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調速器油壓裝置

調速器油壓裝置

大中型水電廠調速系統油壓裝置一般配備兩臺螺桿泵，設計為按時間或按次數輪換啟動方式互為備用。在沒有負荷調節任務的情況下，過于頻繁的啟停泵不但會影響油泵使用壽命，而且會使油溫快速升高，加速透平油油質劣化，從而影響主接力器操作功，間接影響機組有功調節甚至機組運行安全。 
2 原因分析 
油壓裝置油泵頻繁啟動的原因多種多樣，通過近年來我廠對省內大中型水電廠的機組檢修、技術服務情況分析，油壓裝置頻繁啟泵的原因主要集中在油壓裝置組合閥及壓力油罐、調速器主配方面。 
2.1 油泵出口組合閥 
油泵出口組合閥由止回閥、卸載閥、安全閥、單向閥等組成，其作用是保護油泵使其平穩加載、過壓時泄壓。組合閥導致油泵頻繁啟泵的原因主要集中在機械方面。 
2.1.1 卸載閥芯卡澀 
為避免油泵電機在啟動瞬間承受大負荷沖擊，電機啟動多采用軟啟動即組合閥的卸載閥控制在電機啟動階段卸載，使電機基本處于空載狀態，當轉速達到一定值后才輸出正常工作壓力、額定流量的壓力油。但如果卸載閥閥芯卡澀卡在卸載位，通過旁通閥的油壓無法關閉卸載閥，油泵不停運轉亦無法頂開止回閥向壓力油罐注油。 
2.1.2 安全閥故障 
安全閥是當壓力超過其整定值時開啟泄壓，從而保護液壓系統安全的控制閥件。安全閥故障主要是指安全閥內彈簧彈機械疲勞或調整不到位導致油泵出口油壓未達到安全閥動作整定值時，安全閥即開始動作排油泄壓，安全閥關閉，卸載閥又開始加載，如此反復動作，導致卸載閥頻繁加載、卸載，壓力油罐達到工作壓力需很長時間，同時油溫過高會影響油壓裝置的組合閥組相關元件設計屬性。 
2.2 壓力油罐 
壓力油罐是油壓裝置的蓄能器，其中油容積與氣容積之比約為1/2，上設壓力開關、壓力變送器、磁翻板液位計、自動補氣裝置、空氣安全閥等設備，油壓與油位信號聯合控制實現自動加油、補氣操作。由壓力油罐引起的頻繁啟泵主要表現在漏油、漏氣、自動補氣裝置失靈。 
2.2.1 主供油閥關閉不嚴 
主供油閥是壓力油罐向各用油部件提供壓力油的截止閥，如果主供油閥因密封不嚴或閥本體加工、安裝原因導致關閉不嚴，會使壓力油罐內壓力油損失過快，油泵頻繁啟動補充損失的壓力油。 
2.2.2 自動補氣裝置失靈 
自動補氣裝置失靈，有可能是控制信號未正確傳送，如壓力或油位開關損壞或調整不到位；也有可能是補氣裝置自身原因，如補氣閥閥芯卡澀等。 
在無負荷調節工況下，造成“壓力低”的原因除漏油外zui常見的就是漏氣。自動補氣裝置在工作條件未動作，壓力罐壓力降低必須則會通過加油量來補充，這樣會使壓力罐油氣比例遭到破壞，蓄能能力降低，在消耗等量油品的情況下壓力下降更快，導致油泵啟動頻繁。 
2.3 調速器主配 
主配是調速器機械液壓系統的功率級液壓放大器，它將電液轉換器液壓控制信號放大，以達到控制接力器開啟或關閉的目的， FC2000型主配壓閥為例分析由主配導致的油泵頻繁啟泵原因。 
2.3.1 主配密封間隙過大 
由于該型主配壓閥閥芯與閥套之間采用間隙密封方式，由于加工精度差異、裝配質量、各地區溫度差異等影響因素，其密封間隙并不嚴格*，密封間隙過大會導致主配壓閥壓力油腔向控制油腔泄油速度加快，壓力油損失速度隨之加快，為保持油罐壓力，油泵頻繁啟泵。 
2.3.2 主配遮程不足 
