摘 要:文章主要介紹了某水電站機(jī)組筒形閥某次油系統(tǒng)故障的發(fā)現(xiàn)過程,進(jìn)行了相應(yīng)的原因分析,并提出處理和預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:水電站;筒形閥;油系統(tǒng);分析
引言
某水電站機(jī)組主進(jìn)水閥采用筒形閥結(jié)構(gòu)。在機(jī)組停機(jī)時(shí),筒形閥處于全關(guān)狀態(tài),筒體下落至座環(huán)固定導(dǎo)葉與活動(dòng)導(dǎo)葉之間,達(dá)到截止水流作用;當(dāng)機(jī)組開啟時(shí),開機(jī)流程首先開啟筒形閥,將筒體提升到座環(huán)上環(huán)與頂蓋構(gòu)成的空腔內(nèi),不干擾水流流動(dòng)[1]。筒形閥油系統(tǒng)的主要任務(wù)是根據(jù)控制命令對(duì)各接力器提供合適的壓力油源,完成筒形閥的全開、全關(guān)操作[2]。有效地分析與處理筒形閥油系統(tǒng)在日常運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種異?;蚬收希瑢?duì)于保障筒形閥的穩(wěn)定運(yùn)行以及機(jī)組正常開停機(jī)具有重要意義。
1 筒形閥油系統(tǒng)簡介
1.1 筒形閥油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
筒形閥油系統(tǒng)主要由壓力油罐、回油箱、壓力油泵、漏油箱、漏油泵、接力器、油管路以及控制系統(tǒng)等組成。正常狀態(tài)下,筒形閥控制柜利用液壓控制閥組等執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成筒形閥的分段開啟,使各接力器的開腔通壓力油,關(guān)腔油路與回油箱相通,在油壓作用下各接力器同步提升筒形閥;正常關(guān)閉筒形閥時(shí),各接力器切換至關(guān)腔通壓力油,開腔油路與回油箱相通,在油壓作用下各接力器同步落下筒形閥。電站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)筒形閥及其油系統(tǒng)的重要模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)均有采集和存儲(chǔ),可作為設(shè)備運(yùn)行追溯與分析的工具。
1.2 筒形閥壓力油泵控制邏輯
筒形閥壓力油罐是筒形閥油系統(tǒng)貯存壓力油源的重要容器,其內(nèi)壓力油主要依靠壓力油泵從筒形閥回油箱中輸入,壓縮空氣則由補(bǔ)氣裝置控制電站中壓氣系統(tǒng)氣源的輸入。壓力油泵是調(diào)節(jié)壓力油罐油壓、油氣比例的主要工具。電站筒形閥壓力油泵的主要控制邏輯為:當(dāng)壓力油罐內(nèi)油壓小于主泵啟動(dòng)油壓5.80MPa時(shí)啟動(dòng)主泵,在油壓小于備泵啟動(dòng)壓強(qiáng)5.60MPa時(shí)啟動(dòng)備泵,當(dāng)油壓不小于停泵油壓6.30MPa時(shí)停止所有泵的運(yùn)行;主泵啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到設(shè)定值1次后,主備泵狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行切換。壓力油泵的主要?jiǎng)幼饔蛪褐等鐖D1所示。
2 故障情況及其分析與處理
2014年7月30日至7月31日間,電站3號(hào)機(jī)筒形閥油系統(tǒng)連續(xù)出現(xiàn)故障。
2.1 因卸載閥定值降低導(dǎo)致油泵超時(shí)運(yùn)行
7月30日16:22,電站監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)報(bào)“3號(hào)機(jī)筒形閥1號(hào)壓力油泵故障”、“3號(hào)筒形閥壓力油泵故障”。運(yùn)行人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)筒形閥1號(hào)壓力油泵仍處于運(yùn)行狀態(tài),壓力油罐油壓保持6.28MPa而無法上升至停泵油壓值6.30MPa。將1號(hào)壓力油泵控制方式置“切除”位,報(bào)警信號(hào)復(fù)歸;手動(dòng)啟動(dòng)1號(hào)壓力油泵,壓力油罐油壓上升至6.27MPa后不再上升。
原因分析:根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)歷史記錄,1號(hào)壓力油泵長時(shí)間運(yùn)行,超出了控制器設(shè)定的正常時(shí)間范圍,故控制器發(fā)出油泵告警信號(hào)?,F(xiàn)場觀察油泵運(yùn)行時(shí)的回油箱情況,發(fā)現(xiàn)壓力油泵輸油經(jīng)卸載閥進(jìn)入回油箱,未進(jìn)入壓油罐。判斷因機(jī)組振動(dòng)等因素影響,壓力油泵輸油管路的卸載閥設(shè)定油壓值發(fā)生偏離。
采取措施:18:20,檢修人員將1號(hào)壓力油泵卸載油壓調(diào)整提高至6.36MPa,經(jīng)試驗(yàn)壓力油泵運(yùn)行恢復(fù)正常。
