CN111946530A - 灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，灯泡贯流式机组包括内部设有大轴的灯泡头，大轴上套设有轴承组，灯泡贯流式机组还包括与轴承组连通的供油系统，灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括与灯泡贯流式机组电连接的现地控制单元和用于检测供油系统内油位值的轴承供油油位监控保护子系统，轴承供油油位监控保护子系统包括与现地控制单元电连接的油位自动检测单元。本申请中，可通过轴承供油油位监控保护子系统中的油位自动检测单元实时监测高位油箱和低位油箱内部润滑油的油位高度，在监测到油位高度过低时采取补救措施提升油位高度，以防止因出现轴承供油中断的现象导致灯泡贯流式机组轴瓦烧毁事故的发生。

Description

灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统

【技术领域】

本申请涉及灯泡贯流式水轮发电机技术领域，具体地说，涉及一种灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统。

【背景技术】

目前，灯泡贯流式水轮发电机组因单位过流量大，机组效率高，广泛应用于我国低水头水力发电厂，但其辅助设备相对于其他类型机组复杂，这种类型的发电机组在我国运行时间相对较短，到目前为止，还没有其自动控制设计、运行与维护方面的国家标准和行业标准，导致这种类型的机组在我国水力发电行业中出现故障的频率较高，特别是因对轴承轴瓦元件的监控保护方法不得当，导致经常出现轴承轴瓦烧毁事故，一旦出现轴承轴瓦烧毁事故，机组修复时间需要大量的时间，给发电企业造成巨大的经济损失，轴瓦烧毁事故已成为灯泡贯流式水力发电厂最主要的重大事故。

【发明内容】

为了有效监控灯泡贯流式机组轴瓦的工作状态，防止出现轴承轴瓦烧毁事故，本申请提供了一种灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统。

为解决上述技术问题，本申请是通过以下技术方案实现：

一种灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，所述灯泡贯流式机组包括内部设有大轴的灯泡头，所述大轴上套设有轴承组，所述灯泡贯流式机组还包括与所述轴承组连通且向所述轴承组输送润滑油的供油系统，所述供油系统包括位于所述轴承组上方并与所述轴承组相连通的高位油箱、位于所述轴承组下方并与所述轴承组相连通的的低位油箱、分别连通所述高位油箱和所述低位油箱用于将所述低位油箱内的润滑油输送至所述高位油箱内的输油泵，所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括与所述灯泡贯流式机组电连接的现地控制单元和与所述现地控制单元电连接用于检测所述供油系统内油位值的轴承供油油位监控保护子系统，所述轴承供油油位监控保护子系统包括与所述现地控制单元电连接的油位自动检测单元，所述油位自动检测单元设于所述高位油箱或低位油箱上，用于获取高位油箱或低位油箱的油位值并将油位值发送至现地控制单元。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，所述轴承供油油位监控保护子系统还包括与所述供油系统相连通的备用泵，所述备用泵与所述现地控制单元电连接，所述现地控制单元在判断所述油位自动检测单元所获取的油位值低至预设的预警油位时，所述现地控制单元发出油位预警信号并启动备用泵向所述供油系统供油，所述现地控制单元在判断所述油位自动检测单元所获取的油位值低至预设的停机油位时，所述现地控制单元控制所述灯泡贯流式机组停机。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，所述灯泡贯流式机组包括设于所述大轴一侧用于驱动所述大轴旋转的转轮、套设于所述大轴的另一侧并跟随所述大轴旋转的发电机转子、设于所述灯泡头上且与所述发电机转子相对设置并配合发电的发电机定子；

所述轴承组包括设于所述大轴上的用于承受所述大轴径向载荷的发电机径向轴承、用于承受所述大轴轴向载荷的正推力轴承和反推力轴承，以及设于所述大轴上临近所述转轮的水轮机径向轴承。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于监控所述轴承组内供油流量的轴承供油流量监控保护子系统，所述轴承供油流量监控保护子系统包括设于所述输油泵的出油口、所述轴承组中各轴承的供油口以及所述轴承组的回油口上的用于检测润滑油流量值的流量计及流量变送器，所述流量计及流量变送器将检测到的润滑油流量值输送至所述现地控制单元，所述现地控制单元在判断所述流量计及流量变送器所检测到的润滑油流量值低至预设的预警流量时，所述现地控制单元发出流量预警信号；所述现地控制单元在判断所述流量计及流量变送器所检测到的润滑油流量值低至预设的停机流量时，所述现地控制单元控制所述灯泡贯流式机组停机。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于监控所述轴承组的温度以及所述轴承组内油温的轴承及轴承油温监控保护子系统，所述轴承及轴承油温监控保护子系统包括设于所述轴承组中各轴承上的第一测温电阻，以及设于所述高位油箱或所述低位油箱上用于检测所述高位油箱或所述低位油箱内油温温度的第二测温电阻，所述第一测温电阻与所述第二测温电阻分别与所述现地控制单元电连接，所述第一测温电阻将获取的所述轴承组中各轴承温度的第一温度值发送给所述现地控制单元，所述第二测温电阻将获取的所述高位油箱或所述低位油箱内油温的第二温度值发送给所述现地控制单元，所述现地控制单元在判断第一温度值或第二温度值达到预设的预警温度时，所述现地控制单元发出温度预警信号，所述现地控制单元在判断第一温度值达到预设的停机温度时，所述现地控制单元控制所述灯泡贯流式机组停机；

