青海大唐國(guó)際直崗拉卡水電開(kāi)發(fā)有限公司 青海黃南藏族自治州 811999

摘要：詳細(xì)介直崗拉卡水電站1號(hào)機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)油溫過(guò)高故障的分析與處理過(guò)程，并歸納總結(jié)了解決此類故障的方法。

關(guān)鍵詞：水電站；調(diào)速器；油溫過(guò)高；感壓閥；原因分析；處理建議

1設(shè)備概述

電站初期采用的調(diào)速器為天津阿爾斯通水電設(shè)備制造廠生產(chǎn)的NEYRPIC1500型雙調(diào)節(jié)微機(jī)調(diào)速器；主要由微機(jī)控制部分與機(jī)械液壓部分組成。調(diào)速器液壓部分主要由調(diào)速器油箱、壓力油罐及輔助部件組成，包括2臺(tái)螺桿泵組和空載系統(tǒng)、導(dǎo)葉控制系統(tǒng)、漿葉控制系統(tǒng)、壓力油罐控制系統(tǒng)及自動(dòng)控制元件等。經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，調(diào)速器有很多缺陷，后經(jīng)公司決定，對(duì)調(diào)速器進(jìn)行了改造，改造的為長(zhǎng)江三峽能事達(dá)電氣公司生產(chǎn)的調(diào)速器，主要內(nèi)容為調(diào)速器電調(diào)部分，調(diào)速器主配壓閥，分段關(guān)閉裝置，事故配壓閥，保留原有的油壓裝置。

用來(lái)向調(diào)速器系統(tǒng)供油的2臺(tái)螺桿泵組為一主用一備用用泵在機(jī)組運(yùn)行期間連續(xù)運(yùn)行，靠空載系統(tǒng)（由感壓閥30A及空載閥40A組成）來(lái)控制電機(jī)泵組的運(yùn)行狀態(tài)，使其負(fù)載或空載運(yùn)行，以調(diào)使空載閥40A處于關(guān)閉位置，油泵打油給壓力油罐補(bǔ)油，建壓；當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到6.3 MPa時(shí)，感壓閥30 A反向動(dòng)作導(dǎo)致空載閥40A打開(kāi)，油泵泵出的油經(jīng)感壓閥40A的排油管排至調(diào)速器油箱（如下圖）。

2故障現(xiàn)象

自改造以來(lái)，調(diào)速器運(yùn)行正常，無(wú)重大缺陷，2014年4月年運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電站 1號(hào)機(jī) 組調(diào)速器油箱油溫偏高，為保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，人為采取了限制機(jī)組出力、停機(jī)降溫等非常措施，但機(jī)組運(yùn)行時(shí)調(diào)速器系統(tǒng)油溫還是時(shí)常處于49℃，現(xiàn)場(chǎng)以子觸摸油箱外壁，明顯感覺(jué)比其他機(jī)組油箱溫度高；用紅外測(cè)溫儀測(cè)量，油溫比其他正常機(jī)組偏高 8 ℃-10℃，槳葉操作油管路的溫度也比較高，且管路發(fā)出規(guī)律的\"哧哧\"聲。另外，與槳葉操作油管相連的受油器本體溫度也較高，外壁實(shí)測(cè)溫度在46℃以上。這些現(xiàn)象表明，1號(hào)機(jī)組調(diào) 速器系統(tǒng)存在油溫偏高故障。調(diào)速器系統(tǒng)管路、油罐等部分壓力顯示正常，檢查油泵和調(diào)速器系統(tǒng)其它部分，未見(jiàn)異常。

3故障原因分析

1、機(jī)組運(yùn)行工況不良及頻繁調(diào)節(jié)導(dǎo)槳葉控制系統(tǒng)，導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)管路充油頻繁，油與管路內(nèi)壁及油內(nèi)部分子摩擦，使油溫升高。

2、調(diào)速器油箱內(nèi)部管路接頭處有漏油，相關(guān)電磁閥、液壓操作系統(tǒng)內(nèi)部有串油等，使油泵頻繁啟動(dòng)，油泵泵油時(shí)間增長(zhǎng)，油箱油溫升高。

3、空載系統(tǒng)中感壓閥的整定值發(fā)生偏移（如內(nèi)部彈簧剛度減弱），會(huì)導(dǎo)致空載系統(tǒng)控制電機(jī)泵泵組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在空載狀態(tài)，壓即調(diào)速器壓力油只在油箱內(nèi)部循環(huán)，油箱油溫升高。