2.2 壓力油泵故障損壞
23:48,上位機(jī)報(bào)“3號(hào)機(jī)筒形閥2號(hào)壓力油泵故障”、“3號(hào)機(jī)筒形閥壓力油泵故障”。上位機(jī)顯示3號(hào)機(jī)筒形閥壓力油罐油壓在2號(hào)壓力油泵自動(dòng)啟動(dòng)后油壓值達(dá)到6.27MPa后無法繼續(xù)上升。運(yùn)行人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)筒形閥2號(hào)壓力油泵故障指示燈亮,2號(hào)壓力油泵運(yùn)行指示燈不亮,壓力油罐油壓緩慢下降;將2號(hào)壓力油泵控制方式置“切除”,再將2號(hào)機(jī)壓力油泵控制方式重新置“自動(dòng)”,并將2號(hào)壓力油泵切為“主用”,發(fā)現(xiàn)在壓力油罐油壓下降至主泵啟動(dòng)油壓后,上位機(jī)有2號(hào)壓力油泵啟動(dòng)信號(hào),而現(xiàn)場2號(hào)壓力油泵未啟動(dòng);將2號(hào)壓力油泵控制方式置“切除”,1號(hào)壓力油泵自動(dòng)啟動(dòng),油壓到達(dá)停泵油壓值后停泵。
原因分析:跟據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的2號(hào)壓力油泵啟動(dòng)開關(guān)量和壓力油罐油壓值歷史記錄,2號(hào)壓力油泵自動(dòng)啟動(dòng)不久,壓力油罐油壓值便不再上升。根據(jù)現(xiàn)場檢查情況,表明控制器已發(fā)出2號(hào)壓力油泵啟動(dòng)的信號(hào),但油泵未能正常運(yùn)行。
采取措施:7月31日00:20,檢修人員到達(dá)現(xiàn)場,檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)壓力油泵轉(zhuǎn)軸卡塞。開始更換2號(hào)壓力油泵泵體。
2.3 回油箱油位過低
02:30,處于自動(dòng)運(yùn)行方式的1號(hào)壓力油泵啟動(dòng)后,壓力油罐油壓值到達(dá)6.27MPa后無法繼續(xù)上升,運(yùn)行人員現(xiàn)場將1號(hào)壓力油泵運(yùn)行方式改為自動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)停止。07:55更換2號(hào)壓力油泵泵體后,經(jīng)試驗(yàn)壓力油泵轉(zhuǎn)動(dòng)恢復(fù)正常,但壓力油罐油壓值仍無法上升至停泵油壓值。
原因分析:根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)歷史曲線,7月30日至7月31日間,筒形閥回油箱油位逐步下降,如圖2所示。判斷回油箱相關(guān)設(shè)備元件可能存在外部漏油現(xiàn)象。當(dāng)回油箱的最低油位下降到約25mm(液位計(jì)變送值)后,壓力油泵已無法正常將回油箱油打回至壓力油罐。
采取措施:向回油箱加油,經(jīng)試驗(yàn)2號(hào)壓力油泵運(yùn)行恢復(fù)正常。10:20運(yùn)行人員在3號(hào)機(jī)組水車室發(fā)現(xiàn)筒型閥接力器油管路壓力表處有漏油。10:57相關(guān)設(shè)備停止運(yùn)行,11:10檢修人員更換3號(hào)機(jī)筒形閥接力器系統(tǒng)油管路壓力表。11:30更換完成后,漏油現(xiàn)象消除。3號(hào)機(jī)筒形閥油系統(tǒng)恢復(fù)正常。
3 預(yù)防措施
為預(yù)防油泵故障,對(duì)各油泵的服役時(shí)間、工作時(shí)效等數(shù)據(jù)進(jìn)行定期的統(tǒng)計(jì)和分析,必要時(shí)進(jìn)行維護(hù)或更換。
為及時(shí)發(fā)現(xiàn)回油箱油位異常,對(duì)各機(jī)組筒形閥壓力油泵進(jìn)行試驗(yàn),確定回油箱油位限值,并據(jù)其制定電站監(jiān)控系統(tǒng)筒形閥回油箱油位模擬量告警限值。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)筒形閥油系統(tǒng)可能發(fā)生漏油的各部位監(jiān)視。
4 結(jié)束語
電站設(shè)備往往具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性。在加大工作人員監(jiān)護(hù)力度、提高綜合分析能力的同時(shí),合理增加自動(dòng)化采集量及其邏輯判斷,對(duì)于提升電站設(shè)備的運(yùn)維質(zhì)量具有積極意義。
參考文獻(xiàn)
[1]林洪德.大朝山電站筒形閥的設(shè)計(jì)[J].東方電機(jī),2004(1):91-96.
[2]陳怡勇.小浪底水電廠壓油裝置控制回路的優(yōu)化[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(Hydropower Automation and Dam Monitoring),2005,29(6):84-85.
作者簡介:金陽(1986-),男,浙江麗水人,助理工程師,主要從事水電自動(dòng)裝置檢修管理工作。