所述高位油箱内还设有与所述现地控制单元电性连接且用于加热润滑油的润滑油加热器；

所述低位油箱与所述轴承组之间还设有与所述现地控制单元电性连接且用于冷却润滑油的冷却器。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括设于所述轴承组上用于监控各轴承振动值的轴承振动监控保护子系统，所述轴承振动监控保护子系统包括分设于所述正推力轴承、反推力轴承、发电机径向轴承和水轮机径向轴承上的轴承振动监测仪，所述轴承振动监测仪与所述现地控制单元电性连接，所述轴承振动监测仪用于将检测到的各轴承的振动值发送至所述现地控制单元，所述现地控制单元在判断检测到的各轴承的振动值中任一轴承的振动值超过预设的预警振动值时，所述现地控制单元发出振动预警信号；所述现地控制单元在判断检测到的各轴承的振动值中任一轴承的振动值超过预设的停机振动值时，所述现地控制单元控制所述灯泡贯流式机组停机。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于保护所述轴承组内流动的润滑油油质的轴承供油油质监控保护子系统，所述轴承供油油质监控保护子系统包括分别设于所述轴承组中各轴承供油口处以及所述轴承组的回油口处的用于吸附润滑油中金属杂物的磁环、设于所述输油泵与备用泵的出油口处的过滤器和用于检测所述过滤器有无堵塞的压差信号器，所述压差信号器与所述现地控制单元电连接，所述压差信号器用于检测过滤器处的压差值并将压差值发送至所述现地控制单元，所述现地控制单元在判断所述压差信号器所检测到的压差值达到预设的预警压差值时，所述现地控制单元发出油质预警信号；

所述高位油箱和所述低位油箱上均设有用于实时检测润滑油内水含量值的油混水信号变送器，所述油混水信号变送器将检测到的润滑油内水含量值发送给所述现地控制单元，所述现地控制单元在判断所述油混水信号变送器所检测到的润滑油内水含量值达到预设的预警水含量值时，所述现地控制单元发出油质预警信号。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，所述灯泡贯流式机组包括用于顶起所述大轴的大轴顶起装置，所述大轴顶起装置包括用于在所述灯泡贯流式机组开停机时向所述发电机径向轴承和水轮机径向轴承输送高压油以顶起所述大轴的高压油泵，所述高压油泵通过高压油管与所述发电机径向轴承和水轮机径向轴承相连通，所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括用于监控大轴顶起装置是否正常工作的大轴顶起监控保护子系统，所述大轴顶起监控保护子系统包括设于高压油管上与所述现地控制单元电性连接用于检测所述高压油管内油压的压力显控器，所述压力显控器用于将所检测到的所述高压油管内油压值发送至所述现地控制单元，所述大轴顶起监控保护子系统还包括与所述高压油管相连通并与所述现地控制单元电连接的高压顶起备用油泵，当高压油泵启动后，所述现地控制单元在判断到所述压力显控器所检测到的所述高压油管内油压值在一定的时间内未达到预设的油压值时，所述现地控制单元驱动所述高压顶起备用油泵向所述高压油管输出高压油；当高压顶起备用油泵启动后，所述现地控制单元在判断到所述压力显控器所检测到的所述高压油管内油压值在一定的时间内未达到预设的油压值时，所述现地控制单元停止所述灯泡贯流式机组的开停机流程。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于控制所述输油泵与备用泵运行状态的轴承供油泵监控子系统，所述轴承供油泵监控子系统包括分别与所述现地控制单元和所述输油泵电连接的第一油泵开关，以及分别与所述现地控制单元和所述备用泵电连接的第二油泵开关，所述现地控制单元控制所述第一油泵开关和第二油泵开关中至少其一闭合以使所述输油泵与备用泵中至少其一工作，当所述现地控制单元判断所述第一油泵开关和第二油泵开关均断开时，所述现地控制单元控制所述灯泡贯流式机组停机。

如上所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括与所述现地控制单元电连接用于监控所述现地控制单元工作状态的公共现地控制单元；

所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统还包括与所述灯泡贯流式机组电连接的轴瓦保护硬备后操作系统，所述轴瓦保护硬备后操作系统包括与所述灯泡贯流式机组电连接的急停控制电路。

与现有技术相比，本申请有如下优点：

1、本申请中，可通过轴承供油油位监控保护子系统中的油位自动检测单元实时监测高位油箱和低位油箱内部润滑油的油位高度，在监测到油位高度过低时采取补救措施提升油位高度，以防止因出现轴承供油中断的现象导致灯泡贯流式机组轴瓦烧毁事故的发生。

2、本申请中，可通过轴承供油流量监控保护子系统中的流量计和流量变送器有效监控输油泵的出油口、轴承组中各轴承的供油口以及轴承组的回油口供油流量状况，通过对上述位置的油量监视，可有效地监控油量的变化，当润滑油流量变小影响轴承润滑和散热时，发出预警信号提醒值班人员或驱动运行指导程序进行自动处理，使供油量恢复正常，如果监测到流量继续下降接近流量中断时，可启动机组事故停机程序，将机组停下，确保机组轴承轴瓦安全。

