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引言
水电厂运行中，各导轴承的温度控制意义重大，是机组安全稳定运行的重要保证，而导轴承温度主要依靠透平油进行冷却与降温，所以对设备运行中透平油的分析研究有重要意义。
1、事件经过
2018年01月19日我厂1号机开机后不久就出现上导瓦温异常的情况，随即向调度申请停机检查。查阅历史数据开机流程及异常信号如下：
1）09：23：09上位机下开机令
2）09：28：03 1号机与系统并网，开机过程正常
3）09：30：28 1号机带满负荷100MW运行
4）09：52：26 1号机上导瓦5# 70.0越上限
5）09：57：14 1号机上导瓦1# 70.0越上限
6）09：57：33 1号机上导瓦4# 70.0越上限，随后停机
2018.01.09 1号机也曾开机运行，但与本次开机不同的是为防止1号机长期停机导致技术供水管道堵塞，17：38：53先开机至空载，空载运行十分钟技术供水管道流量正常，各油温和瓦稳定后与17：48：47与系统并列带90MW稳定运行。
2、事件情况分析
事件发生后某厂迅速组织维护技术人员对事件进行了全面排查和分析1号机瓦温异常停机后分析认为：
2.1出现瓦温异常后对传感器及二次回路进行了全面排查，确定传感器和信号回路运行正常并没有问题，也不存在其它异常干扰。通过现场情况和历史数据库的查阅，上导瓦温异常时多个信号点位均报出了温度异常信号，上导油温上高不是很明显，因此判断上位机报瓦温异常时确实发生了瓦温异常事件，并非误报。
2.2 与1号机瓦温异常事件之前和之后开机均为正常不存在上导瓦间隙异常情况，上导瓦与大轴的间隙无异常且透平油润滑良好，散热情况良好：
2.3 1号机瓦温异常事件开机时，可能存在由于技术供水异常或上导冷却水管堵塞导致散热情况恶化。机组在运行中，由于透平油的润滑油作用，可以减少轴与轴瓦之间由于摩擦导致的发热问题，但这并不能完全消除转动部分的这种发热，必须通过冷却装置把这部分热量带走。冷却水和透平油组成了一个循环系统，冷油经过轴瓦变为热油，热油通过冷却器，再变为冷油供给轴瓦，最终使轴与轴瓦旋转所产生的热量正好与冷却水流动所带 走的热量相等，使轴瓦温度最终维持在允许范围内长期稳定运行。因此当冷却水系统出现了故障，需要带走热量的水流量不足或减少，将使轴瓦所产生的热量与冷却水带走的热量不相等，轴瓦温度就会上升。
对此详细查阅当时上位机的全部报文，未发现有冷却水中断或冷却水流量降低的异常报文，1号机开机后技术供水方式为顶盖供水方式，流量达420m3/s，达到运行规程要求的流量要求，技术供水压力0.32mpa符合运行规程要求。对上导流量传感器和控制回路检查也未发现异常。在此后开机能正常运行情况也证明了，冷却水系统运行正常。
2.4 机组运行时机组上导振动异常，导致轴瓦与大轴之间摩擦增大使产生的发热量大于冷却水带走的热量最终导致瓦温持续升高至异常。水轮发电机组在运行中，由于多种原因都会引起机组振动。机组振动时主轴摆度增加，会对轴瓦产生一个冲击力，使主轴与轴瓦的摩阻力增大，产生的热量要增加，同时由于主轴摆度大，透平油的油膜受到一定程度的破坏，散热量不够，使得轴瓦温度上升。机组在正常运行时都应尽量减少振动的产生，例如避免在振动区运行，对振动保持监控并配置相应保护等。
在1号开机并网后机组负荷很快加至满负荷运行，并没在负荷振动区停留，不存在因为在振动区运行导致振动异常情况。查看历史数据库，对数据分析比对后认为当晚1号机各导轴承运行稳定，没有出现振动越限的情况。
2.5 可能由于油量不足、上导油盆中混入水分或其他原因导致油品质量劣化。该原因导致的瓦温异常可能性较大。透平油主要作用是实现能量的传递及机组转动部分润滑和散热，若油品质量出现问题将影响正常运行。通过对油位历史数据的分析，油位保持稳定没有异常升高，机组大量漏水的情况基本可以排除，为了对油品质量进行进一步的确进行了取油样分析。