4、油系統(tǒng)有雜質(zhì)，造成調(diào)速器系統(tǒng)閥組發(fā)生卡阻。如空載閥發(fā)生卡阻，閥組無(wú)法關(guān)閉或者關(guān)閉不嚴(yán)，電機(jī)泵組泵油效果不良，使系統(tǒng)壓力不足以讓油泵停止運(yùn)行，這樣也會(huì)造成調(diào)速器壓力油只在調(diào)速器油箱內(nèi)部循環(huán)，油箱油溫升高。

5、油泵出口安全閱動(dòng)作值變低、感壓閥動(dòng)作值變高，導(dǎo)致油泵不能向壓力油罐補(bǔ)油，雖然油泵處于打油狀態(tài)，但壓力油卻通過(guò)安全閥溢流回調(diào)速器油箱，導(dǎo)致調(diào)速器油箱油溫升高。

6、當(dāng)油溫升高到一定程度，會(huì)使油質(zhì)劣化，粘浦性減小，系統(tǒng)的漏油、串油量增大，使油泵起動(dòng)次數(shù)進(jìn)一步增加，泵組運(yùn)行時(shí)間進(jìn)一步增長(zhǎng)，溫度繼續(xù)升高，形成惡性循環(huán)。

4故障處理

首先，拆出空載閥組，試驗(yàn)感壓閥和空載閥的動(dòng)作可靠性、校驗(yàn)整定值。試驗(yàn)表明，閥組動(dòng)作正常，但試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)感壓閥整定值發(fā)生偏移，其動(dòng)作區(qū)間差值只有0.16 MPa。這是不正常的。如前 所述，空載系統(tǒng)控制電機(jī)泵組負(fù)載或空載運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)壓力在 6.1-6.3 MPa時(shí)泵組負(fù)載打油，而閥組整定值區(qū)間變小，勢(shì)必會(huì)造成泵組頻繁啟動(dòng)，空載時(shí)間增長(zhǎng)，使系統(tǒng)油溫升高。

其次，在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)調(diào)速器油箱蓋查看 泵出口安全閥排油口，未見(jiàn)有油流出，表明安全閥工作正常。查看油箱內(nèi)各油管路接頭等聯(lián)接部位，亦未見(jiàn)有破裂及往外漏、冒油等故障現(xiàn)象。相關(guān)間組動(dòng)作試驗(yàn)正常，同時(shí)進(jìn)行了閥組清洗，確保其動(dòng)作可靠、準(zhǔn)確。

最后，拆解機(jī)組受油器時(shí)發(fā)現(xiàn)，用于隔開(kāi)槳葉 操作油路管腔的浮動(dòng)瓦內(nèi)環(huán)壁有磨損現(xiàn)象，某些部位的劃痕深度達(dá)到0.13 mm，擋油環(huán)的O型密封圈亦有磨損；用塞尺實(shí)測(cè)，間隙大致在0.2-0.36mm之間，超過(guò)了安裝控制允許值，兩個(gè)管腔串油在所難免。

綜上所述，確認(rèn)引起電站1號(hào)機(jī)組調(diào)速器系統(tǒng)油溫高的原因是感壓閥整定值區(qū)間偏移變小和槳葉操作油管路兩個(gè)管腔串油。機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，油泵空載時(shí)間增長(zhǎng)和頻繁啟動(dòng)，油流長(zhǎng)時(shí)間在油泵、空載閥和調(diào)速器油箱間不斷循環(huán)，持續(xù)受油泵擠壓，系統(tǒng)油溫勢(shì)必升高；而兩個(gè)管腔之間串油，致使槳葉操作系統(tǒng)頻繁調(diào)節(jié)，調(diào)速系統(tǒng)管路充油頻繁，油與管路內(nèi)壁及油內(nèi)部分子長(zhǎng)時(shí)間摩擦，系統(tǒng)油溫升高。

綜上，先是校正感壓閥整定值，調(diào)整感壓閥彈簧壓緊程度，使其動(dòng)作區(qū)間值為0.2 MPa，并清洗閥組。然后將調(diào)速器系統(tǒng)油完全過(guò)濾，保證油質(zhì)干凈不含雜質(zhì)。最后盤車檢查，確保受油器導(dǎo)向頭擺度符合規(guī)程要求；更換新的浮動(dòng)瓦及擋油環(huán)的O型密封圈，控制安裝間隙在允許范圍內(nèi)處理完畢后，調(diào)速器系統(tǒng)充油，手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)速器油泵和循環(huán)油系統(tǒng)，保證閥組動(dòng)作可靠元抽動(dòng)抖動(dòng)現(xiàn)象，操作油路內(nèi)無(wú)空氣。開(kāi)機(jī)試運(yùn)行48h，機(jī)組運(yùn)行正常，油溫降至正常范圍。