3、本申请中，可通过轴承及轴承油温监控保护子系统中的第一测温电阻和第二测温电阻对各轴承的工作温度以及高位油箱或低位油箱内油温进行监控，当监控到的温度超过预警值时，即轴承处的温度可能过高，可提醒值班人员引起注意或按运行指导方案进行处理以降低轴承温度，当监控到的温度达到停机温度时，现地控制单元可控制机组安全停下来，防止出现轴承轴瓦烧毁事故。

4、本申请中，可通过轴承振动监控保护子系统中的轴承振动监测仪监控轴承组中各轴承的振动值，当监控到振动超过预警值时，即轴承负荷过大，容易引起轴承烧毁事故，此时可提醒值班人员引起注意或按运行指导方案进行处理以降低轴承的负荷，当监控到的振动值超过停机振动值时，现地控制单元控制所述灯泡贯流式机组停机，防止轴承轴瓦因负荷过大而导致烧毁事故的发生。

5、本申请中，通过轴承供油油质监控保护子系统中所设置的磁环能有效吸附润滑油内的金属杂物，保证润滑油的油质满足使用需要，同时通过压差信号器监测输油泵与备用泵的出油口处的过滤器是否堵塞，防止因过滤器堵塞影响润滑油输出流量而导致轴承组供油中断。

6、本申请中，在机组开停机时，可通过大轴顶起监控保护子系统监控大轴顶起装置是否能够正常工作，本申请通过压力显控器监测机组开停机时大轴顶起装置供向发电机径向轴承和水轮机径向轴承的油压值，若大轴顶起装置供向发电机径向轴承和水轮机径向轴承的油压值不足从而不足以顶起大轴时，现地控制单元驱动高压顶起备用油泵向发电机径向轴承和水轮机径向轴承供油；若当高压顶起备用油泵启动后，供向发电机径向轴承和水轮机径向轴承的油压值依然不足，依然不能有效顶起大轴时，现地控制单元停止灯泡贯流式机组的开停机流程，防止因大轴顶起装置的非正常工作而使灯泡贯流式机组在开停机流程发生轴承轴瓦烧毁事故。

7、本申请中，通过公共现地控制单元监控现地控制单元的工作状态，在现地控制单元出现故障时，可方便机组人员及时发现现地控制单元的故障问题，防止因现地控制单元故障而使机组处于无任何保护监控状态下运行从而出现轴承轴瓦烧毁事故。

8、本申请中，通过轴承供油泵监控子系统控制第一油泵开关和第二油泵开关中至少其一闭合以使输油泵与备用泵中至少其一工作，确保一定会有油泵向轴承组供油以保证机组的正常工作；而当现地控制单元判断第一油泵开关和第二油泵开关均断开时，现地控制单元控制灯泡贯流式机组停机，防止因轴承组供油中断而发生轴承轴瓦烧毁事故。

9、本申请中，轴瓦保护硬备后操作系统独立于灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统中的其他保护子系统，在机组人员发现灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统中其他保护子系统失灵的极端状况下，即灯泡贯流式机组缺乏有效监控保护的情况下，可通过轴瓦保护硬备后操作系统中的急停控制电路将机组快速安全停下来，以防止机组在缺乏有效监控的状况下发生轴承轴瓦烧毁事故。

【附图说明】

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是灯泡贯流式机组的示意图；

图2是灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统中轴承供油油位监控保护子系统、轴承供油流量监控保护子系统和大轴顶起监控保护子系统与灯泡贯流式机组的连接示意图；

图3是灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统中轴承及轴承油温监控保护子系统与灯泡贯流式机组的连接示意图；

图4是灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统中轴承振动监控保护子系统与灯泡贯流式机组的连接示意图；

图5是灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统中轴承供油油质监控保护子系统与灯泡贯流式机组的连接示意图；

图6是灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统的连接框图。

【具体实施方式】

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

如图1至6所示,一种灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其用于监控保护灯泡贯流式机组1，防止灯泡贯流式机组轴瓦烧毁事故的发生，如图1所示，所述灯泡贯流式机组1包括内部设有大轴11的灯泡头12，所述大轴11上套设有轴承组13，所述灯泡贯流式机组1还包括与所述轴承组13连通且向所述轴承组13输送润滑油以对轴承组13进行散热的供油系统14，所述供油系统14包括位于所述轴承组13上方并与所述轴承组13相连通的高位油箱141、位于所述轴承组13下方并与所述轴承组13相连通的的低位油箱142、分别连通所述高位油箱141和所述低位油箱142用于将所述低位油箱 142内的润滑油输送至所述高位油箱141内的输油泵143，所述灯泡贯流式机组1还包括设于所述大轴11一侧用于驱动所述大轴11旋转的转轮19、套设于所述大轴11的另一侧并跟随所述大轴11旋转的发电机转子15、设于所述灯泡头12上且与所述发电机转子15相对设置并配合发电的发电机定子16；所述轴承组13包括设于所述大轴 11上的用于承受所述大轴11径向载荷的发电机径向轴承131、用于承受所述大轴11轴向载荷的正推力轴承132和反推力轴承133，以及设于所述大轴11上临近所述转轮19的水轮机径向轴承134，发电机径向轴承131、正推力轴承132、反推力轴承133和水轮机径向轴承134通过各自的供油口接收从高位油箱处输送而来的润滑油，且发电机径向轴承131、正推力轴承132、反推力轴承133和水轮机径向轴承134连接同一回油口以将各自输出的润滑油通过回油口回流至低位油箱处。