3、对油品质量有重要影响相关分析
3.1 黏度。黏度是润滑油的重要物理性能指标之一，透平油在使用过程中，由于长期在较高温度下运行，油中低分子成分不断挥发掉。同时，还受空气、压力、流速的影响，要逐渐老化而生成高分子聚合物。因此，在正常情况下，运行中透平油的黏度会随使用时间的延长而有所增加。然而黏度的增大会影响设各的正常运行。
3.2 闪点。闪点是透平油的安全指标之一，闪点越低，燃点就越低，挥发性越大，安全系数越小。透平油在長期运行中如遇到局部高温，会发生热裂分解反应而生成低分子烃类，它们的较高分子烃易挥发而使油的闪点下降。
3.3 酸值。这是一项化学性能指标，也是运行中油的重要监督项目之一。由于透平油是由高分子烃类组成，运行中受空气、温度以及杂质的影响，油会逐渐老化，形成各种氧化物、有机酸、无机酸和低分子烃类。油中酸性物质多了，一方面对设各有腐蚀作用，另一方面这些氧化物会进一步发生缩合聚合反应，生成胶质、沥青质等，沉积于设备中，影响散热，润滑，甚至引起液压系统卡涩，而且油泥的腐蚀性也较强。
3.4 水分。水的存在会削弱透平油的油膜强度，降低润滑效果并使油乳化，更重要的是油中的水分长期与金属零部件接触，会加强低分子酸对金属的腐蚀作用，使设各锈蚀，引起调速系统卡涩，甚至被迫停机，而腐蚀后的产物又会加速油的老化，所以透平油应透明而无水分。
3.5 机械杂质。机械杂质是指油中混入不溶于油的颗粒状物质，如：纤维、灰尘、金属屑、氧化皮、焊渣等。这些杂质在机组油系统中会破坏油膜，磨损设各，使调速系统卡涩、失灵，甚至会造成烧瓦事故，所以运行中的透平油要求不含机械杂质，并且各用油设各要保持绝对干净。 3.6 为了检验上导油槽内的油质是否存在异常，对其进行了取油样分析，试验报告如下
分析说明：根据GB/T7596-2000标准，所做项目全部合格。
根据上导油化试验的报告来看，各项指标都符合国家标准和现场运行规程要求，油样并没有问题，仍属于合格的透平油可以继续正常使用。
4、思考问题原因
那么所有可能导致瓦温异常的因素都被逐一排除了，且在瓦温异常之后的再次开机试运行中，没有再出现类似问题，这是否只是一个偶发的事件？经查询历史数据发现没有出现过25℃以下的油温的情况，而19日开机時初试油温低于25℃，对此我厂的运维人员经过分析讨论后猜想很可能是由于机组长时间未运行后开机，且现场气温较低导致油品出现异常导致。
2018年01月01日开机运行至2018年01月12日1号机组停机后未在运行，2018年01月17日因机组长时间停运，为避免冷却器管路泥沙堵塞和尾水管淤泥而开机空转，开机空转运行时间从08：58到09：18仅20分钟。从下图瓦温曲线可以明显看出，它与19日上午出现开机上导瓦温度异常时的瓦温曲线几乎一致，若继续运行或带负荷很有可能出现相同的问题。与2018年01月01日开机正常的情况相比较，其曲线上升幅度较大，运行20分钟后仍然持续升高没有趋于平缓。油温的曲线变化不是很明显，但仔细观察分析很快就能发现，在该曲线表中01日和19日下午开机运行，瓦温均在一定上升保持稳定，与出现异常的17日和19日上午的温度量相比，其油温的初始温度有明显的差异。出现异常时油温初始温度在22℃左右，而正常运行的起始油温在27℃左右。查历史数据发现：19日09：23开机时上导瓦有6块温度超过70℃，最高点为上导瓦#5号74.2℃。
1号机组上导瓦温异常分析图选取瓦温最高5# 点，时间下开机令后开始计时（min）
