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1、水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器油泵頻繁啟動(dòng)的原因分析及處理
摘要：文章主要介紹了混流式機(jī)組調(diào)速器壓油裝置的工作原理，全方位地分析壓油裝置壓油泵頻繁啟動(dòng)原因，并針對(duì)性地提出處理方法。對(duì)于混流式機(jī)組結(jié)構(gòu)不利檢修的現(xiàn)象，采取必要的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞：頻繁啟動(dòng)；混流式機(jī)組；調(diào)速系統(tǒng)；油壓裝置
中圖分類(lèi)號(hào)：TB857+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
調(diào)速器壓油泵頻繁啟動(dòng)，是混流機(jī)組常見(jiàn)的故障之一，也是機(jī)組運(yùn)行中較大的設(shè)備隱患。首先，壓油泵頻繁啟動(dòng)浪費(fèi)了能源，提高了廠用電率；其二，壓油泵頻繁啟動(dòng)使得油泵使用壽命大為減少，甚至于導(dǎo)致壓油泵電機(jī)發(fā)熱并損壞壓油泵；其三，壓油泵頻繁啟動(dòng)，加快了油循
2、環(huán)，導(dǎo)致油溫升高，破壞了油泵、組合閥、調(diào)速器主配、機(jī)組受油器、操作油管、槳葉等密封，最終導(dǎo)致機(jī)組漏油引發(fā)事故停機(jī)。因此，機(jī)組調(diào)速壓油裝置的頻繁啟動(dòng)必須引起重視，分析其原因，并盡快進(jìn)行處理。
一、調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置作用及工作原理
調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置是供給機(jī)組開(kāi)關(guān)導(dǎo)葉、槳葉接力器操作用壓力油的設(shè)備，也是機(jī)組過(guò)速裝置、機(jī)械鎖錠裝置壓力用油的提供者，是水輪發(fā)電機(jī)關(guān)鍵的輔助設(shè)備。壓油泵是調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置的一部分，它通過(guò)油壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)確保了壓油槽內(nèi)的壓力和油氣比例。在調(diào)速系統(tǒng)參與機(jī)組調(diào)節(jié)過(guò)程中，由于壓油罐內(nèi)的高壓油參與調(diào)節(jié)機(jī)組導(dǎo)葉和槳葉，油壓下降，達(dá)到壓力顯控器整定的額定壓力下限時(shí)，啟動(dòng)
3、螺桿壓油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，將油打入壓油罐內(nèi)，當(dāng)壓力油罐內(nèi)的油壓達(dá)到額定油壓上限時(shí)，壓力顯控器使油泵電動(dòng)機(jī)電源切斷，停止螺桿壓油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)保持了壓油罐內(nèi)正常壓力和正常油位。
二、故障原因分析
首先我們應(yīng)該了解機(jī)組壓油裝置所提供壓力油的相關(guān)設(shè)備，如圖1。
可以看出調(diào)速器壓油裝置壓力油一路經(jīng)過(guò)調(diào)速器導(dǎo)葉控制主配—事故配壓閥—分段關(guān)閉閥—導(dǎo)葉接力器開(kāi)關(guān)腔；另一路經(jīng)過(guò)槳葉主配—機(jī)組受油器—操作油管—槳葉接力器開(kāi)關(guān)腔。同時(shí)過(guò)速裝置和接力器鎖錠控制用油通過(guò)較小管路引用壓力油。壓油泵頻繁啟動(dòng)是因?yàn)閴河筒蹆?nèi)壓力油參與了頻繁調(diào)節(jié)、泄漏或壓力油直接經(jīng)過(guò)回油管重新回到了回油箱。就其原因分析如下：