具体地，如图2所示，所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括与所述灯泡贯流式机组1电连接的现地控制单元2和与所述现地控制单元2电连接用于检测所述供油系统14内油位值的轴承供油油位监控保护子系统3，所述现地控制单元2可以采用PLC控制系统，所述轴承供油油位监控保护子系统3包括与所述现地控制单元 2电连接的油位自动检测单元31，所述油位自动检测单元31设于所述高位油箱141或低位油箱142上，用于获取高位油箱141或低位油箱142的油位值并将油位值发送至现地控制单元2，所述油位自动检测单元31可采用液位计等检测装置，只要能检测高位油箱141或低位油箱142的油位高度即可。本实施例中，可通过轴承供油油位监控保护子系统中的油位自动检测单元实时监测高位油箱或低位油箱内部润滑油的油位高度，在监测到油位高度过低时采取补救措施提升油位高度，以防止因出现轴承供油中断的现象导致灯泡贯流式机组轴瓦烧毁事故的发生。进一步地，所述轴承供油油位监控保护子系统3还包括与所述供油系统14相连通的备用泵32，所述备用泵32与所述现地控制单元2电连接，所述现地控制单元2在判断所述油位自动检测单元31所获取的油位值低至预设的预警油位时，说明高位油箱或低位油箱内部润滑油的油位高度在持续下降，轴承组存在供油中断的风险，此时所述现地控制单元2发出油位预警信号至声光报警装置以便通过声光等方式通知机组人员，并启动备用泵32向所述供油系统 14供油，即通过增加油泵输油的措施来保证油位不再持续下降，当油位恢复正常时，现地控制单元2控制备用泵32自动退出工作。但所述现地控制单元2在判断所述油位自动检测单元31所获取的油位值低至预设的停机油位时，说明高位油箱或低位油箱内部润滑油的油位高度没有得到恢复，反而继续下降，此时机组即将因供油中断而发生轴承轴瓦烧毁事故，此时所述现地控制单元2控制所述灯泡贯流式机组1停机，确保在供油中断前停止机组的运行，确保机组的安全，防止轴承轴瓦烧毁事故的发生。

进一步地，所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于监控所述轴承组13内供油流量的轴承供油流量监控保护子系统4，所述轴承供油流量监控保护子系统4包括设于所述输油泵143 的出油口、所述轴承组13中各轴承的供油口以及所述轴承组13的回油口上的用于检测润滑油流量值的流量计41及流量变送器42，所述流量计41及流量变送器42将检测到的润滑油流量值输送至所述现地控制单元2，所述现地控制单元2在判断设于所述输油泵143的出油口、所述轴承组13中各轴承的供油口以及所述轴承组13的回油口之一的所述流量计41及流量变送器42所检测到的润滑油流量值低至预设的预警流量时，所述现地控制单元2发出流量预警信号；所述现地控制单元2在判断设于所述输油泵143的出油口、所述轴承组13中各轴承的供油口以及所述轴承组13的回油口之一的所述流量计41及流量变送器42所检测到的润滑油流量值低至预设的停机流量时，所述现地控制单元2控制所述灯泡贯流式机组1停机。通过轴承供油流量监控保护子系统中的流量计和流量变送器有效监控输油泵的出油口、轴承组中各轴承的供油口以及轴承组的回油口供油流量状况，通过对上述位置的油量监视，可有效地监控油量的变化，当润滑油流量变小影响轴承润滑和散热时，发出预警信号提醒值班人员或驱动运行指导程序进行自动处理，使供油量恢复正常，如果监测到流量继续下降接近流量中断时，可启动机组事故停机程序，将机组停下，确保机组轴承轴瓦安全。

进一步地，如图3所示，所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于监控所述轴承组13的温度以及所述轴承组13 内油温的轴承及轴承油温监控保护子系统5，所述轴承及轴承油温监控保护子系统5包括设于所述轴承组13中各轴承上的第一测温电阻 51，以及设于所述高位油箱141或所述低位油箱142上用于检测所述高位油箱141或所述低位油箱142内油温温度的第二测温电阻52，所述第一测温电阻51与所述第二测温电阻52分别与所述现地控制单元2电连接，所述第一测温电阻51将获取的所述轴承组13中各轴承温度的第一温度值发送给所述现地控制单元2，所述第二测温电阻52 将获取的所述高位油箱141或所述低位油箱142内油温的第二温度值发送给所述现地控制单元2，所述现地控制单元2在判断第一温度值或第二温度值达到预设的预警温度时，所述现地控制单元2发出温度预警信号，所述现地控制单元2在判断第一温度值达到预设的停机温度时，所述现地控制单元2控制所述灯泡贯流式机组1停机。所述高位油箱141内还设有与所述现地控制单元2电性连接且用于加热润滑油的润滑油加热器53，所述低位油箱142与所述轴承组13之间还设有与所述现地控制单元2电性连接且用于冷却润滑油的冷却器54。由于轴承组内各轴承的温度应该控制在65℃以内，因此需要时刻监测轴承工作温度及润滑油温度，通过轴承及轴承油温监控保护子系统中的第一测温电阻和第二测温电阻对各轴承的工作温度以及高位油箱或低位油箱内油温进行监控，当监控到的温度超过预警值时，即轴承处的温度可能过高，可提醒值班人员引起注意或按运行指导方案进行处理以降低轴承温度，当监控到的温度达到停机温度时，现地控制单元可控制机组安全停下来，防止出现轴承轴瓦烧毁事故。另外，针对冬冷夏热地区，当监测到高位油箱内润滑油温度过低时，为避免因润滑油粘度增加影响润滑油性能，现地控制单元可控制润滑油加热器 53加热润滑油。润滑油在对各轴承润滑散热后在回流至低位油箱前，通过冷却器54冷却润滑油来降低油温，以确保润滑油能持续对各轴承进行散热，使机组轴承轴瓦处于正常的运行温度范围内。