通过以上试验数据分析可以得出如下结论：从油温上升温度和瓦温上升温度关系图可以看出，开机前的油温或瓦温越低到达稳定后稳定越高甚至超过规程定值。在TB-46运动粘度曲线图中可以看出，当温度在20℃时运动粘度高达123.11，远远高于GB/T7596-2000规定的41.4-50.6标准范围。运动粘度的变化，是导致此次瓦温异常的主要原因。然而这种变化并不是不可逆的永久性质的油质劣化，当起始油温在正常气温范围内是运动粘度在合格范围内。
透平油的粘度，是采用一个特殊的容器，油质在规定的温度下（一般 40度），油通过这容器漏尽所用的时间，来计算出粘度，通常用恩氏粘度来表示。粘度变化对透平油的影响有
1）透平油的粘度随压力、温度的变化而变化。压力增加时粘度增加，反之则下降;温度升高时粘度下降，温度下降时则粘度升高。2）粘度下降时加速了油的劣化，轴承内不易形成油膜，附着轴承表面的吸附力减小，操作系统漏油量增大，油泵起动频繁，油温又不断上升而造成恶性循环。3）粘度上升时的危害：粘度大油就稠不容易流动，粘度小油就稀容易流动。粘度增加使油不易流动，摩擦阻力增大，不能发挥良好的润滑，散热作用以及能量的传递。
以上数据由于试验设备和现场条件的限制无法进行更加精确的试验，试验数据难免存在一定的偏差，但根据试验结果绘制的曲线中不难得出，我厂此次开机瓦温异常的原因是由于透平油起始温度偏低导致。在刚刚启动时，由于油温比较低，油质就粘稠，粘稠以后轴瓦不能建立油膜，导致润滑和散热作用降低，温度增加异常。在我厂机组设计中，风洞内设计有加热除湿设备。由于我厂地理位置较接近北回归线附近，年平均气温较高，投产至今一直没有投运，今年冬季温度明显较常年偏低导致透平油温度偏低，导致此次瓦温异常。
5、针对此情况的解决方案
解决方案：1、投入加热器的使用，停机后保持对设备的持续加热，使油温在停机后仍然保持在一定的范围内;2、对油温的定值范围进行修改，低于一定温度后闭锁开机条件;3、调研其它品牌的透平油和相关技术，是否有能在低温下运行也能保证油质的运动粘度能在合格范围内的油品和技术等。
（作者单位：云南联合电力开发有限公司瑞丽江一级水电厂）
水电厂运行中，各导轴承的温度控制意义重大，是机组安全稳定运行的重要保证，而导轴承温度主要依靠透平油进行冷却与降温，所以对设备运行中透平油的分析研究有重要意义。
1、事件经过
2018年01月19日我厂1号机开机后不久就出现上导瓦温异常的情况，随即向调度申请停机检查。查阅历史数据开机流程及异常信号如下：
1）09：23：09上位机下开机令
2）09：28：03 1号机与系统并网，开机过程正常
3）09：30：28 1号机带满负荷100MW运行
4）09：52：26 1号机上导瓦5# 70.0越上限
5）09：57：14 1号机上导瓦1# 70.0越上限
6）09：57：33 1号机上导瓦4# 70.0越上限，随后停机
2018.01.09 1号机也曾开机运行，但与本次开机不同的是为防止1号机长期停机导致技术供水管道堵塞，17：38：53先开机至空载，空载运行十分钟技术供水管道流量正常，各油温和瓦稳定后与17：48：47与系统并列带90MW稳定运行。
2、事件情况分析
事件发生后某厂迅速组织维护技术人员对事件进行了全面排查和分析1号机瓦温异常停机后分析认为：
2.1出现瓦温异常后对传感器及二次回路进行了全面排查，确定传感器和信号回路运行正常并没有问题，也不存在其它异常干扰。通过现场情况和历史数据库的查阅，上导瓦温异常时多个信号点位均报出了温度异常信号，上导油温上高不是很明显，因此判断上位机报瓦温异常时确实发生了瓦温异常事件，并非误报。
2.2 与1号机瓦温异常事件之前和之后开机均为正常不存在上导瓦间隙异常情况，上导瓦与大轴的间隙无异常且透平油润滑良好，散热情况良好：