4、 （1）壓油泵效率低，壓油泵運(yùn)行的聲音異常；
?。?）壓油泵出口組合閥異常，組合閥的逆止閥磨損嚴(yán)重、壓力油夾帶雜質(zhì)使逆止閥卡阻或逆止閥定值調(diào)得過(guò)低，致使壓力油直接排到集油槽；
?。?）壓油罐排油閥和壓油泵出口油管排油閥關(guān)閉不嚴(yán)；
?。?）壓油裝置高壓管路、法蘭及外接壓力表，鎖錠操作油管，過(guò)速裝置油管等漏油；
（5）比例伺服閥控制頻繁調(diào)節(jié)；
?。?）調(diào)速器主配發(fā)卡或運(yùn)行異常，出現(xiàn)竄油、回油；
（7）事故配壓閥和分段關(guān)閉閥發(fā)卡存在竄油；
（8）導(dǎo)葉接力器活塞與缸體間隙過(guò)大，引起竄油；
?。?）發(fā)電機(jī)受油器浮動(dòng)瓦間隙過(guò)大，造成開(kāi)關(guān)腔竄油或供
5、油管與滲排油管間跑油；
圖1機(jī)組調(diào)速器油系統(tǒng)圖
三、檢查與處理
機(jī)組發(fā)生壓油泵頻繁啟動(dòng)，首先我們必須先從容易檢查處理的因素入手，從設(shè)備外部到內(nèi)部逐一檢查。
（一）、常規(guī)檢查與處理
壓油裝置高壓管路、法蘭及外接壓力表，鎖錠操作油管，過(guò)速裝置油管有無(wú)滲油、漏油現(xiàn)象。切換調(diào)速器壓油泵，觀察壓油泵打油情況，聽(tīng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否正常，確定壓油泵是否存在效率低問(wèn)題；觀察集油箱油流情況，判斷是否存在壓油槽排油閥和壓油泵出口油管排油閥關(guān)閉不嚴(yán)情況，否則更換閥門(mén)。檢查事故配壓閥、分段關(guān)閉閥進(jìn)出油管路油流情況以及導(dǎo)葉接力器進(jìn)出油管路壓力情況，判斷其是否存在竄油。
6、 （二）、調(diào)速器導(dǎo)葉和槳葉主配調(diào)節(jié)頻繁的處理
觀察調(diào)速器主配存在調(diào)節(jié)頻繁情況，為防止電氣因素干擾或控制調(diào)速器，將調(diào)速器放至手動(dòng)控制位，情況正常，檢查電氣調(diào)頻回路、位移傳感回路以及調(diào)速控制功放模塊等，否則、關(guān)閉壓油槽總供油閥，進(jìn)行主配閥芯閥套的清洗和更換，重新調(diào)整主配中位。如圖2。
圖2調(diào)速器主配壓閥工作原理示意圖
1、主配閥芯閥套的清洗和更換
關(guān)閉壓油槽供油閥和操作油雙聯(lián)濾過(guò)器閥門(mén)，使圖2中經(jīng)過(guò)濾的控制壓力油和主配壓閥壓力油消壓，然后拆除主配閥體組件及兩端蓋組件，檢查主配閥芯動(dòng)作情況，拔出閥芯，松開(kāi)固定閥套沉頭內(nèi)六角螺釘，拔出閥套，檢查閥套、閥芯和主
7、閥體,清理控制腔端和恒壓腔端內(nèi)的鐵屑或其他臟物。
如發(fā)現(xiàn)閥芯閥套出現(xiàn)損壞，即進(jìn)行更換。
閥芯閥套經(jīng)清洗或更換后，回裝應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)，安裝前確保閥芯閥套的清潔，不能磕碰，并保證閥芯閥套水平推入閥體內(nèi)，不能強(qiáng)行打入。
2、主配中位調(diào)整
打開(kāi)壓油槽供油閥和操作油雙聯(lián)濾過(guò)器閥門(mén)，將調(diào)速器電柜斷電，機(jī)柜切手動(dòng)，手動(dòng)減導(dǎo)葉，使導(dǎo)葉控制模塊輸出為零或負(fù)值，然后順時(shí)針頂著關(guān)機(jī)螺母使導(dǎo)葉開(kāi)度顯示值變大（調(diào)整前記錄關(guān)機(jī)螺母伸出來(lái)的距離，以便調(diào)整后恢復(fù)），數(shù)字變化后再逆時(shí)針讓導(dǎo)葉開(kāi)度值維持不動(dòng)，維持一段時(shí)間，確認(rèn)不動(dòng)后，這樣機(jī)械零點(diǎn)就找到了。
圖2中，慢慢松動(dòng)主配傳感器LVD
