水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器油泵頻繁啟動(dòng)的原因分析及處理

白志軍

摘要：水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器壓油泵頻繁啟動(dòng)打壓，提高了廠用電率，使得油泵使用壽命也大為減少，甚至于導(dǎo)致壓油泵電機(jī)發(fā)熱，油循環(huán)加快，油溫升高而損壞壓油泵及破壞壓油系統(tǒng)密封，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：壓油泵；頻繁啟動(dòng)；油壓裝置

1.引言

某廠共裝有五臺(tái)大型水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量135萬(wàn)千瓦，在西北電網(wǎng)中主要承擔(dān)著發(fā)電、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓的任務(wù)，是西北電網(wǎng)的主力發(fā)電廠之一。其中5號(hào)水輪機(jī)采用的是由法國(guó)阿爾斯通公司制造的型號(hào)為HL228-LJ-588，調(diào)速器壓油泵型號(hào)為L(zhǎng)Y-10立式螺桿泵，額定油壓為2.5MPa，共設(shè)置2臺(tái)，定期自動(dòng)切換互為備用，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：

主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

2.現(xiàn)象及危害

在近期的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)壓油裝置油壓下降比較快，油泵啟動(dòng)頻繁，特別是機(jī)組在停機(jī)備用的情況下，此現(xiàn)象依舊存在，較其余4臺(tái)機(jī)組，壓油泵啟動(dòng)打壓次數(shù)明顯升高，且油泵每啟動(dòng)一次后，調(diào)速器壓力油罐油面比以前有所上升，值班人員每班需向壓力油罐補(bǔ)氣一次或數(shù)次來(lái)確保正常的油氣比。其危害較多。①加大運(yùn)行人員工作量，且有不安全因素，如深夜值班人員因疲勞等因素忘了補(bǔ)氣，那么油面將逐漸升高，使得集油槽油位降低，當(dāng)?shù)陀趬毫τ捅眠M(jìn)油管時(shí)，油泵啟動(dòng)時(shí)將燒壞油泵乃致燒壞油泵電機(jī)，而使得油壓低于正常工作油壓或事故油壓引起停機(jī)事故。②補(bǔ)氣時(shí)補(bǔ)進(jìn)的空氣帶有水分，在壓力油罐高壓下空氣中的水分變成液態(tài)水，久而久之，則透平油中混有大量水分，影響調(diào)速器的使用壽命。③由于油壓下降比較快，而導(dǎo)致電接點(diǎn)壓力表和油泵動(dòng)作頻繁，加大其損耗。④油泵頻繁打油，造成油溫偏高，油液變質(zhì)嚴(yán)重，油泵壽命縮短， 嚴(yán)重影響電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.對(duì)上述現(xiàn)象的初步分析

調(diào)速器壓油裝置壓力油一路經(jīng)過(guò)調(diào)速器導(dǎo)葉控制主配—事故配壓閥—分段關(guān)閉閥—導(dǎo)葉接力器開(kāi)關(guān)腔；另一路經(jīng)過(guò)槳葉主配—機(jī)組受油器—操作油管—導(dǎo)葉接力器開(kāi)關(guān)腔。同時(shí)過(guò)速裝置和接力器鎖錠控制用油通過(guò)較小管路引用壓力油。壓油泵頻繁啟動(dòng)是因?yàn)閴河筒蹆?nèi)壓力油參與了頻繁調(diào)節(jié)、泄漏或壓力油直接經(jīng)過(guò)回油管重新回到了回油箱。而以上現(xiàn)象在機(jī)組保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速或停機(jī)備用時(shí)照樣出現(xiàn)，所以排除是由于壓力油參與了頻繁調(diào)節(jié)，油泵啟停頻繁肯定是由于系統(tǒng)漏油量大或漏氣引起，為徹底查找原因，首先我們必須先從容易檢查處理的因素入手，從設(shè)備外部到內(nèi)部逐一檢查，查找原因以徹底根治。

3.1首先檢查壓油裝置高壓管路、法蘭及外接壓力表，鎖錠操作油管，過(guò)速裝置油管有無(wú)滲油、漏油現(xiàn)象。切換調(diào)速器壓油泵，觀察壓油泵打油情況，聽(tīng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否正常，確定壓油泵是否存在效率低問(wèn)題；觀察集油箱油流情況，判斷是否存在壓油槽排油閥和壓油泵出口油管排油閥關(guān)閉不嚴(yán)情況，否則更換閥門(mén)。