2.3 1号机瓦温异常事件开机时，可能存在由于技术供水异常或上导冷却水管堵塞导致散热情况恶化。机组在运行中，由于透平油的润滑油作用，可以减少轴与轴瓦之间由于摩擦导致的发热问题，但这并不能完全消除转动部分的这种发热，必须通过冷却装置把这部分热量带走。冷却水和透平油组成了一个循环系统，冷油经过轴瓦变为热油，热油通过冷却器，再变为冷油供给轴瓦，最终使轴与轴瓦旋转所产生的热量正好与冷却水流动所带 走的热量相等，使轴瓦温度最终维持在允许范围内长期稳定运行。因此当冷却水系统出现了故障，需要带走热量的水流量不足或减少，将使轴瓦所产生的热量与冷却水带走的热量不相等，轴瓦温度就会上升。
对此详细查阅当时上位机的全部报文，未发现有冷却水中断或冷却水流量降低的异常报文，1号机开机后技术供水方式为顶盖供水方式，流量达420m3/s，达到运行规程要求的流量要求，技术供水压力0.32mpa符合运行规程要求。对上导流量传感器和控制回路检查也未发现异常。在此后开机能正常运行情况也证明了，冷却水系统运行正常。
2.4 机组运行时机组上导振动异常，导致轴瓦与大轴之间摩擦增大使产生的发热量大于冷却水带走的热量最终导致瓦温持续升高至异常。水轮发电机组在运行中，由于多种原因都会引起机组振动。机组振动时主轴摆度增加，会对轴瓦产生一个冲击力，使主轴与轴瓦的摩阻力增大，产生的热量要增加，同时由于主轴摆度大，透平油的油膜受到一定程度的破坏，散热量不够，使得轴瓦温度上升。机组在正常运行时都应尽量减少振动的产生，例如避免在振动区运行，对振动保持监控并配置相应保护等。
在1号开机并网后机组负荷很快加至满负荷运行，并没在负荷振动区停留，不存在因为在振动区运行导致振动异常情况。查看历史数据库，对数据分析比对后认为当晚1号机各导轴承运行稳定，没有出现振动越限的情况。
2.5 可能由于油量不足、上导油盆中混入水分或其他原因导致油品质量劣化。该原因导致的瓦温异常可能性较大。透平油主要作用是实现能量的传递及机组转动部分润滑和散热，若油品质量出现问题将影响正常运行。通过对油位历史数据的分析，油位保持稳定没有异常升高，机组大量漏水的情况基本可以排除，为了对油品质量进行进一步的确进行了取油样分析。
3、对油品质量有重要影响相关分析
3.1 黏度。黏度是润滑油的重要物理性能指标之一，透平油在使用过程中，由于长期在较高温度下运行，油中低分子成分不断挥发掉。同时，还受空气、压力、流速的影响，要逐渐老化而生成高分子聚合物。因此，在正常情况下，运行中透平油的黏度会随使用时间的延长而有所增加。然而黏度的增大会影响设各的正常运行。
3.2 闪点。闪点是透平油的安全指标之一，闪点越低，燃点就越低，挥发性越大，安全系数越小。透平油在長期运行中如遇到局部高温，会发生热裂分解反应而生成低分子烃类，它们的较高分子烃易挥发而使油的闪点下降。
3.3 酸值。这是一项化学性能指标，也是运行中油的重要监督项目之一。由于透平油是由高分子烃类组成，运行中受空气、温度以及杂质的影响，油会逐渐老化，形成各种氧化物、有机酸、无机酸和低分子烃类。油中酸性物质多了，一方面对设各有腐蚀作用，另一方面这些氧化物会进一步发生缩合聚合反应，生成胶质、沥青质等，沉积于设备中，影响散热，润滑，甚至引起液压系统卡涩，而且油泥的腐蚀性也较强。
3.4 水分。水的存在会削弱透平油的油膜强度，降低润滑效果并使油乳化，更重要的是油中的水分长期与金属零部件接触，会加强低分子酸对金属的腐蚀作用，使设各锈蚀，引起调速系统卡涩，甚至被迫停机，而腐蚀后的产物又会加速油的老化，所以透平油应透明而无水分。
3.5 机械杂质。机械杂质是指油中混入不溶于油的颗粒状物质，如：纤维、灰尘、金属屑、氧化皮、焊渣等。这些杂质在机组油系统中会破坏油膜，磨损设各，使调速系统卡涩、失灵，甚至会造成烧瓦事故，所以运行中的透平油要求不含机械杂质，并且各用油设各要保持绝对干净。 3.6 为了检验上导油槽内的油质是否存在异常，对其进行了取油样分析，试验报告如下
