关键词：调速器；油压装置；接力器；事故配压阀
引言
丹江口水力发电厂共装有6台150MW水轮发电机组，其中6号机组于1973年10月投产发电，机组形式为立轴全伞式。2007年至2013年，随着南水北调中线水源大坝加高，电厂对5台水轮机进行适应性改造。改造后水轮机型号：HLF211AO-LJ-595，额定出力170.25MW。调速器为双冗余比例伺服阀式。6号机自本世纪初，油压较其它机组下降较快，压油泵启停频繁。特别是2013年水轮机改造之后，压油泵启停更加频繁。
1事件简介
丹江电厂调速系统额定压力为2.5MPa，油泵启停压力设定分别为2.3MPa和2.5MPa。正常情况下，6台机油泵启动时间间隔一般在40分钟至90分钟之间，但6号机调速系统于2000年开始出现油压下降较快现象，压油泵启停较其它机组频繁，一般为其它机组3至4倍。特别是水轮机改造水位升高后，6号机调速系统压力下降变快，压油泵约1分钟启动一次。压油罐罐体油温51℃，油泵出口温度60℃，已超出国标GB/T9652.1-2007使用油温10℃～50℃范围要求，由于压力无法长时间保持，造成机组被迫停机。停机后对调速系统进行了全面检查，包括液压平衡、液压随动、压油泵安全阀等试验，均未检查出原因。
2故障分析
2.1检查试验情况
故障发生后，电厂全面检查了系统各管路无漏油漏气情况，调速系统自动、机械零点飘移均符合要求，因此初步判断为内部漏油。随后对调速系统进行了大量试验，现将试验及故障情况详述如下：
2.1.1在停机态时，测量压油泵启动时间间隔30分钟，而其它机组则大于2小时。
2.1.2在无水状态时，在各导叶开度下，接力器无位移，且调速系统可长时间保持压力不下降。
2.1.3当水头达到70米，机组负荷在150MW万以上时，油泵7分钟启动一次，负荷在70MW时，油泵3分钟启动一次，而其它机组油泵启动时间间隔均为1至2小时。
2.1.4将调速器切手动后，观察接力器有较快回关现象，8分钟后，机组负荷由169MW溜至110MW，用百分表测量引导阀只有0.10mm行程，压油罐压力由2.5MPa降至2.4MPa。
2.1.5 2015年6月4日，试验5、6号机组在手动状态下机组负荷及导叶开度变化情况。手自动切换时负荷均为150MW，用百分表测量5号机调速器引导阀上移0.1mm，机组负荷长时间基本无变化，导叶开度变化率0.5%。6号机调速器引导阀上移0.1mm，机组负荷由切换前150MW，变为137MW，导叶开度由切换前的62%，变化为53.5%，变化率8.5%。
2.1.6用红外测温仪测量调速系统油管路外表面温度，以此辅助判断系统油内部流向。经测量压油罐温度36.4℃，主配至事故配压阀开机侧油管温度36℃，主配至事故配压阀关机侧油管温度33.4℃，事故配压阀至集油槽回油管温度36.2℃。详见附图1。
2.1.7为进一步了解管路内部油流情况，使用外夹式超声波流量计对系统油管路流量进行了监测。测量发现事故配压阀回油管流速为80mm/s，而其它机组为30mm/s。
2.2原因分析
2.2.1根据上述1、2现象，从调速器原理来看，主配漏油可能性小。因为，对调速器机械部分或主配压阀来说，它自身是不认机组开度的，如调速器有问题，应该是不论在什么开度，和不论是动态还是静态，都会有同样的表现。且在上述现象时，主配压阀和接力器都没有运动。
2.2.2根据上述3现象，事故配压阀和接力器漏油可能性较大。因为从水轮机导水机构操作力矩计算书中可以看出，机组在低负荷时导水机构为关力矩，为保持接力器不动，接力器开腔需保持有一定压力，即开关机腔有压差，因此怀疑压力油从事故配压阀回油管流回集油槽，或接力器前后腔窜油。
2.2.3根据上述4、5现象，事故配压阀和接力器漏油可能性较大。因力，调速器切手动后，引导阀只有0.1mm行程，未达到0.15mm调速器引导阀死区，因此，压力油可能从接力器前后腔窜油，或是事故配压阀活塞处窜油。
2.2.4上述6、7现象，从油管温度测量和油管中油流流速数量可以看出，事故配压阀漏油可能性较大。因为，从油管路温度图中看出事故配压阀回油管温度较高，与压油罐本体温度一致，正常情况下，该油管中无流动油，温度应与室温相同。且根据流量计测量，该油管中存在油流动情况，属非正常情况。
综上所述，事故配压阀内漏可能性较大，电厂6台机事故配压阀是上世纪六七十年代产品，为滑阀式结构，当活塞与衬套间隙变大时，压力油从该间隙回流至集油槽，造成调速系统油压下降较快。且水轮机改造后，活动导叶叶型由负曲率变为正曲率，水力矩较改造之前增大，为克服水力矩，需接力器和事故配压阀开机腔有一定压力，因此，增大了事故配压阀内漏现象。
3 故障处理
经过分析找出故障原因后，电厂更换了新事故配压阀，新阀选用液压集成插装事故配压阀，该阀的阀塞和阀套采用锥面密封，故与传统的事故配压阀的滑阀结构靠间隙密封相比漏油量小，减小了压油系统漏油量。经过6号机长期运行发现，压油泵启动时间间隔由原来7分钟增大到158分钟，降低了厂用电损耗，延长了设备使用寿命，大大提高了设备运行可靠性。
4结束语
由于调速液压系统的内部隐蔽性，不易直观发现问题。因此在此次分析中，先采取传统的调速系统全面分析逻辑法，后通过排除法以及测温和测流辅助分析方法相结合，最终找出引起故障原因的部件。
参考文献：
[1]GB/T9652.1-2007，水轮机控制系统技术条件
[2]刘大恺，水轮机[M].北京：中国水利水电出版社，1996.12
论文作者:徐国盛,郭娅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：调速器论文; 油管论文; 机组论文; 油泵论文; 事故论文; 水轮机论文; 漏油论文; 《基层建设》2017年第30期论文;