8、T，防止噴出，拿萬(wàn)用表在反饋放大器引線處測(cè)量導(dǎo)葉主配傳感器LVDT的反饋電壓,緩慢調(diào)整主配傳感器殼體，使導(dǎo)葉主配傳感器LVDT的反饋電壓達(dá)到至+/-10mV以?xún)?nèi)就可以了，電氣零位也就調(diào)整好了。
（二）、判斷槳葉接力器內(nèi)部或機(jī)組受油器是否有問(wèn)題
關(guān)閉槳葉接力器進(jìn)出油管路閥門(mén)，觀察進(jìn)出油管路壓力情況，判斷槳葉接力器內(nèi)部或機(jī)組受油器是否存在問(wèn)題，如有必要進(jìn)行機(jī)組受油器和轉(zhuǎn)輪解體。
1、機(jī)組受油器解體，檢查受油器導(dǎo)向銅瓦磨損情況，更換和處理銅瓦；
2、機(jī)組轉(zhuǎn)輪解體，處理操作油管及接力器缸和活塞磨損情況，并進(jìn)行加工處理。
四、防止機(jī)組轉(zhuǎn)輪及受油器引起壓油泵頻繁啟動(dòng)
9、的措施
由于混流式機(jī)組水下結(jié)構(gòu)的特殊性，設(shè)備維修非常復(fù)雜，為避免維修造成設(shè)備重大缺陷，防止因?yàn)闄z修回裝造成轉(zhuǎn)輪操作油管、受油器軸瓦以及接力器活塞竄油，除了在檢修時(shí)加強(qiáng)監(jiān)理外，還需要從技術(shù)措施上進(jìn)行預(yù)防。
?。ㄒ唬?、操作油管及轉(zhuǎn)輪體的耐壓試驗(yàn)
1、轉(zhuǎn)輪動(dòng)作試驗(yàn)：在轉(zhuǎn)輪裝復(fù)后，在安裝間進(jìn)行轉(zhuǎn)輪體動(dòng)作試驗(yàn)。首先配制轉(zhuǎn)輪試驗(yàn)油泵（最大試驗(yàn)壓力0.8MPa，流量100L/min）及相應(yīng)低油壓管道。其次對(duì)轉(zhuǎn)輪接力器進(jìn)行低油壓動(dòng)作試驗(yàn)，缸體應(yīng)動(dòng)作靈活無(wú)卡阻，無(wú)異常聲響。
2、操作油管及轉(zhuǎn)輪耐壓試驗(yàn)：本試驗(yàn)在轉(zhuǎn)輪吊入機(jī)坑并全部回裝后進(jìn)行，由于其內(nèi)部操作油管及接力器完成了安裝，已經(jīng)
10、具備充壓試驗(yàn)條件，做耐壓目的是檢測(cè)操作油管和接力器活塞安裝質(zhì)量，確保機(jī)組完全回裝后不會(huì)出現(xiàn)竄油。如圖3。
圖3機(jī)組操作油管及轉(zhuǎn)輪耐壓試驗(yàn)示意圖
?。ǘ?、受油器的檢查與檢修回裝
受油器是將槳葉接力器壓力油和輪轂油從靜止壓力油管對(duì)應(yīng)傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)的操作油管和轉(zhuǎn)輪內(nèi)，同時(shí)又將壓力回油至靜止的壓力油管內(nèi)，是轉(zhuǎn)輪與調(diào)速器主配連接工具。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，是壓油泵頻繁啟動(dòng)的主要原因，因此要加強(qiáng)機(jī)組受油器的檢查，避免機(jī)組擺度過(guò)大，防止受油器浮動(dòng)瓦磨損過(guò)大，引起開(kāi)關(guān)腔壓力油互竄。其次要嚴(yán)格操作油管和受油器檢修工藝，使用合格耐油的密封圈，采用人工盤(pán)車(chē)方式確定，檢查操作油管內(nèi)中外三層的同心度符合設(shè)計(jì)要求，檢查受油器浮動(dòng)瓦與操作油管間隙在規(guī)范要求內(nèi)。
總之，壓油泵頻繁啟動(dòng)，是混流式機(jī)組運(yùn)行的較大隱患，其嚴(yán)重程度影響到機(jī)組出力和運(yùn)行利用小時(shí)，甚至于危及發(fā)電機(jī)機(jī)組的安全運(yùn)行。及早發(fā)現(xiàn)故障，分析故障，正確判斷和確定故障的具體部位，是提高機(jī)組效率和預(yù)防機(jī)組事故發(fā)生的有效措施，同時(shí)也為機(jī)組檢修提供依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器油泵頻繁啟動(dòng)的原因分析及處理