分析说明：根据GB/T7596-2000标准，所做项目全部合格。
根据上导油化试验的报告来看，各项指标都符合国家标准和现场运行规程要求，油样并没有问题，仍属于合格的透平油可以继续正常使用。
4、思考问题原因
那么所有可能导致瓦温异常的因素都被逐一排除了，且在瓦温异常之后的再次开机试运行中，没有再出现类似问题，这是否只是一个偶发的事件？经查询历史数据发现没有出现过25℃以下的油温的情况，而19日开机時初试油温低于25℃，对此我厂的运维人员经过分析讨论后猜想很可能是由于机组长时间未运行后开机，且现场气温较低导致油品出现异常导致。
2018年01月01日开机运行至2018年01月12日1号机组停机后未在运行，2018年01月17日因机组长时间停运，为避免冷却器管路泥沙堵塞和尾水管淤泥而开机空转，开机空转运行时间从08：58到09：18仅20分钟。从下图瓦温曲线可以明显看出，它与19日上午出现开机上导瓦温度异常时的瓦温曲线几乎一致，若继续运行或带负荷很有可能出现相同的问题。与2018年01月01日开机正常的情况相比较，其曲线上升幅度较大，运行20分钟后仍然持续升高没有趋于平缓。油温的曲线变化不是很明显，但仔细观察分析很快就能发现，在该曲线表中01日和19日下午开机运行，瓦温均在一定上升保持稳定，与出现异常的17日和19日上午的温度量相比，其油温的初始温度有明显的差异。出现异常时油温初始温度在22℃左右，而正常运行的起始油温在27℃左右。查历史数据发现：19日09：23开机时上导瓦有6块温度超过70℃，最高点为上导瓦#5号74.2℃。
1号机组上导瓦温异常分析图选取瓦温最高5# 点，时间下开机令后开始计时（min）
通过以上试验数据分析可以得出如下结论：从油温上升温度和瓦温上升温度关系图可以看出，开机前的油温或瓦温越低到达稳定后稳定越高甚至超过规程定值。在TB-46运动粘度曲线图中可以看出，当温度在20℃时运动粘度高达123.11，远远高于GB/T7596-2000规定的41.4-50.6标准范围。运动粘度的变化，是导致此次瓦温异常的主要原因。然而这种变化并不是不可逆的永久性质的油质劣化，当起始油温在正常气温范围内是运动粘度在合格范围内。
透平油的粘度，是采用一个特殊的容器，油质在规定的温度下（一般 40度），油通过这容器漏尽所用的时间，来计算出粘度，通常用恩氏粘度来表示。粘度变化对透平油的影响有
1）透平油的粘度随压力、温度的变化而变化。压力增加时粘度增加，反之则下降;温度升高时粘度下降，温度下降时则粘度升高。2）粘度下降时加速了油的劣化，轴承内不易形成油膜，附着轴承表面的吸附力减小，操作系统漏油量增大，油泵起动频繁，油温又不断上升而造成恶性循环。3）粘度上升时的危害：粘度大油就稠不容易流动，粘度小油就稀容易流动。粘度增加使油不易流动，摩擦阻力增大，不能发挥良好的润滑，散热作用以及能量的传递。
以上数据由于试验设备和现场条件的限制无法进行更加精确的试验，试验数据难免存在一定的偏差，但根据试验结果绘制的曲线中不难得出，我厂此次开机瓦温异常的原因是由于透平油起始温度偏低导致。在刚刚启动时，由于油温比较低，油质就粘稠，粘稠以后轴瓦不能建立油膜，导致润滑和散热作用降低，温度增加异常。在我厂机组设计中，风洞内设计有加热除湿设备。由于我厂地理位置较接近北回归线附近，年平均气温较高，投产至今一直没有投运，今年冬季温度明显较常年偏低导致透平油温度偏低，导致此次瓦温异常。
5、针对此情况的解决方案
解决方案：1、投入加热器的使用，停机后保持对设备的持续加热，使油温在停机后仍然保持在一定的范围内;2、对油温的定值范围进行修改，低于一定温度后闭锁开机条件;3、调研其它品牌的透平油和相关技术，是否有能在低温下运行也能保证油质的运动粘度能在合格范围内的油品和技术等。
（作者单位：云南联合电力开发有限公司瑞丽江一级水电厂）