【摘要】水電站調(diào)速系統(tǒng)壓油裝置壓油罐溫度偏高機(jī)組運(yùn)行過程壓油泵頻繁打壓和調(diào)速系統(tǒng)頻繁調(diào)整引起。文章結(jié)合調(diào)速系統(tǒng)的基本組成通過分析影響因素,提高維護(hù)水平和工藝,提高水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。
【關(guān)鍵詞】調(diào)速系統(tǒng);壓油裝置;溫度
水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置的作用是為調(diào)速系統(tǒng)提供高壓力油操作動力,以實現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的開停機(jī)、頻率和負(fù)荷調(diào)節(jié)。水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置壓力油的工作過程如下:儲存在集油箱常壓狀態(tài)下的透平油通過壓油泵增壓,被輸送到壓力油罐(油1/3、氣2/3)。壓力油罐的高壓透平油經(jīng)過調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速器,被分配到如同油壓千斤頂一樣的接力器,使相關(guān)的接力器做功調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度,做功后的透平油從高壓逐漸變成常壓而回到集油箱,回到集油箱的透平油又被壓油泵增壓至壓油罐,準(zhǔn)備完成下一次的做功,如此往復(fù)循環(huán)。
1、調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置油溫過高現(xiàn)象
龍羊峽水電站是混流半傘式機(jī)組,在室溫條件下,油壓裝置的油溫高容易導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障,表現(xiàn)為:壓油泵安全閥提前動作導(dǎo)致壓油泵長時間打壓,發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)連接法蘭處甩油,調(diào)速油管路連接法蘭處滲漏油、調(diào)速器壓油罐調(diào)節(jié)油面閥門處滴油以及接力器端蓋漏油等等。
2、油溫過高原因分析
對于混流半傘式水輪發(fā)電機(jī)組,調(diào)速系統(tǒng)管路可以起到一定的散熱作用,調(diào)速系統(tǒng)管路的散熱效果與環(huán)境溫度有關(guān),環(huán)境溫度高調(diào)速系統(tǒng)管路的散熱效果就會大大降低,油壓裝置油溫的熱量來源有以下途徑。
2.1 熱量產(chǎn)生于壓油泵的抽油打壓過程
這主要是由于壓油泵打壓抽油過程中機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱,通過熱傳遞使透平油溫度升高。與壓油泵打壓時間長短和打壓頻次有關(guān),打壓抽油時間越長,產(chǎn)生的熱量越多,產(chǎn)生的熱量越多油溫就越高。而壓油泵的打壓抽油時間又與壓油泵的效率以及各機(jī)構(gòu)的漏油、竄油量有關(guān),壓油泵的效率越低,打壓抽油時間就越長,同時漏油、竄油量大,油泵起動的越頻繁,累加起來的打壓抽油時間就越多。
2.2 熱量來自于導(dǎo)葉接力器的回油
由于導(dǎo)葉接力器的操作油在頻率變化時一次調(diào)頻動作負(fù)荷調(diào)整,操作又在油管路內(nèi)流動把接力器摩擦產(chǎn)生的熱量帶回到集油箱,也是集油箱的油溫升高。
2.3 熱量來自漏油箱回油
機(jī)組再開停機(jī)頻繁、接力器的漏油都會使漏油箱的油位上升,漏油泵打壓時間長短有關(guān),打壓抽油時間越長,產(chǎn)生的熱量越多,產(chǎn)生的熱量越多油溫就越高,同時漏油泵起動的越頻繁累加起來的打壓時間就越多。