5調(diào)速器感壓閥改造建議改造為組合閥

針對(duì)此種形式的調(diào)速器及油壓裝置，主要出現(xiàn)的問(wèn)題為油泵電機(jī)為不間斷運(yùn)行，油泵空載時(shí)間增長(zhǎng)和頻繁啟動(dòng)，油流長(zhǎng)時(shí)間在油泵、空載閥和調(diào)速器油箱間不斷循環(huán)，持續(xù)受油泵擠壓，系統(tǒng)油溫勢(shì)必升高；而兩個(gè)管腔之間串油，致使槳葉操作系統(tǒng)頻繁調(diào)節(jié)，調(diào)速系統(tǒng)管路充油頻繁，油與管路內(nèi)壁及油內(nèi)部分子長(zhǎng)時(shí)間摩擦，系統(tǒng)油溫升高。感壓閥及空載閥等如果油質(zhì)不合格等發(fā)生的卡阻現(xiàn)象，閥組無(wú)法關(guān)閉或者關(guān)閉不嚴(yán)，電機(jī)泵組泵油效果不良，使系統(tǒng)壓力不足以讓油泵停止運(yùn)行，這樣也會(huì)造成調(diào)速器壓力油只在調(diào)速器油箱內(nèi)部循環(huán)，油箱油溫升高。

組合閥是一種具有卸荷、安全、道止等功能的液壓裝置，被廣泛地應(yīng)用在供油裝置的油泵出口，它的性能好壞直接影響到整個(gè)油壓裝置的性能，是供油裝置中重要的液壓元件。組合閥不僅能解決油壓裝置中安全閥動(dòng)作不穩(wěn)定、噪聲大、油泵啟動(dòng)沖擊大及滲漏點(diǎn)多問(wèn)題，而且集成化程度高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、密封型好、過(guò)流能力大、使用 壽命長(zhǎng)。組合閥中先導(dǎo)控制部分，組合閥的先導(dǎo)閥有兩種先導(dǎo)閥方式，安全閥采用機(jī)械式先導(dǎo)閥，以保證油壓裝置系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和安全運(yùn)行。旁通閥（卸荷閥）采用電磁鐵型先導(dǎo)閥，較為先進(jìn)的電磁閥先導(dǎo)控制方式，可構(gòu)成油泵在啟動(dòng)時(shí)，靠電磁鐵的通斷使主閥卸荷，達(dá)到空載啟泵，有效的保護(hù)電機(jī)泵組及整個(gè)油源系統(tǒng)的安全。

6結(jié)語(yǔ)

調(diào)速器系統(tǒng)運(yùn)行是否正常是機(jī)組可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的重要決定性因素之一。油溫高會(huì)導(dǎo)致油劣化、粘滯性減小、膠質(zhì)密封件老化等問(wèn)題，也會(huì)影響液 壓操作系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系 統(tǒng)油溫高時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。針對(duì)油系統(tǒng)溫度高的可能原因，可以通過(guò)“望、聞、問(wèn)、切”等方法來(lái)查 找\"看\"管路及閥組有無(wú)滲漏；“聽(tīng)”系統(tǒng)中各部分的工作聲音是否正常；“問(wèn)”運(yùn)行人員有什么異 常情況和故障表現(xiàn)；通過(guò)“摸”來(lái)檢查個(gè)部件的溫 度和振動(dòng)情況。調(diào)速器系統(tǒng)作為機(jī)組的重要控制系統(tǒng)，應(yīng)該多巡視、多聽(tīng)，精心維護(hù)，以此來(lái)保證機(jī)組的穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行和備用率。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T5038—1994燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組安裝工藝導(dǎo)則.

[2]鄒霖.西溪電站2號(hào)機(jī)組調(diào)速器系統(tǒng)油溫過(guò)高分析及處理.

[3]直崗拉卡水電站調(diào)速器使用維護(hù)說(shuō)明書.

[4]DL492─92 《水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置調(diào)整試驗(yàn)導(dǎo)則》.

[5]GB/T 9652.2─1997《水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程》.