调速器油压装置

调速器油压装置

大中型水电厂调速系统油压装置一般配备两台螺杆泵，设计为按时间或按次数轮换启动方式互为备用。在没有负荷调节任务的情况下，过于频繁的启停泵不但会影响油泵使用寿命，而且会使油温快速升高，加速透平油油质劣化，从而影响主接力器操作功，间接影响机组有功调节甚至机组运行安全。 
2 原因分析 
油压装置油泵频繁启动的原因多种多样，通过近年来我厂对省内大中型水电厂的机组检修、技术服务情况分析，油压装置频繁启泵的原因主要集中在油压装置组合阀及压力油罐、调速器主配方面。 
2.1 油泵出口组合阀 
油泵出口组合阀由止回阀、卸载阀、安全阀、单向阀等组成，其作用是保护油泵使其平稳加载、过压时泄压。组合阀导致油泵频繁启泵的原因主要集中在机械方面。 
2.1.1 卸载阀芯卡涩 
为避免油泵电机在启动瞬间承受大负荷冲击，电机启动多采用软启动即组合阀的卸载阀控制在电机启动阶段卸载，使电机基本处于空载状态，当转速达到一定值后才输出正常工作压力、额定流量的压力油。但如果卸载阀阀芯卡涩卡在卸载位，通过旁通阀的油压无法关闭卸载阀，油泵不停运转亦无法顶开止回阀向压力油罐注油。 
2.1.2 安全阀故障 
安全阀是当压力超过其整定值时开启泄压，从而保护液压系统安全的控制阀件。安全阀故障主要是指安全阀内弹簧弹机械疲劳或调整不到位导致油泵出口油压未达到安全阀动作整定值时，安全阀即开始动作排油泄压，安全阀关闭，卸载阀又开始加载，如此反复动作，导致卸载阀频繁加载、卸载，压力油罐达到工作压力需很长时间，同时油温过高会影响油压装置的组合阀组相关元件设计属性。 
2.2 压力油罐 
压力油罐是油压装置的蓄能器，其中油容积与气容积之比约为1/2，上设压力开关、压力变送器、磁翻板液位计、自动补气装置、空气安全阀等设备，油压与油位信号联合控制实现自动加油、补气操作。由压力油罐引起的频繁启泵主要表现在漏油、漏气、自动补气装置失灵。 
2.2.1 主供油阀关闭不严 
主供油阀是压力油罐向各用油部件提供压力油的截止阀，如果主供油阀因密封不严或阀本体加工、安装原因导致关闭不严，会使压力油罐内压力油损失过快，油泵频繁启动补充损失的压力油。 
2.2.2 自动补气装置失灵 
自动补气装置失灵，有可能是控制信号未正确传送，如压力或油位开关损坏或调整不到位；也有可能是补气装置自身原因，如补气阀阀芯卡涩等。 
在无负荷调节工况下，造成“压力低”的原因除漏油外zui常见的就是漏气。自动补气装置在工作条件未动作，压力罐压力降低必须则会通过加油量来补充，这样会使压力罐油气比例遭到破坏，蓄能能力降低，在消耗等量油品的情况下压力下降更快，导致油泵启动频繁。 
2.3 调速器主配 
主配是调速器机械液压系统的功率级液压放大器，它将电液转换器液压控制信号放大，以达到控制接力器开启或关闭的目的， FC2000型主配压阀为例分析由主配导致的油泵频繁启泵原因。 
2.3.1 主配密封间隙过大 
由于该型主配压阀阀芯与阀套之间采用间隙密封方式，由于加工精度差异、装配质量、各地区温度差异等影响因素，其密封间隙并不严格*，密封间隙过大会导致主配压阀压力油腔向控制油腔泄油速度加快，压力油损失速度随之加快，为保持油罐压力，油泵频繁启泵。 
2.3.2 主配遮程不足 
遮程是指主配阀盘与控制油窗口之间的配合尺寸，即配压阀阀盘厚度与控制窗口宽度之差的1/2。机组带负荷运行，调速系统在自动运行状态，负荷有小波动的工况下会引起主配压阀阀芯抖动，遮程就会引起主配泄油量的增大。阀芯与负荷波动运动方向*，则加大了控制油口开度导致负荷调整幅度加剧；阀芯与负荷波动运动方向不*则加剧阀芯抖动。 
