施海東 靳光永

摘要：本文對軸流轉(zhuǎn)槳機組事故停機常用的事故油罐和直流事故油泵控制方案進(jìn)行了分析比較，基于系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性，生產(chǎn)成本控制和設(shè)備有效利用等相關(guān)因素考慮，對使用較多的事故油罐控制方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。充分利用事故油罐的后備保護作用，通過試驗，驗證了此優(yōu)化設(shè)計提高了機組運行的安全穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：軸流轉(zhuǎn)槳;事故配壓閥;事故油罐;事故油泵;高通低阻

隨著國內(nèi)軸流轉(zhuǎn)槳機組的大規(guī)模建設(shè)，單機容量越來越大，對控制設(shè)備的要求越來越高。軸流轉(zhuǎn)槳機組一般具有水頭低、流量大等特性，機組進(jìn)水口通常不設(shè)快速閘門，僅設(shè)事故閘門，一般采用事故配壓閥作為事故停機的關(guān)鍵設(shè)備。典型設(shè)計中通常采用配置事故油罐或者事故油泵。考慮到控制的方便性常規(guī)采用每臺機組單獨配置事故油泵或者事故油罐的方案。

事故配壓閥的壓力油源除主用壓力油源一般還需要備用壓力油源。為滿足電站安全穩(wěn)定運行的需求，通常會設(shè)置事故壓力油罐或者事故油泵用作備用壓力油源。當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者主用壓力油源出現(xiàn)故障不能提供足夠的能量時，此時通過備用壓力油源來關(guān)閉導(dǎo)葉，避免機組飛逸。

事故油泵一般相對體積較小，安裝相對方便。但由于事故油泵等長期不動作或者事故油泵出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)將失去通過事故配壓閥實現(xiàn)關(guān)機的功能，而事故油罐作為備用壓力油源可靠性更高。針對實際運行生產(chǎn)中機組事故油罐壓力油使用較少或者不用的情況，為了充分利用事故油罐的后備油源的作用，本文提出了一種新的改進(jìn)設(shè)計方案。

1 液壓系統(tǒng)原理簡介

1.1液壓系統(tǒng)的組成。液壓系統(tǒng)由事故油系統(tǒng)、工作油系統(tǒng)和切換裝置組成。其中事故油系統(tǒng)一般由兩臺油泵電機組、事故油罐及相應(yīng)的自動化元件組成。工作油系統(tǒng)和事故油系統(tǒng)的組成相類似，區(qū)別在于一般配備兩臺主油泵和一臺輔助油泵。切換裝置由主供油切換閥16EM01、插裝閥C1、切換指示繼電器KD、事故油罐供油到工作油罐切換閥16EM02和液控單向閥YK組成。如圖1所示。

1.2 事故油罐容積的計算。每臺機組獨立配置一只事故油罐，滿足事故停機情況下導(dǎo)葉接力器整個全關(guān)行程的容積，按波義耳定律：

1.3 切換裝置的工作原理。事故配壓閥壓力油正常由工作油罐通過液控單向閥YK供油，當(dāng)工作油罐達(dá)到事故低油壓或者工作油罐系統(tǒng)出現(xiàn)故障時通過切換閥16EM01將事故配壓閥的壓力油改為由事故油罐供油。正常工作時，事故油罐和工作油罐之間壓力油被插裝閥C1和液控單向閥截止，避免兩個油罐之間的竄油。

1.3.1 事故配壓閥輔助壓力油的高通低阻。常規(guī)設(shè)計中，事故配壓閥輔助壓力油一般取自事故油罐，存在事故油罐失壓而造成事故配壓閥誤動的風(fēng)險。改進(jìn)后的設(shè)計方案輔助壓力油由事故油罐和工作油罐的輔助供油通過梭閥SV輸出，分別控制切換裝置、事故配壓閥先導(dǎo)部分以及機械過速裝置壓力油。經(jīng)過梭閥SV后輸出的輔助壓力油確保為事故油罐和工作油罐之間的較高壓力，從而使插裝閥C1在正常工作狀態(tài)時處于關(guān)閉狀態(tài)。

1.3.2事故配壓閥主壓力油。經(jīng)過切換裝置輸出后的輔助壓力油接入事故配的輔助壓力油P1、主壓力油接入事故配壓閥的主壓力油P。事故配壓閥油管圖詳見圖2.

2工作油罐和事故油罐的控制邏輯

2.1工作油罐切換到事故油罐原理。當(dāng)工作油罐低于事故低油壓時，事故低油壓信號送入監(jiān)控系統(tǒng)觸發(fā)事故停機流程。

2.2事故油罐對工作油罐的補油原理。常規(guī)的電站設(shè)計，事故油罐作為備用油源使用，事故配壓閥不動作時，事故油罐中的壓力油長時間不使用，在一定程度上造成了資源的浪費。假定事故油罐起主泵壓力為P1，工作油罐起主泵壓力為P2，輔助泵起泵壓力為P3， P1>P3>P2。

當(dāng)事故油罐起泵時，此時切換閥16EM01和16EM02同時動作，若事故油罐此時的壓力大于工作油罐內(nèi)的壓力，則事故油罐內(nèi)的壓力油通過插裝閥C1和液控單向閥流向工作油罐，到達(dá)額定壓力后油泵停止，同時切換閥16EM01和16EM02恢復(fù)常態(tài)。

若事故油罐這時的壓力小于工作油罐內(nèi)的壓力則切換閥保持常態(tài)不動作，此刻事故油泵油正常進(jìn)入事故油罐，到達(dá)額定壓力后油泵停止工作。事故油罐向工作油罐補油過程中若工作油罐輔助泵起動（或者工作油罐主泵起動）則切換閥16EM01和16EM02恢復(fù)常態(tài)，事故油泵打油到事故油罐。

事故油罐補油控制邏輯圖如圖3所示。

3 結(jié)論

對于低水頭大容量軸流轉(zhuǎn)槳機組，機組進(jìn)水口通常不設(shè)快速閘門，僅設(shè)事故閘門，并配置事故配壓閥作為機組的防飛逸措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏強，班多水電站事故油泵替代事故壓力油罐淺析.

（作者單位：國電南瑞科技股份有限公司）

作者簡介：施海東（1986-8），男，江蘇海安人，本科，工程師，從事水電廠水輪機調(diào)速器研究和調(diào)試工作。E-mail：47874356@qq.com;

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