(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

1 概述

油壓裝置的作用是為調(diào)速器各種液壓控制設(shè)備提供安全、可靠和穩(wěn)定工作油壓的液壓能源裝置，油壓裝置主要由壓力油罐、回油箱、補(bǔ)油泵、閥組及其它附件組成。

亭子口水電廠油壓裝置控制屏是在1個屏柜上通過PLC、軟啟動器等自動化元件進(jìn)行2臺油泵、電動閥、組合閥的啟、?？刂?；控制屏未設(shè)置觸摸屏進(jìn)行信息反饋，各種開關(guān)量、模擬量等信號未能直接有效展現(xiàn)出來，不利于運維人員日常巡檢工作。根據(jù)DL/T 1548-2016《水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用導(dǎo)則》規(guī)定，對于大型水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，油壓裝置控制柜宜采用觸摸屏作為人機(jī)界面，并顯示壓力、溫度、油溫、各種信號狀態(tài)、動作信號、運行統(tǒng)計信息、故障信息等。

2 油壓裝置控制介紹

系統(tǒng)在運行時，由于調(diào)速器系統(tǒng)液壓元件加工工藝不夠精密，存在漏油，以及調(diào)速器系統(tǒng)中導(dǎo)葉、閥組的動作都是依靠油壓去完成，會消耗能量，導(dǎo)致壓油罐中的壓力降低，為了保證壓油罐壓力在規(guī)定范圍內(nèi)，需對壓油罐重新進(jìn)行建壓，一般情況下建壓是通過油泵補(bǔ)油的方式進(jìn)行(油氣比一般是1∶3)，除非油位達(dá)到規(guī)定范圍時，才通過補(bǔ)氣的方式建壓(補(bǔ)氣建壓的周期較長)。所以補(bǔ)油泵的作用是對壓力油罐進(jìn)行補(bǔ)油，快速建壓，保證壓力油罐的壓力快速恢復(fù)到規(guī)定的設(shè)定值范圍內(nèi)，保證調(diào)速器系統(tǒng)正常工作及機(jī)組的安全運行。在控制過程中，會有油壓開關(guān)量、油位模擬量、油位溫度量等信號驅(qū)動邏輯進(jìn)行判斷，進(jìn)行自動補(bǔ)油、補(bǔ)氣控制。

亭子口電廠在未開展油壓裝置人機(jī)改造前，控制信號及控制中出現(xiàn)的故障不能及時呈現(xiàn)出來，存在較大安全隱患。在進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)改造后，人機(jī)與PLC直接通訊，在人機(jī)觸摸屏上設(shè)置油壓裝置開關(guān)量開出、開入點表、參數(shù)設(shè)置界面、設(shè)備動作信息記錄界面等，可直觀地顯示設(shè)備狀態(tài)、泵運行間隔時間、追述事件發(fā)生等信息，便于運維人員及時了解設(shè)備狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)問題。

3 人機(jī)信息設(shè)置的重要性

油泵是油壓裝置系統(tǒng)快速建壓的一個重要途徑，油泵的啟停次數(shù)和間隔時間可以反映系統(tǒng)壓力的變化情況(油罐及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計合理)，油壓裝置壓力系統(tǒng)的壓力損耗主要有：(1)導(dǎo)葉的正常開關(guān)；(2)閥組生產(chǎn)不夠精密，存在滲油或串油現(xiàn)象；(3)液壓管路法蘭接頭密封不嚴(yán)，存在漏油；(4)壓力油罐氣體損耗；(5)油管路或法蘭接頭故障，存在大量漏油；(6)壓力油罐安全閥故障，誤動作。當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定的起泵壓力值時，油泵補(bǔ)油建壓(氣壓在額定的范圍內(nèi))。

油泵啟停時間間隔可以有效反映出調(diào)速系統(tǒng)的健康狀況，機(jī)組未進(jìn)行頻繁負(fù)荷調(diào)節(jié)的情況下，油泵啟停時間比平常短說明系統(tǒng)壓力損耗較快，判斷油壓裝置系統(tǒng)可能存在缺陷或故障。亭子口水電廠2號機(jī)組于2013年8月正式投入生產(chǎn)，在運行一個月后，油壓裝置補(bǔ)油泵啟停時間間隔比以前相差較大，油泵啟停動時間由55min緩慢下降至12min。因當(dāng)時現(xiàn)場未設(shè)置人機(jī)信息顯示，運行人員只能在監(jiān)控上位機(jī)監(jiān)盤時了解油泵的運行及停止?fàn)顩r，監(jiān)盤信息量過大造成監(jiān)盤人員不能對設(shè)備狀態(tài)充分分析，現(xiàn)場巡回人員缺少觀察信號的窗口，也未能及時發(fā)現(xiàn)問題，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運行。事后經(jīng)原因分析和試驗驗證，油泵啟停時間較短的原因是由于事故配壓閥內(nèi)部閥芯、閥套磨損及拉傷造成事故配壓閥滲油量大，油泵頻發(fā)啟停建壓，經(jīng)更換事故配壓閥后，設(shè)備恢復(fù)正常工作，油泵啟停的間隔時間恢復(fù)至1h左右。通過該事件后，電廠自動化專業(yè)維護(hù)人員決定進(jìn)行人機(jī)改造，將各種狀態(tài)實時呈現(xiàn)，有助于現(xiàn)場巡回人員及時發(fā)現(xiàn)問題，改造后多年的運行中，確實有助于運維人員發(fā)現(xiàn)了不少的安全隱患，并給予及時解決。例如發(fā)生了多次的油壓裝置組合閥卸載安全閥提前動作事件，因長期振動導(dǎo)致卸載閥未達(dá)到定值時就提前動作，動作壓力值在停泵值以下，壓油泵長時間運行，油溫升高；運維人員定期巡回過程中根據(jù)事件記錄及時發(fā)現(xiàn)故障，避免了事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

水輪機(jī)油壓裝置系統(tǒng)故障直接影響調(diào)速器的調(diào)節(jié)品質(zhì)，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運行，通過在現(xiàn)場設(shè)置人機(jī)信息，便于運維人員及時直觀地判斷設(shè)備健康狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時分析，及時處理，把故障消除在萌芽狀態(tài)，保證機(jī)組的正常運行。在自動化設(shè)備不斷更新的時代，維護(hù)人員要與時俱進(jìn)，及時運用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)管理工作，保證發(fā)電控制設(shè)備安全穩(wěn)定運行。