目前，國內300mw級和600mw級以及籌建和在建的100omw級汽輪發電機組，幾乎都採用水氫氫冷卻方式，即定子繞組水內冷，轉子繞組氫內冷，定子鐵芯氫冷。機組在執行和備用期間，發電機內腔充入一定壓力和純度的氫氣，氫氣與大氣之間採用密封油隔絕，防止外界空氣進入發電機內部及阻止發電機內氫氣漏出。由於油氫之間的直接接觸，密封油壓力高於氫氣壓力，若執行維護和控制不當，極易造成發電機進油。
油進入發電機內，直接導致發電機絕緣腐蝕、老化，如果油未及時排出，油在機內蒸發產生油煙蒸汽，會嚴重威脅機組的執行安全。
1．發電機密封油系統工作原理
大部分氫氣冷卻發電機採用雙環流式密封瓦。密封瓦在發電機兩端，徑向包合轉軸，內有空側、氫側兩個環狀配油槽，氫側密封油流向氫側配油槽，空側密封油流向空側配油槽，然後，沿轉軸軸向穿過密封瓦內徑與轉軸之間的間隙流出。發電機密封油系統分為空側、氫側兩條油路。
空側密封油油路：空側交流密封油幫浦或空側直流密封油幫浦將來自主潤滑油箱的潤滑油公升壓，潤滑油經冷油器、濾油器和差壓調節閥進入密封瓦的空側配油槽，由空側軸向間隙向外流出，與發電機兩端軸承回油匯合後進入油氫分離器，去除溶入油裡的氫氣後回到潤滑油主油箱。差壓調節閥用於調節空側密封油壓，使密封瓦處的空側密封油壓始終高出發電機內氫壓0.
084mpa。氫側密封油油路：油從氫側密封油箱下流至氫側密封油幫浦公升壓送出，經冷油器、濾油器和平衡閥進入密封瓦的氫側配油槽，由氫側軸向間隙流出，進入消泡箱內逸出溶人的氫氣後流入氫側密封油箱。
氫側密封油壓通過平衡閥跟蹤空側密封油壓，兩者差壓保持在±490 pa內。這樣，密封油壓始終高於機內氣體壓力，防止了發電機內氫氣從機內逸出和外面空氣進入發電機。雙環流式密封瓦密封效果好，可有效地防止氫氣的外洩，即使當氫側密封油失去時，空側密封油仍可起到密封作用。
2．發電機進油原因分析
發電機進油可因氫側密封油箱油位控制不當，油箱滿油而溢人發電機內，也可因密封瓦配油槽處油壓過高流入發電機內。因此，氫側密封油箱液位控制及密封油壓力調整是防止發電機進油的關鍵。
(1)發電機密封作用是通過密封油在密封瓦和轉軸之間的間隙流動阻止氫氣外逸實現的，因此要求裝配間隙精度相當高，如果製造、安裝達不到要求，間隙過大，極易造成密封油進入發電機。另外，執行中因雜質堵塞油路，或者其它原因造成供油不足，兩側不平衡，都會引起軸瓦磨損，增大軸瓦間隙，造成密封油進入發電機。
(2) 發電機執行中要求很高的平衡調節閥調節精度，差壓閥動作應靈敏，並有足夠的調節範圍。這兩個閥的裝配精度相當高，特別是機械配重式平衡閥和差壓閥，長期保持某乙個開度幾乎不動，如果油中含有雜質、水分等，則極易造成閥門卡澀，工作失常，引起發電機進油。
(3)氫側密封油箱自動排補油裝置一般採用浮球閥形式，當補油閥卡住，排油閥在較高油位時不能自動開啟，或因氫壓低影響 (氫壓低時排油壓差低，補油壓差高)使得排油量減少甚至不能排出，而又不斷補油，導致氫側密封油箱滿油，直至消泡箱滿油，最後油進入發電機。另外，浮球閥機構強開強關手動門執行中往往容易誤操作引起發電機進油。浮球閥排補油裝置排補油較為緩慢，對系統油壓衝擊較小，但容易出現卡澀；採用液位開關控制排補油門時，排補油門瞬間全開全關，易衝擊系統油壓，但較為可靠不易卡澀。
採用哪種形式，要根據其特點合理配置。
(4)差壓閥過去大多採用機械配重式，調節不靈敏且調節範圍較小，容易卡澀，發電機進油事故大多是因此引起。新機組採用薄膜波紋管式，跟蹤靈敏不易卡澀，但易受油壓波動衝擊。
(5)系統管路布置、配置影響到回油和油壓控制及氫側密封油箱油位控制。國內有不少機組均出現過密封油排煙風機抽油故障，其原因即因管路布置不合理、風機壓頭大。
