发现电站使用的开关也只能做极端的断水状态报警，因为很难实现调到某个流量来报警。

4.4 多数电站反映有不同程度的损坏，更换过。

4.5 更换后需要重新调试，但用户很难执行。