进一步地，如图4所示，所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括设于所述轴承组13上用于监控各轴承振动值的轴承振动监控保护子系统6，所述轴承振动监控保护子系统6包括分设于所述正推力轴承132、反推力轴承133、发电机径向轴承131和水轮机径向轴承134上的轴承振动监测仪61，所述轴承振动监测仪61 与所述现地控制单元2电性连接，所述轴承振动监测仪61用于将检测到的各轴承的振动值发送至所述现地控制单元2，所述现地控制单元2在判断检测到的各轴承的振动值中任一轴承的振动值超过预设的预警振动值时，所述现地控制单元2发出振动预警信号；若所述现地控制单元2判断各轴承的振动值中任一轴承的振动值上升较快，可驱动机组的调速器进行减负荷操作以降低各轴承的振动值，避免轴承过度转动而导致损毁；所述现地控制单元2在判断检测到的各轴承的振动值中任一轴承的振动值超过预设的停机振动值时，所述现地控制单元2控制所述灯泡贯流式机组1停机。机组在运行时，轴承组中各轴承会受到较大的振动冲击，若振动过大，则会破坏润滑油在轴承上所形成的油膜，影响润滑油对轴承的散热效果，导致发生轴承轴瓦烧毁事故，因此，需要设置轴承振动监测仪61对轴承振动进行监测。

进一步地，如图5所示，所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于保护所述轴承组13内流动的润滑油油质的轴承供油油质监控保护子系统7，所述轴承供油油质监控保护子系统7 包括分别设于所述轴承组13中各轴承供油口处以及所述轴承组13的回油口处的用于吸附润滑油中金属杂物的磁环71、设于所述输油泵 143与备用泵32的出油口处的过滤器72和用于检测所述过滤器72 有无堵塞的压差信号器73，所述压差信号器73与所述现地控制单元 2电连接，所述压差信号器73用于检测过滤器72处的压差值并将压差值发送至所述现地控制单元2，所述现地控制单元2在判断所述压差信号器73所检测到的压差值达到预设的预警压差值时，所述现地控制单元2发出油质预警信号。为了保证润滑油的润滑散热效果，需要保证和维持机组内润滑油的品质满足使用需求，润滑油中最常见的主要杂质有金属颗粒屑、灰尘、毛刺、焊渣、脱落的油漆碎片等，它们混杂在润滑油中，像磨料一样渗入到机组各个运动部件的配合面上，不仅加速零件及设备表面磨损，破坏润滑油膜，还会缩短零件和设备寿命。轻者引起转速波动、负荷不稳等严重缺陷，重者造成调速系统失灵、拒动，乃至造成飞车事故，且细小的金属杂质进入到轴承轴瓦，会将轴瓦的乌金及大轴划伤，致使轴承中润滑油油膜难以形成，其结果会导致轴承和轴瓦之间干摩擦，从而引起卡涩、烧毁轴承的事故，因此需要通过设置所述磁环71吸附润滑油中的金属杂物，保证润滑油的质量，对于润滑油中非金属杂质的处理，一般是通过设于所述输油泵143与备用泵32的出油口处的过滤器72进行过滤，但若杂质过多而导致过滤器72被堵塞，则会影响输油泵143与备用泵32对轴承组的供油效果，因此需要设置压差信号器73判断过滤器72是否有堵塞，若有堵塞则通过发出油质预警信号通知机组人员进行清理。

进一步地，所述高位油箱141和所述低位油箱142上均设有用于实时监测润滑油内水含量值的油混水信号变送器74，所述油混水信号变送器74将检测到的润滑油内水含量值发送给所述现地控制单元 2，所述现地控制单元2在判断所述油混水信号变送器74所检测到的润滑油内水含量值达到预设的预警水含量值时，所述现地控制单元2 发出油质预警信号。由于供油系统14一般不是完全密封的系统，因此不能阻止污染物进入供油系统14内，特别是轴承组中多个轴承轴瓦直接与空气接触，因此空气中潮湿水汽凝结而成的水分会在轴承轴瓦处进入至润滑油中，并与机组运行时零部件磨损所产生的金属杂质共同作用下，加速润滑油油质劣化，劣化后的润滑油不仅腐蚀大轴 11和轴承组13内零部件表面和密封圈的工作性能，还会大大降低润滑油油品粘度，从而影响大轴11和轴承组13之间的工作稳定性，润滑油使用一段时间以后由于劣化，油内酸值增加，会对主轴轴颈产生腐蚀，若较长时间停机，里面的润滑油不流动，酸性较大的油滴附着在轴颈表面，使光滑的表面形成麻坑，造成大轴旋转时摩擦阻力增大，从而使轴承轴瓦温度升高，进而损害各轴承轴瓦，一直使用时，润滑油的油品老化加速，其氧化产物中水溶性酸的存在会使设备锈蚀情况更为严重。在偏高温度下运行，由于润滑油与空气接触，在所述输油泵143和/或所述备用泵32泵油过程中，润滑油就可能被氧化，而后生成一种油泥或油沉淀物，会附着在冷却器的外壁上，运行中的润滑油的热量就不易传导给冷却器，热量不能被带走，进而导致轴承轴瓦温度上升，提高发生轴承轴瓦烧毁事故的风险，因此，为了防止润滑油油质劣化，需要通过油混水信号变送器74实时监测润滑油中的水含量。

