索拉TITAN130型燃气轮机发电机组润滑油
    母管温度高故障处理
    摘要：美国索拉公司生产的燃气轮机发电机组在中国个油田自备电站中广泛使用，本文主要介绍了索拉公司TITAN130型燃气轮机发电机组在夏季环境温度比较高的时候出现的润滑油母管温度高造成机组保护停机的故障处理过程。
    Abstract：Solar gas turbine-driven generator set is widely used in power station of oil field of china, this paper introduced how to deal with the problem of high oil header temp that result in gas turbine generator set shut down.
    关键词；燃气轮机；自备电厂；润滑油；温度
   
    一、 问题的出现
    2006年7月31日，中国石化西北分公司油田供电管理中心发电一厂#2索拉机组出现润滑油母管温度高故障，导致#2索拉机组保护停机。由于当时事故原因不清楚，随后安装了遮阳棚以及喷淋装置，在环境温度比较高的时候，通过向润滑油冷却器喷水实现降低润滑油母管温度的目的，问题暂时得到解决。进入2007年6月份以后，同样的问题再次出现，为了保证机组在夏季高温环境下的安全稳定运行，需要对该问题进行仔细分析，彻底解决润滑油母管温度高导致机组保护停机的问题。
    二、 故障原因查找
    2.1基本情况介绍
    供电管理中心发电一厂（以下简称发电一厂）有3台索拉TITAN130型燃气轮机发电机组，其中，#1、#2索拉机组属于同一型，2002年6月建成投产；#3索拉机组属于#1、#2索拉机组的改进型，2006年3月建成投产。发电一厂地处塔克拉码干沙漠的边缘，环境数据如下：
    年平均气温 10.6℃
    夏季最高气温 40.5℃
    冬季最低气温 -25.5℃
    年平均降水量 51.9mm
    年平均总蒸发量 2070mm
    年最多沙暴天数 13d
    年最多雷暴天数 31d
    瞬间最大风速 34m/s
    一般冻土深度 0.8m
    最大冻土深度 1.2m
    自然海拔高度 940m
    厂区地震烈度 7度
    污秽等级 Ⅲ级
    索拉TITAN130型燃气轮机发电机组润滑油冷却系统采用风冷的形式，润滑油通过由负荷齿轮箱驱动的润滑油泵后，通过温度控制阀，分别进入润滑油过滤器和润滑油冷却器。在润滑油的温度低于设定温度的时候，润滑油经过过滤器之后直接进入润滑油母管；润滑油温度达到设定温度以后，温度控制阀开启，润滑油流经润滑油冷却器之后进入润滑油过滤器；润滑油母管的温度控制由温度控制阀和润滑油冷却器共同作用实现。润滑油经过过滤后进入润滑油母管，流经各个需要润滑部位，最后回到油箱。
    2.2故障原因分析
    发电一厂#1、#2索拉机组同时投产，运行时间几乎相同，设备所在环境也基本相同，2006年6月开始，机组的润滑油冷却系统冷却效果表现截然不同。为了找出故障原因，对润滑油母管温度控制几个影响因素进行分析。
    2.2.1润滑油冷却器散热效果
    在购买设备的时候，曾向索拉公司提供了相关环境数据，因此，润滑油冷却器设计的时候，已经考虑了环境因素的影响。塔河地区平均温度10.6℃，夏季最高温度40.5℃，索拉机组润滑油冷却器的最大允许工作环境温度为43℃（1），在环境温度低于43℃时候，润滑油冷却器冷却效果完全能满足机组正常运行需要。查看历史数据，2006年7月31日，#2索拉机组出现润滑油母管温度高报警引起机组保护停机的问题，查看机组运行记录，停机时环境温度最高达到42℃，低于索拉机组润滑油冷却器允许的最高环境温度。考虑到由于长时间在风沙环境条件下运行，可能因为润滑油冷却器受到污染造成润滑油冷却器材料热阻增加，从而导致润滑油冷却器散热能力下降造成润滑油母管温度高报警停机，2007年4月份，对索拉机组润滑油冷却器进行散热片进行了仔细清理，2007年6月份仍然出现了#2索拉机组润滑油母管温度报警。#1机组润滑油冷却器状况与#2索拉机组完全相同，没有出现润滑油母管温度高报警，因此，可以确定#2索拉机组润滑油母管温度高与机组润滑油冷却器冷却能力没有直接关系。
    2.2.2机组润滑油冷却风扇控制
    在考虑了润滑油冷却器散热效率之后，需要考虑的问题是润滑油冷却风扇的控制。索拉机组的润滑油冷却风扇采用变频电机驱动，根据索拉机组润滑油冷却风扇控制程序，润滑油冷却风扇的转速主要受环境温度T1影响，变化如下：
    （1）T1≦70℉，TEMP1=[(T1-（-70)）*0.2941+Oil clr act0]*308.4
    （2）T1>70℉, TEMP1=[(T1-70)*1.66667+Oil clr act1]*308.4
    注：以上公式中Oil clr act0、Oil clr act1是程序设定值。
    润滑油冷却风扇的控制根据环境温度的不同，风扇转速控制指令计算公式不相同，当环境温度小于等于21℃（70℉）的时候，风扇转速输出指令按照公式（1）的表达式计算，当环境温度大于21℃（70℉），风扇转速输出指令按照公式（2）的表达式计算。可以确定，塔河地区夏季当环境温度比较高的时候，超过38℃，索拉机组润滑油冷却风扇的转速达到满转速1500rpm。查看#1