2.3.3 主配位移传感器调整不到位 
主配压阀位移信号原理是将机械位移的变化通过可变电阻转换为电压或电流值的变化。机械方面：根据机组运行需要，主配活塞会带动位移传感器频繁动作，长时间的机械运动可能会导致与传感器联接的紧固螺栓松动，使传感器反馈的零位偏离。电气方面：主配位移传感器的标定不准确会导致其零位失真，控制器会不断给出修正指令直至其回到“零位”，此调整过程会导致压力油的损耗。 
3 处理措施及建议 
3.1 油泵出口组合阀故障的处理措施 
组合阀等阀组阀芯卡阻拒动主要原因是油质变差，过大的杂质颗粒会导致其阀芯卡涩，阻碍其正常动作，一般在回油箱与油泵进油区设置80～180μm的过滤器，在油泵进油口也安装有过滤器，同时定期对过滤器滤网进行清洗。如果在运行过程中发现油泵长时间不停运转，回油箱油温持续升高，但压力罐压力却始终没有上升，且压力罐温度无明显变化，则可以判断为组合阀阀芯卡涩导致无法正常加载，需要将组合阀*拆卸清洗。 
组合阀弹簧损坏或调整不到位引起的卸载阀、安全阀无法正常工作，引起油泵加载、卸载，压力罐压力却上升很慢。故油压装置在检修及运行维护消缺中应严格按照油压装置使用说明书进行相应的调试、试验。油泵无法正常加载，或频繁加载、卸载，压力油罐压力却无明显变化，回油箱，需要将阀组拆开进行清洗、检查弹簧预紧力或重新调整其整定值。 
3.2 压力油罐泄漏和补气装置失灵的故障处理措施 
压力油罐压力损失的zui常见原因，包括漏油和漏气，所以压力油罐的检漏工作应该引起足够重视。对于漏气，zui常用也*的办法是用肥皂水涂抹有可能产生漏气的部位逐个排查；而对于漏油，建议在每次压力油罐建压时不要一次性将压力建至额定压力，而是分等级、分时间的逐级建压，以便于逐个检查有可能的漏油点，如果有漏油现象方便排油进行处理。 
在运行中如果发现压力油罐内的油气比例失衡，而且油泵又可以正常启动，则可以判断为自动补气装置失灵。自动补气失灵的原因有很多种，处理过程中应首先确认控制自动补气的信号到位且送达无误，然后可以用铁质工器具贴近补气电磁阀，试验其是否有磁性以判断其是否带电，如果带电但未动作则基本可以断定为补气阀的阀芯卡涩，需要拆卸处理。 
3.3 调速器主配故障的处理措施 
一般来说，在机组停机状态或无负荷调节任务稳定运行的状态下，油泵的频繁启动多是由用油设备的“跑、窜、滴、漏”引起的。具体到主配压阀，间隙密封过大则是主要原因。同样，如果经测算发现主配阀盘和控制窗口之间的遮程不足，则需要返回厂家重新加工。 
由于主配偏离中间位置，会引起开腔或关腔联通压力油，另外一腔联通排油，导致导叶全开或全关，因此将调速器切至试验状态，在不给任何开度给定的情况下，如果导叶“自动”全开或全关，则基本可以判断主配偏离了中间位置。排除端盖松动、加工精度不*等方面的因素，主配偏离中位的zui常见原因是由于主配位移信号误报导致的自复中逻辑修正其中间位置。这就需要首先检查主配位移传感器联接紧固螺栓是否有松动，以致传感器零位发生变化，另外要对主配传感器的标定进行检查，必要时重新对其全行程进行标定，保证其能够真实反映主配压阀位置。 
4 结语 
水电站调速系统油压装置型式多样，但各种类型的油压装置及其调节原理都有相似、相通，只要牢固掌握油压装置工作原理及阀件结构，就能够为机组安全稳定运行打下良好基础。