贵州乌江水电开发有限责任公司洪家渡发电厂 贵州省毕节市 551501
摘要：2014年某水电厂在#3小修中恢复了机组纯机械过速保护，将调速系统步进式电机改为自伺服驱动方式等重大设备改造，改造后机组压油装置系统中油泵、漏油泵启动间隔时间大幅缩短。通过各因素排查检查为调速器抽动导致，消除感应电压后恢复正常。
关键词：调速系统、压油装置、抽动
0 引言
某水电站是国家西部大开发和“西电东送”首批开工的重点工程之一，位于贵州省黔西县与织金县交界的乌江干流北源六冲河下游。总装机容量600（3*200）兆瓦，设计年平均发电量15.59亿千瓦时，电站大坝为混凝土面板堆石坝，坝高179.5米，水库总库容量49.47亿立方米，调节库容33.6亿立方米，是乌江流域规划建设的十一个梯级水电站中唯一具有多年调节功能的龙头水电站。由于水库的调节作用近期可使下游索风营、东风、乌江渡电站每年共增加发电量15.96亿千瓦时。电站建成后在贵州电网主要承担调峰、调频和事故 备用，有效地改善电网的运行条件。
1 目前现状
2013年12月20日，某水电站成为国内首家“远程集控、少人维护”的大中型水电厂，在这样的背景下要求主辅设备更加可靠、精确等。正是在这样的背景下，2014年某发电在3号机检修中加装了纯机械过速保护，调速器方面由步进电机更换为了自伺服装置。检修中也涉及了一些其他常规项目，如接力器机械零位调整、接力器压紧行程复测、导叶锁锭接力器活塞环更换、两端关闭装置两位四通阀更换等。检修后试验中调速器机柜切“手动”模式后，拔出导叶锁锭后，机组接力器逐渐开出，缓慢转动，投入“自动”后正常。机组并网运行后，机组压油装置中集油箱油泵、漏油箱油泵时间均大幅缩短（集油箱油泵、漏油泵检修前启停间隔时间分别为64min、52min，检修后分别为15min，7min）。
2 原因分析及排查
2.1机械装置检查
集油箱油泵打油频繁说明，压油装置油压下降快，同时漏油泵启动频繁说明单位时间内进入漏油箱油量多。在运行期间集油箱、压力容器、漏油箱总油量基本保持不变，排除管路外漏情况。因机组刚经历检修，压油装置系统做了多处改造及检修维护，所以原因暂定为3#机调速器及油压装置存在严重的内漏。针对可能造成因素，进行一一排查：
2.1.1 主接力器排油阀未关严
因检修中复测压紧行程曾打开过排油阀排油，如果测量完成后，排油阀未全部关闭，主接力器内压力油将会迅速流向漏油箱，导致压油系统压力下降快，集油箱油泵频繁启动。检查是关闭调速器总进油阀，松开排油阀下部排油管，再打开总进油阀观察发现，两侧接力器排油管均未出现压力油。故造成压油装置油泵频繁启动的原因非主接力器排油阀未关严。
2.1.2 新加装的纯机械过速装置内漏
机械过速装置由安装在水轮机主轴上紧固圈、离心摆及液压阀（带电气限位开关）组成。由于原机械过速装置机械过速飞摆动作值不可靠，内漏严重，于2007年前后分别将1#、2#、3#过速装置机械管路及切换阀拆除，仅留电气过速信号直接动作过速电磁阀实现机组停机操作。此次检修通过加装的一个液动阀串入原有事故停机液压回路，实现在保留原有电气过速保护功能基础上，增加纯机械液压过速保护功能。在排除此项时，未防止导叶锁锭回路干扰，在关闭两端关闭进油阀YT215的同时，关闭导叶锁锭回路进油阀YT218。关闭后，解开纯机械过速保护装置回油管路接头，打开后未发现压力油，故排除新加装的纯机械过速装置内漏。
2..1.3 两位四通阀内漏