进一步地，如图2所示，为确保机组在开停机流程，低速转动时，使轴承组与大轴之间形成润滑油油膜，所述灯泡贯流式机组1包括用于顶起所述大轴11的大轴顶起装置17，大轴顶起装置17用于在机组开停机流程时顶起大轴，以便轴承组与大轴之间形成润滑油油膜，具体地，所述大轴顶起装置17包括用于在所述灯泡贯流式机组1开停机时向所述发电机径向轴承131和水轮机径向轴承134输送高压油以顶起所述大轴11的高压油泵171，所述高压油泵171通过高压油管与所述发电机径向轴承131和水轮机径向轴承134相连通。如果大轴顶起装置17工作不正常可能会导致机组在低转速状态下发生轴承烧毁事故。因此监视大轴顶起装置工作状态对机组轴承保护起到很重要的作用。所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括用于监控大轴顶起装置17是否正常工作的大轴顶起监控保护子系统8，所述大轴顶起监控保护子系统8包括设于高压油管上与所述现地控制单元2电性连接用于检测所述高压油管内油压的压力显控器81，所述压力显控器81用于将所检测到的所述高压油管内油压值发送至所述现地控制单元2，所述大轴顶起监控保护子系统8还包括与所述高压油管相连通并与所述现地控制单元2电连接的高压顶起备用油泵82，当高压油泵171启动后，所述现地控制单元2在判断到所述压力显控器81所检测到的所述高压油管内油压值在一定的时间内未达到预设的油压值时，即大轴顶起装置17未能有效顶起大轴，所述现地控制单元2驱动所述高压顶起备用油泵82向所述高压油管输出高压油以增加用于顶起大轴的油压；当高压顶起备用油泵82启动后，所述现地控制单元2在判断到所述压力显控器81所检测到的所述高压油管内油压值在一定的时间内未达到预设的油压值时，即高压顶起备用油泵82启动后也未能有效顶起大轴，此时为防止发生轴承轴瓦烧毁事故，所述现地控制单元2停止所述灯泡贯流式机组1的开停机流程。

进一步地，机组在运行时，需要连续地为轴承组供油，为了保证供油的可靠性，确保机组运行时会有油泵向轴承组供油，所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，包括用于控制所述输油泵 143与备用泵32运行状态的轴承供油泵监控子系统9，所述轴承供油泵监控子系统9包括分别与所述现地控制单元2和所述输油泵143电连接的第一油泵开关91，以及分别与所述现地控制单元2和所述备用泵32电连接的第二油泵开关92，所述现地控制单元2控制所述第一油泵开关91和第二油泵开关92中至少其一闭合以使所述输油泵143与备用泵32中至少其一工作，以确保输油泵143与备用泵32中至少其一向轴承组供油。当所述现地控制单元2判断所述第一油泵开关91和第二油泵开关92均断开时，即所述输油泵143与备用泵32 均停止工作时，此时则没有油泵向轴承组供油，所述现地控制单元2 控制所述灯泡贯流式机组1停机，避免轴承轴瓦烧毁事故的发生。

进一步地，由于灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统主要通过现地控制单元2实现正常工作，若现地控制单元2处于异常工作状态或发生故障时，如果运维人员未及时发现，则相当于机组处于无任何保护监控状态下运行，当出现任何可能引起轴承轴瓦烧毁的状况时，灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统均不能发现，因此，现地控制单元2正常工作与否直接关系到机组是否能够安全正常运行。因此，为了监控现地控制单元2的工作状态，所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统还包括与所述现地控制单元2电连接用于监控所述现地控制单元2工作状态的公共现地控制单元18，公共现地控制单元18也可采用PLC控制系统，现地控制单元2通过将其接收到的工作信号送入至公共现地控制单元18以使公共现地控制单元18监控现地控制单元2的工作状态，若公共现地控制单元18判断现地控制单元2未能正常将其接收到的工作信号送入至公共现地控制单元18中，则得出现地控制单元2处于异常工作状态或发生故障，此时公共现地控制单元18可通过声光报警装置发出声光报警通知机组人员。