2.4 水輪發(fā)電在發(fā)電過程中,調(diào)速器的一次調(diào)頻頻繁動作(電網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)電比例上升)以及調(diào)速器主配壓閥活塞竄油造成壓油罐油面及壓力下降過快,使壓油泵頻繁打壓抽油。
2.5 油泵在打壓過程中卸載閥關(guān)不嚴(yán)漏油過大,或者卸載閥不關(guān)閉造成壓油泵長時間打壓摩擦產(chǎn)生熱量,傳遞給透平油。
2.6 安全閥定值發(fā)生變化,打壓過程中開啟,壓油泵長時間打壓摩擦產(chǎn)生熱量,傳遞給透平油。
3、油溫過高的危害
油溫過高有下列五種危害:
1)、使調(diào)速系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的橡膠密封件加速老化,導(dǎo)致密封失效,造成竄油、漏油,形成故障。2)、是壓油裝置安全閥提早動作,延長油泵打壓抽油時間。3)、使各機(jī)構(gòu)活動部件的竄油量增大,增加耗油量。4)、漏油、竄油使得壓油泵頻繁起動,導(dǎo)致油溫升高,油溫升高又使有的粘滯性減小,漏油、竄油量增大,油泵啟動次數(shù)進(jìn)一步增加,油溫繼續(xù)上升,形成惡性循環(huán),縮短油泵的使用壽命。5)、油溫過高還會使壓油罐產(chǎn)生裂紋危機(jī)安全運(yùn)行。
4、油溫過高原因查找
油溫過高的原因查找方法多種多樣,可以因地制宜。1)、停機(jī)備用狀態(tài),觀察壓油泵起動時間間隔和打壓抽油時間,判斷調(diào)速系統(tǒng)耗油量和壓油泵效率。2)、停機(jī)備用狀態(tài)利用紅外線感應(yīng)測溫儀測量導(dǎo)葉接力器進(jìn)油和回油管路的溫度差,區(qū)分導(dǎo)葉接力器漏油和竄油量。3)、停機(jī)狀態(tài)下依次關(guān)閉壓力油罐各供油閥門,觀察壓力油罐的油壓力下降情況,區(qū)分各機(jī)構(gòu)的漏油、竄油,從而確定故障位置。4)、利用紅外感應(yīng)測溫儀對比機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和停機(jī)備用狀態(tài)集油箱和壓油罐的溫度變化,判斷熱量來源三種途徑究竟哪一種占主要地位。
5、降低油溫的對策
油溫過高可以采取以下幾種對策:1)、提高壓油泵檢修維護(hù)工藝,縮短壓油泵打壓抽油時間。打壓抽油時間長,一方面可能是由于油泵效率低,一方面可能是油泵流量小,那么可以采取換壓油泵電機(jī)或選用更大流量的油泵,確保油泵在自動起動和停止的壓力范圍內(nèi)短時間打壓完成。2)、可以在壓油泵回路中加入打壓超時信號在監(jiān)控報警系統(tǒng)中,提醒運(yùn)行人員及時檢查,解決油泵打壓過程卸載閥關(guān)不嚴(yán)、安全閥動作漏油不容易被發(fā)現(xiàn)的問題。3)、在機(jī)組備用狀態(tài)下,延長壓油泵起動時間間隔。消除各機(jī)構(gòu)的竄油、漏油,減少耗油的方法,可以更換活塞滑動密封環(huán),也可以在各機(jī)構(gòu)的密封件采用耐高溫、耐磨的橡膠密封材料,最大限度的減少間隙竄油。減少了耗油,也就減少了單位時間內(nèi)的壓力降低,從而延長油泵起動的時間。4)、采取強(qiáng)迫降溫。這是最有效的降溫方式,它可以采取集油箱安裝冷卻水降溫,也可以采取回油管安裝冷卻器水冷降溫,具體采用哪一種將根據(jù)實際情況而定。(不過強(qiáng)迫降溫水冷方式實施難度較大,以及考慮冷卻水管漏水,投資較大。)
結(jié)束語
水電站調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置組成基本相似相同,只要牢固掌握油壓裝置工作原理及閥件結(jié)構(gòu),加入相關(guān)異常報警信息,提醒運(yùn)行維護(hù)人員及時處理,就能夠為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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[2]文興全.水電廠調(diào)速器壓油裝置油泵頻繁啟動的原因分析及處理[J].機(jī)電信息,2009