3.2主配壓閥。主配壓閥是調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)的功率級(jí)液壓放大器，它將電液轉(zhuǎn)換器液壓控制信號(hào)放大，以達(dá)到控制接力器開(kāi)啟或關(guān)閉的目的，由于主配壓閥閥芯與閥套之間采用間隙密封方式，由于加工精度差異、裝配質(zhì)量、各地區(qū)溫度差異等影響因素，其密封間隙并不嚴(yán)格一致，密封間隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)致主配壓閥壓力油腔向控制油腔泄油速度加快，壓力油損失速度隨之加快，為保持油罐壓力，油泵頻繁啟泵。

3.3自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈自動(dòng)補(bǔ)氣裝置的控制邏輯可以簡(jiǎn)單歸納為油罐油位高+壓力低，則補(bǔ)氣閥打開(kāi)對(duì)油罐補(bǔ)氣；油罐油位低+壓力高，則停補(bǔ)氣。在無(wú)負(fù)荷調(diào)節(jié)任務(wù)的工況下，造成“壓力低”的原因除漏油外最常見(jiàn)的就是漏氣，包括補(bǔ)氣閥漏氣、壓力罐供氣管路接頭漏氣、壓力表漏氣等。如果自動(dòng)補(bǔ)氣裝置在滿足補(bǔ)氣條件后還未動(dòng)作補(bǔ)氣，那么由于漏氣導(dǎo)致的壓力罐壓力降低則會(huì)通過(guò)響應(yīng)的油量來(lái)補(bǔ)充，這樣會(huì)使壓力罐油氣比例遭到破壞，蓄能能力降低，在消耗等量油品的情況下壓力下降更快，導(dǎo)致油泵啟動(dòng)頻繁。自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈，有可能是控制信號(hào)未正確傳送，如壓力或油位開(kāi)關(guān)損壞或調(diào)整不到位；也有可能是補(bǔ)氣裝置自身原因，如補(bǔ)氣閥閥芯卡澀等。

4.處理措施與建議

針對(duì)油壓裝置頻繁啟泵問(wèn)題的處理，應(yīng)該根據(jù)問(wèn)題類(lèi)型、部位，采用標(biāo)本兼治的方法對(duì)癥下藥，才能使問(wèn)題得到長(zhǎng)期有效解決。

4.1針對(duì)主配壓閥的處理措施對(duì)于主配壓閥原因引起的油泵頻繁啟動(dòng)，首先要正確判斷問(wèn)題所在。一般來(lái)說(shuō)，在機(jī)組停機(jī)狀態(tài)或無(wú)負(fù)荷調(diào)節(jié)任務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)下，油泵的頻繁啟動(dòng)多是由用油設(shè)備的“跑、竄、滴、漏”引起的。具體到主配壓閥，間隙密封過(guò)大則是主要原因。最后將主配壓閥發(fā)回廠家重新加工閥芯與閥套間隙密封后，問(wèn)題得到解決。

4.2在運(yùn)行中如果發(fā)現(xiàn)壓力油罐內(nèi)的油氣比例失衡，而且油泵又可以正常啟動(dòng)，則可以判斷為自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈。自動(dòng)補(bǔ)氣失靈的原因有很多種，處理過(guò)程中應(yīng)首先確認(rèn)控制自動(dòng)補(bǔ)氣的信號(hào)到位且送達(dá)無(wú)誤，然后可以用鐵質(zhì)工器具貼近補(bǔ)氣電磁閥，試驗(yàn)其是否有磁性以判斷其是否帶電，如果帶電但未動(dòng)作則基本可以斷定為補(bǔ)氣閥的閥芯卡澀，需要拆卸處理。

總之，壓油泵頻繁啟動(dòng)，是混流式機(jī)組運(yùn)行的較大隱患，其嚴(yán)重程度影響到機(jī)組出力和運(yùn)行利用小時(shí)，甚至于危及發(fā)電機(jī)機(jī)組的安全運(yùn)行。及早發(fā)現(xiàn)故障，分析故障，正確判斷和確定故障的具體部位，是提高機(jī)組效率和預(yù)防機(jī)組事故發(fā)生的有效措施，同時(shí)也為機(jī)組檢修提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn) ：

[1]吳應(yīng)文.水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器控制原理調(diào)試及故障處理[A].湖北省水利發(fā)電工程學(xué)會(huì)，2007：41.