进一步地，由于现地控制单元或公共现地控制单元均可采用PLC 系统，因此需要考虑到在现地控制单元或公共现地控制单元都处于失灵状态下，还需要设置一种能够独立于现地控制单元对机组进行控制的控制系统，在所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统失灵的极端状况下能将即将发生轴承轴瓦烧毁事故的机组快速安全停下来。因此，所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统还包括与所述灯泡贯流式机组1电连接的轴瓦保护硬备后操作系统10，所述轴瓦保护硬备后操作系统10包括与所述灯泡贯流式机组1电连接的急停控制电路101，急停控制电路101上设有急停按钮，急停控制电路101独立于现地控制单元，采用最基本的控制电路，不受其他装置工作状态的影响，当机组人员人为判断现地控制单元监控失灵时，机组人员可通过急停按钮直接将机组快速安全停下来。

综上所述对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请不限于上述实施方式。即使其对本申请作出各种变化，则仍落入在本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：所述灯泡贯流式机组(1)包括内部设有大轴(11)的灯泡头(12)，所述大轴(11)上套设有轴承组(13)，所述灯泡贯流式机组(1)还包括与所述轴承组(13)连通且向所述轴承组(13)输送润滑油的供油系统(14)，所述供油系统(14)包括位于所述轴承组(13)上方并与所述轴承组(13)相连通的高位油箱(141)、位于所述轴承组(13)下方并与所述轴承组(13)相连通的的低位油箱(142)、分别连通所述高位油箱(141)和所述低位油箱(142)用于将所述低位油箱(142)内的润滑油输送至所述高位油箱(141)内的输油泵(143)，所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括与所述灯泡贯流式机组(1)电连接的现地控制单元(2)和与所述现地控制单元(2)电连接用于检测所述供油系统(14)内油位值的轴承供油油位监控保护子系统(3)，所述轴承供油油位监控保护子系统(3)包括与所述现地控制单元(2)电连接的油位自动检测单元(31)，所述油位自动检测单元(31)设于所述高位油箱(141)或低位油箱(142)上，用于获取高位油箱(141)或低位油箱(142)的油位值并将油位值发送至现地控制单元(2)。

2.根据权利要求1所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：所述轴承供油油位监控保护子系统(3)还包括与所述供油系统(14)相连通的备用泵(32)，所述备用泵(32)与所述现地控制单元(2)电连接，所述现地控制单元(2)在判断所述油位自动检测单元(31)所获取的油位值低至预设的预警油位时，所述现地控制单元(2)发出油位预警信号并启动备用泵(32)向所述供油系统(14)供油，所述现地控制单元(2)在判断所述油位自动检测单元(31)所获取的油位值低至预设的停机油位时，所述现地控制单元(2)控制所述灯泡贯流式机组(1)停机。

3.根据权利要求2所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：所述灯泡贯流式机组(1)包括设于所述大轴(11)一侧用于驱动所述大轴(11)旋转的转轮(19)、套设于所述大轴(11)的另一侧并跟随所述大轴(11)旋转的发电机转子(15)、设于所述灯泡头(12)上且与所述发电机转子(15)相对设置并配合发电的发电机定子(16)；

所述轴承组(13)包括设于所述大轴(11)上的用于承受所述大轴(11)径向载荷的发电机径向轴承(131)、用于承受所述大轴(11)轴向载荷的正推力轴承(132)和反推力轴承(133)，以及设于所述大轴(11)上临近所述转轮(19)的水轮机径向轴承(134)。

4.根据权利要求3所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：包括用于监控所述轴承组(13)内供油流量的轴承供油流量监控保护子系统(4)，所述轴承供油流量监控保护子系统(4)包括设于所述输油泵(143)的出油口、所述轴承组(13)中各轴承的供油口以及所述轴承组(13)的回油口上的用于检测润滑油流量值的流量计(41)及流量变送器(42)，所述流量计(41)及流量变送器(42)将检测到的润滑油流量值输送至所述现地控制单元(2)，所述现地控制单元(2)在判断所述流量计(41)及流量变送器(42)所检测到的润滑油流量值低至预设的预警流量时，所述现地控制单元(2)发出流量预警信号；所述现地控制单元(2)在判断所述流量计(41)及流量变送器(42)所检测到的润滑油流量值低至预设的停机流量时，所述现地控制单元(2)控制所述灯泡贯流式机组(1)停机。

5.根据权利要求3所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：包括用于监控所述轴承组(13)的温度以及所述轴承组(13)内油温的轴承及轴承油温监控保护子系统(5)，所述轴承及轴承油温监控保护子系统(5)包括设于所述轴承组(13)中各轴承上的第一测温电阻(51)，以及设于所述高位油箱(141)或所述低位油箱(142)上用于检测所述高位油箱(141)或所述低位油箱(142)内油温温度的第二测温电阻(52)，所述第一测温电阻(51)与所述第二测温电阻(52)分别与所述现地控制单元(2)电连接，所述第一测温电阻(51)将获取的所述轴承组(13)中各轴承温度的第一温度值发送给所述现地控制单元(2)，所述第二测温电阻(52)将获取的所述高位油箱(141)或所述低位油箱(142)内油温的第二温度值发送给所述现地控制单元(2)，所述现地控制单元(2)在判断第一温度值或第二温度值达到预设的预警温度时，所述现地控制单元(2)发出温度预警信号，所述现地控制单元(2)在判断第一温度值达到预设的停机温度时，所述现地控制单元(2)控制所述灯泡贯流式机组(1)停机；