遮程是指主配閥盤與控制油窗口之間的配合尺寸，即配壓閥閥盤厚度與控制窗口寬度之差的1/2。機組帶負荷運行，調速系統在自動運行狀態，負荷有小波動的工況下會引起主配壓閥閥芯抖動，遮程就會引起主配泄油量的增大。閥芯與負荷波動運動方向*，則加大了控制油口開度導致負荷調整幅度加劇；閥芯與負荷波動運動方向不*則加劇閥芯抖動。 
2.3.3 主配位移傳感器調整不到位 
主配壓閥位移信號原理是將機械位移的變化通過可變電阻轉換為電壓或電流值的變化。機械方面：根據機組運行需要，主配活塞會帶動位移傳感器頻繁動作，長時間的機械運動可能會導致與傳感器聯接的緊固螺栓松動，使傳感器反饋的零位偏離。電氣方面：主配位移傳感器的標定不準確會導致其零位失真，控制器會不斷給出修正指令直至其回到“零位”，此調整過程會導致壓力油的損耗。 
3 處理措施及建議 
3.1 油泵出口組合閥故障的處理措施 
組合閥等閥組閥芯卡阻拒動主要原因是油質變差，過大的雜質顆粒會導致其閥芯卡澀，阻礙其正常動作，一般在回油箱與油泵進油區設置80～180μm的過濾器，在油泵進油口也安裝有過濾器，同時定期對過濾器濾網進行清洗。如果在運行過程中發現油泵長時間不停運轉，回油箱油溫持續升高，但壓力罐壓力卻始終沒有上升，且壓力罐溫度無明顯變化，則可以判斷為組合閥閥芯卡澀導致無法正常加載，需要將組合閥*拆卸清洗。 
組合閥彈簧損壞或調整不到位引起的卸載閥、安全閥無法正常工作，引起油泵加載、卸載，壓力罐壓力卻上升很慢。故油壓裝置在檢修及運行維護消缺中應嚴格按照油壓裝置使用說明書進行相應的調試、試驗。油泵無法正常加載，或頻繁加載、卸載，壓力油罐壓力卻無明顯變化，回油箱，需要將閥組拆開進行清洗、檢查彈簧預緊力或重新調整其整定值。 
3.2 壓力油罐泄漏和補氣裝置失靈的故障處理措施 
壓力油罐壓力損失的zui常見原因，包括漏油和漏氣，所以壓力油罐的檢漏工作應該引起足夠重視。對于漏氣，zui常用也*的辦法是用肥皂水涂抹有可能產生漏氣的部位逐個排查；而對于漏油，建議在每次壓力油罐建壓時不要一次性將壓力建至額定壓力，而是分等級、分時間的逐級建壓，以便于逐個檢查有可能的漏油點，如果有漏油現象方便排油進行處理。 
在運行中如果發現壓力油罐內的油氣比例失衡，而且油泵又可以正常啟動，則可以判斷為自動補氣裝置失靈。自動補氣失靈的原因有很多種，處理過程中應首先確認控制自動補氣的信號到位且送達無誤，然后可以用鐵質工器具貼近補氣電磁閥，試驗其是否有磁性以判斷其是否帶電，如果帶電但未動作則基本可以斷定為補氣閥的閥芯卡澀，需要拆卸處理。 
3.3 調速器主配故障的處理措施 
一般來說，在機組停機狀態或無負荷調節任務穩定運行的狀態下，油泵的頻繁啟動多是由用油設備的“跑、竄、滴、漏”引起的。具體到主配壓閥，間隙密封過大則是主要原因。同樣，如果經測算發現主配閥盤和控制窗口之間的遮程不足，則需要返回廠家重新加工。 
由于主配偏離中間位置，會引起開腔或關腔聯通壓力油，另外一腔聯通排油，導致導葉全開或全關，因此將調速器切至試驗狀態，在不給任何開度給定的情況下，如果導葉“自動”全開或全關，則基本可以判斷主配偏離了中間位置。排除端蓋松動、加工精度不*等方面的因素，主配偏離中位的zui常見原因是由于主配位移信號誤報導致的自復中邏輯修正其中間位置。這就需要首先檢查主配位移傳感器聯接緊固螺栓是否有松動，以致傳感器零位發生變化，另外要對主配傳感器的標定進行檢查，必要時重新對其全行程進行標定，保證其能夠真實反映主配壓閥位置。 
4 結語 
水電站調速系統油壓裝置型式多樣，但各種類型的油壓裝置及其調節原理都有相似、相通，只要牢固掌握油壓裝置工作原理及閥件結構，就能夠為機組安全穩定運行打下良好基礎。