(6)密封油中含有雜質，特別是鐵屑，不僅會磨損密封瓦和轉軸，破壞原有的軸瓦間隙，造成發電機進油，還會使裝置孔洞堵塞和差壓閥、平衡閥、密封油箱排補油裝置調節機構卡澀失靈。
3．三個發電機進油例項
(1)張家口發電廠5號機2023年11月除錯期間，在油氫壓正常情況下，多次出現發電機進油、空側密封油兩端壓力偏差大、氫側密封油箱油位下降現象，原因分析:1) 配套平衡閥和差壓閥為機械配重式，調節精度差，存在卡澀現象，不能正常調節油氫差壓；2)汽端氫側回油管有一處倒u型彎位，影響正常回油，引起發電機進油；3)差壓閥和平衡閥訊號測點、取點不在同乙個位置，油壓調節位置離發電機軸中點很遠，兩側管路長度和走向相差也很大，造成汽勵兩側壓差較大；4)密封油補油管路管徑過小，系統布置多處存在不合理。
(2)媽灣電廠4號機密封油系統執行中多次出現密封油油箱油位不穩、發電機大量進油、密封瓦磨損等事故，其主要原因有:1) 密封油油質差，攜帶雜質過多，進入密封瓦后，堵塞油路造成瞬間斷油，密封瓦和轉軸磨損，間隙增大造成氫側密封油大量向發電機進油；2)氫側密封油箱油位下降，補油浮球動作開啟進行補油，造成空側密封油壓力劇降，密封瓦里氫側油向空側竄油。當氫側密封油箱油位恢復，補油浮球動作關閉，空側密封油壓力瞬間公升高，密封瓦里空側向氫側竄油，氫側密封油箱油位公升高至排油浮球動作排油。
如此迴圈使密封油箱油位一直劇烈波動。顯然，排補油浮球閥動作不夠平緩，排補油管路管徑與主進油管路管徑配置不協調，是造成主進油油壓大幅波動之因。
(3)2023年3月-7月，韶關電廠11號機組除錯期間，發電機密封油系統出現油壓波動和發電機進油，氫側密封油箱因油位低開關動作開啟電磁閥時，空側密封油母管壓力瞬間從0.76mpa下降至0.56mpa，觸發空側密封油母管壓力低聯鎖啟動備用油幫浦。
氫側密封油系統採用液位開關控制排補油門方式控制油箱油位，電磁閥為全開全關型，排補油管路採用d20mm的油管，當電磁閥開啟時，母管瞬間洩壓，引起油壓低聯動，並影響空側系統油壓。後將電磁閥前後手動門關小，當電磁閥開啟時油壓低聯鎖未動作，但空側密封油母管油壓出現從0.7mpa2到0.
60mpa來回有規律性的波動，進入發電機處管路油壓也有0.06mpa波動，即使排補油門停止工作後波動依然長時間存在，而氫側密封油母管油壓和平衡閥後氫側密封油油壓變化不明顯，開啟發電機底部放油門有少量油排出，說明發電機已進油。經分析，這是由於空側密封油油壓波動引起空側密封油流入氫側，從而增大了氫側密封油的進油量，消泡箱油滿而進入發電機。
至於空側密封油油壓波動，則是由於以下三方面的原因引起系統振盪所致:(1)差壓閥控制訊號取自空側密封油進發電機管路處，存在一定的滯後性；(2)新建機組採用薄膜波紋管式差壓閥，動作過於靈敏；(3)密封油箱排補油門為全開全關型，對油壓衝擊較大。對此，在排油閥和補油電磁閥後以及平衡閥差壓閥訊號管二次門前加裝節流孔板，減少了其對油壓的衝擊，消除了油壓波動的現象。
發電機進油原因分析及執行防範措施
因 4機組自發電機密封油系統投運以來 存在著浮子油箱浮球調節閥卡澀 執行中浮子油箱油位波動較大 缺陷，故檢修人員在密封油系統執行中對浮球閥更換了三次 在處理上述缺陷時將密封油浮子油箱切換為旁路執行 均不同層度使發電機進油 為避免在密封油浮子油箱退出運 況下再次發生發電機進油現象，故制訂此措施。一 發...
氫冷發電機進油原因分析及處理
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