所述高位油箱(141)内还设有与所述现地控制单元(2)电性连接且用于加热润滑油的润滑油加热器(53)；

所述低位油箱(142)与所述轴承组(13)之间还设有与所述现地控制单元(2)电性连接且用于冷却润滑油的冷却器(54)。

6.根据权利要求3所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：包括设于所述轴承组(13)上用于监控各轴承振动值的轴承振动监控保护子系统(6)，所述轴承振动监控保护子系统(6)包括分设于所述正推力轴承(132)、反推力轴承(133)、发电机径向轴承(131)和水轮机径向轴承(134)上的轴承振动监测仪(61)，所述轴承振动监测仪(61)与所述现地控制单元(2)电性连接，所述轴承振动监测仪(61)用于将检测到的各轴承的振动值发送至所述现地控制单元(2)，所述现地控制单元(2)在判断检测到的各轴承的振动值中任一轴承的振动值超过预设的预警振动值时，所述现地控制单元(2)发出振动预警信号；所述现地控制单元(2)在判断检测到的各轴承的振动值中任一轴承的振动值超过预设的停机振动值时，所述现地控制单元(2)控制所述灯泡贯流式机组(1)停机。

7.根据权利要求3所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：包括用于保护所述轴承组(13)内流动的润滑油油质的轴承供油油质监控保护子系统(7)，所述轴承供油油质监控保护子系统(7)包括分别设于所述轴承组(13)中各轴承供油口处以及所述轴承组(13)的回油口处的用于吸附润滑油中金属杂物的磁环(71)、设于所述输油泵(143)与备用泵(32)的出油口处的过滤器(72)和用于检测所述过滤器(72)有无堵塞的压差信号器(73)，所述压差信号器(73)与所述现地控制单元(2)电连接，所述压差信号器(73)用于检测过滤器(72)处的压差值并将压差值发送至所述现地控制单元(2)，所述现地控制单元(2)在判断所述压差信号器(73)所检测到的压差值达到预设的预警压差值时，所述现地控制单元(2)发出油质预警信号；

所述高位油箱(141)和所述低位油箱(142)上均设有用于实时检测润滑油内水含量值的油混水信号变送器(74)，所述油混水信号变送器(74)将检测到的润滑油内水含量值发送给所述现地控制单元(2)，所述现地控制单元(2)在判断所述油混水信号变送器(74)所检测到的润滑油内水含量值达到预设的预警水含量值时，所述现地控制单元(2)发出油质预警信号。

8.根据权利要求3所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：所述灯泡贯流式机组(1)包括用于顶起所述大轴(11)的大轴顶起装置(17)，所述大轴顶起装置(17)包括用于在所述灯泡贯流式机组(1)开停机时向所述发电机径向轴承(131)和水轮机径向轴承(134)输送高压油以顶起所述大轴(11)的高压油泵(171)，所述高压油泵(171)通过高压油管与所述发电机径向轴承(131)和水轮机径向轴承(134)相连通，所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统包括用于监控大轴顶起装置(17)是否正常工作的大轴顶起监控保护子系统(8)，所述大轴顶起监控保护子系统(8)包括设于高压油管上与所述现地控制单元(2)电性连接用于检测所述高压油管内油压的压力显控器(81)，所述压力显控器(81)用于将所检测到的所述高压油管内油压值发送至所述现地控制单元(2)，所述大轴顶起监控保护子系统(8)还包括与所述高压油管相连通并与所述现地控制单元(2)电连接的高压顶起备用油泵(82)，当高压油泵(171)启动后，所述现地控制单元(2)在判断到所述压力显控器(81)所检测到的所述高压油管内油压值在一定的时间内未达到预设的油压值时，所述现地控制单元(2)驱动所述高压顶起备用油泵(82)向所述高压油管输出高压油；当高压顶起备用油泵(82)启动后，所述现地控制单元(2)在判断到所述压力显控器(81)所检测到的所述高压油管内油压值在一定的时间内未达到预设的油压值时，所述现地控制单元(2)停止所述灯泡贯流式机组(1)的开停机流程。

9.根据权利要求2所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：包括用于控制所述输油泵(143)与备用泵(32)运行状态的轴承供油泵监控子系统(9)，所述轴承供油泵监控子系统(9)包括分别与所述现地控制单元(2)和所述输油泵(143)电连接的第一油泵开关(91)，以及分别与所述现地控制单元(2)和所述备用泵(32)电连接的第二油泵开关(92)，所述现地控制单元(2)控制所述第一油泵开关(91)和第二油泵开关(92)中至少其一闭合以使所述输油泵(143)与备用泵(32)中至少其一工作，当所述现地控制单元(2)判断所述第一油泵开关(91)和第二油泵开关(92)均断开时，所述现地控制单元(2)控制所述灯泡贯流式机组(1)停机。

10.根据权利要求1所述的灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统，其特征在于：包括与所述现地控制单元(2)电连接用于监控所述现地控制单元(2)工作状态的公共现地控制单元(18)；

所述灯泡贯流式机组轴瓦烧毁预警监控保护系统还包括与所述灯泡贯流式机组(1)电连接的轴瓦保护硬备后操作系统(10)，所述轴瓦保护硬备后操作系统(10)包括与所述灯泡贯流式机组(1)电连接的急停控制电路(101)。

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