检修前机组层因两位四通阀内漏，导致过类似问题出现，检修中原纯机械过速保护装置拆除一个两位四通阀，在通过低压气检验阀芯完好，检查中松开两位四通阀阀门，打开两端关闭进油阀YT215，回油管为窜入压力油，证明两位四通阀完好。
2.1.4 导叶锁锭接力器内漏
在2011年三号机-X侧导叶锁锭接力器曾经在运行中逐渐粉碎，造成漏油泵频繁启动。在关闭两端关闭进油阀YT218的同时，关闭导叶锁锭回路进油阀YT215，依次松开两侧导叶锁锭接力器回油管后均未发现，压力油存在，故排除导叶锁锭接力器内漏因素。
2.2 自动化装置改造后检查
在排除机械各回路阀门管路后，可以基本排除3#机调速器及油压装置及相关管路存在内漏的可能，原因排查回归原点。因检修中更换了调速系统控制部分、步进式电机以及机柜中调节螺杆长度改变，原因排查转移到调速器主配压阀有无异常。经过仔细观察，发现主配压阀中先导阀抽动频繁。所以在进一步原因分析中，将原因暂定为接力器频繁抽动导致油压快速下降，压油装置油泵频繁启动。针对该现象，对一下因素进行一一排查。
2.2.1 机械零位调整不合格
三号机检修中因调速器机柜中步进式电机改为自伺服装置，先导阀调整螺栓杆的长度在改造过程中锯短。机械零位在改造完成后进行了重新调整。调整以25%、50%、75%三个开度，两个方向（开、关），计六个点，均为偏关0.15mm/min。机组投自动后，观察接力器在伸出后又被自动拉回，初步判断可能为机柜内调整螺杆螺栓未备紧，导致零位发生变化。但在停机后关闭主阀重新测量六个点的零位，测量数据未发生显著变化，符合相关标准。故排除零位调整不合格的因素。
2.2.2 驱动器输入回路受干扰
机组停机状态下，测量驱动器控制信号输入端，检查是否有干扰电压。在控制信号输入端测量有一0.08伏直流电压信号存在，该电压足已驱动电机旋转，最终导致了调速器的抽动。结论：驱动器输入回路受干扰是油泵频繁启动因素之一。
2.2.3 电机驱动器控制故障
保持驱动器直流24V工作电源正常，解开驱动器控制输入端信号线，测量其输入端电压是否正常。测量有1.7V电压存在，使电机迅速往开方向动作，调速器导叶自行开启。结论：电机驱动器控制故障电机驱动器控制故障为主要因素之一。
3 处理措施
3.1 补偿修正0.08V的干扰电压。
方法：通过修改调速器程序，输出相反的电压与产生的0.08V电压相补偿。
图一
3.2 补偿修正1.7V的输入电压。
方法：对程序进行修改，在调速器动作平衡后30s，将电机驱动器上的控制输入电压清零。（见图二）
图二
3.3在驱动器输入端分别并联一电容和电阻（如图三）
图三
4、处理效果
在采取上述两步措施，机组油泵、漏油泵启停间隔时间分别为56分钟、48分钟，与检修前相差无几，本次处理取得了圆满效果。
5、结语
调速器电机频繁抽动引起压油装置油泵启动频率过高，同时会使机组有功功率不能稳定运行在某一给定值，这样造成机组出力调节精度差，有功输出忽高忽低，达不到电网稳定运行要求，给我厂安全生产和电网安全运行带来极大隐患，通过分析查找原因，通过补偿消除了驱动器干扰，这为我厂#1、#2号机调速器电气部分改造提供了参考，也为其他电厂步进式电机升级为步进自伺服式电机改造积累了宝贵技术经验。
论文作者:李国强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
标签：调速器论文; 装置论文; 油泵论文; 漏油论文; 机组论文; 机械论文; 驱动器论文; 《基层建设》2018年第27期论文;