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摘要： 灯泡贯流机组轴承润滑油，一般由安装在与机组轴线有一定高差的高位油箱采用自流方式向机组轴承供油，或者由安装在回油箱上的油泵直接泵给，或者两者兼备。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。
关键词：灯泡贯流式机组；轴承润滑油；流量测量；流量开关
中图分类号：TH814
1 概况
河口水电站是位于兰州市西郊黄河干流上的一座中型河床式水电站，距上游八盘峡水电站8km，距下游柴家峡水电站10km，距兰州市区约45km，是黄河龙—青段梯级第十七个水电站，电站正常蓄水位1558.00m，挡水建筑物坝顶高程1562.00m，最大坝高37m。该电站总装机容量74 Mw（4×18.5Mw），设计水头5.3m，最大水头6.8 m，设计引用流量1594.4m3/s。水轮机型号SFWG18.5-88/7820，发电机型号SFWG18.5-88/7820。主机设备是由天津市天发重型水电设备制造有限公司制造，调速器是由武汉三联水电控制设备制造有限公司制造。设计单位为中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，安装单位由中国水利水电第三工程局有限公司承担。在机组安装过程中，发现了设计和制造上的诸多不合理之处，因各种原因对其部分零部件进行了技术改造。
2 润滑油系统供油方式
本电站采用外循环冷却间接供油方式，即油泵→高位油箱→主供油电磁阀→轴承→低位油箱。电站油务系统包括润滑油系统和调速器油系统，统一采用L-TSA46#抗氧防锈汽轮机油。
3 润滑油系统流量监测方式
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。
挡板式流量开关的测量原理是：根据流体推动挡板转动的角度来测量流量，而电子式（热导式）流量开关的工作原理是：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。河口水电站润滑油系统同时采用了这两种产品，下面针对这两种产品进行探讨。
3.1国外进口机组润滑油系统流量监测方法
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統的流量监测，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。
3.2 流量开关的压力损失
由于灯泡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 流量开关的结构差异
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。
3.4 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。
3.5 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。
3.6 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。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。要针对各部轴承油量变化进行反复调整，直至指示灯稳定为止。机械式可以有多个开关量，而电子式只有一个开关量。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。
4 结论与建议
通过本文的论述，我们不难得出如下结论：在贯流式机组轴承润滑油系统，由于其油压低，油温变化大，所以，从要求开关压损尽量小的角度出发，机械挡板式优于机械孔板式；从要求可以量化测量、容易调试的角度出发，机械式优于电子式（热导式）；从要求不受温度变化影响的角度出发，机械挡板式优于电子式（热导式）。因此，我们建议在贯流式机组轴承润滑油流量监测中，选用机械挡板式流量开关是最合适的。而河口水电站采取同时装设这两类产品的方式，一是出于对机组运行安全可靠的监测，二是出于对监控设备的完整考虑。
关键词：灯泡贯流式机组；轴承润滑油；流量测量；流量开关
中图分类号：TH814
1 概况
河口水电站是位于兰州市西郊黄河干流上的一座中型河床式水电站，距上游八盘峡水电站8km，距下游柴家峡水电站10km，距兰州市区约45km，是黄河龙—青段梯级第十七个水电站，电站正常蓄水位1558.00m，挡水建筑物坝顶高程1562.00m，最大坝高37m。该电站总装机容量74 Mw（4×18.5Mw），设计水头5.3m，最大水头6.8 m，设计引用流量1594.4m3/s。水轮机型号SFWG18.5-88/7820，发电机型号SFWG18.5-88/7820。主机设备是由天津市天发重型水电设备制造有限公司制造，调速器是由武汉三联水电控制设备制造有限公司制造。设计单位为中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，安装单位由中国水利水电第三工程局有限公司承担。在机组安装过程中，发现了设计和制造上的诸多不合理之处，因各种原因对其部分零部件进行了技术改造。
2 润滑油系统供油方式
本电站采用外循环冷却间接供油方式，即油泵→高位油箱→主供油电磁阀→轴承→低位油箱。电站油务系统包括润滑油系统和调速器油系统，统一采用L-TSA46#抗氧防锈汽轮机油。
3 润滑油系统流量监测方式
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。
挡板式流量开关的测量原理是：根据流体推动挡板转动的角度来测量流量，而电子式（热导式）流量开关的工作原理是：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。河口水电站润滑油系统同时采用了这两种产品，下面针对这两种产品进行探讨。
3.1国外进口机组润滑油系统流量监测方法
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統的流量监测，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。
3.2 流量开关的压力损失
由于灯泡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 流量开关的结构差异
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。
3.4 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。
3.5 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。
3.6 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。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。要针对各部轴承油量变化进行反复调整，直至指示灯稳定为止。机械式可以有多个开关量，而电子式只有一个开关量。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。
4 结论与建议
通过本文的论述，我们不难得出如下结论：在贯流式机组轴承润滑油系统，由于其油压低，油温变化大，所以，从要求开关压损尽量小的角度出发，机械挡板式优于机械孔板式；从要求可以量化测量、容易调试的角度出发，机械式优于电子式（热导式）；从要求不受温度变化影响的角度出发，机械挡板式优于电子式（热导式）。因此，我们建议在贯流式机组轴承润滑油流量监测中，选用机械挡板式流量开关是最合适的。而河口水电站采取同时装设这两类产品的方式，一是出于对机组运行安全可靠的监测，二是出于对监控设备的完整考虑。