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調(diào)速器油壓裝置

調(diào)速器油壓裝置

大中型水電廠(chǎng)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置一般配備兩臺(tái)螺桿泵，設(shè)計(jì)為按時(shí)間或按次數(shù)輪換啟動(dòng)方式互為備用。在沒(méi)有負(fù)荷調(diào)節(jié)任務(wù)的情況下，過(guò)于頻繁的啟停泵不但會(huì)影響油泵使用壽命，而且會(huì)使油溫快速升高，加速透平油油質(zhì)劣化，從而影響主接力器操作功，間接影響機(jī)組有功調(diào)節(jié)甚至機(jī)組運(yùn)行安全。 
2 原因分析 
油壓裝置油泵頻繁啟動(dòng)的原因多種多樣，通過(guò)近年來(lái)我廠(chǎng)對(duì)省內(nèi)大中型水電廠(chǎng)的機(jī)組檢修、技術(shù)服務(wù)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(diào)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(hù)油泵使其平穩(wěn)加載、過(guò)壓時(shí)泄壓。組合閥導(dǎo)致油泵頻繁啟泵的原因主要集中在機(jī)械方面。 
2.1.1 卸載閥芯卡澀 
為避免油泵電機(jī)在啟動(dòng)瞬間承受大負(fù)荷沖擊，電機(jī)啟動(dòng)多采用軟啟動(dòng)即組合閥的卸載閥控制在電機(jī)啟動(dòng)階段卸載，使電機(jī)基本處于空載狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)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(guò)旁通閥的油壓無(wú)法關(guān)閉卸載閥，油泵不停運(yùn)轉(zhuǎn)亦無(wú)法頂開(kāi)止回閥向壓力油罐注油。 
2.1.2 安全閥故障 
安全閥是當(dāng)壓力超過(guò)其整定值時(shí)開(kāi)啟泄壓，從而保護(hù)液壓系統(tǒng)安全的控制閥件。安全閥故障主要是指安全閥內(nèi)彈簧彈機(jī)械疲勞或調(diào)整不到位導(dǎo)致油泵出口油壓未達(dá)到安全閥動(dòng)作整定值時(shí)，安全閥即開(kāi)始動(dòng)作排油泄壓，安全閥關(guān)閉，卸載閥又開(kāi)始加載，如此反復(fù)動(dòng)作，導(dǎo)致卸載閥頻繁加載、卸載，壓力油罐達(dá)到工作壓力需很長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)油溫過(guò)高會(huì)影響油壓裝置的組合閥組相關(guān)元件設(shè)計(jì)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(shè)壓力開(kāi)關(guān)、壓力變送器、磁翻板液位計(jì)、自動(dòng)補(bǔ)氣裝置、空氣安全閥等設(shè)備，油壓與油位信號(hào)聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加油、補(bǔ)氣操作。由壓力油罐引起的頻繁啟泵主要表現(xiàn)在漏油、漏氣、自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈。 
2.2.1 主供油閥關(guān)閉不嚴(yán) 
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(yán)或閥本體加工、安裝原因?qū)е玛P(guān)閉不嚴(yán)，會(huì)使壓力油罐內(nèi)壓力油損失過(guò)快，油泵頻繁啟動(dòng)補(bǔ)充損失的壓力油。 
2.2.2 自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈 
自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈，有可能是控制信號(hào)未正確傳送，如壓力或油位開(kāi)關(guān)損壞或調(diào)整不到位；也有可能是補(bǔ)氣裝置自身原因，如補(bǔ)氣閥閥芯卡澀等。 
在無(wú)負(fù)荷調(diào)節(jié)工況下，造成“壓力低”的原因除漏油外zui常見(jiàn)的就是漏氣。自動(dòng)補(bǔ)氣裝置在工作條件未動(dòng)作，壓力罐壓力降低必須則會(huì)通過(guò)加油量來(lái)補(bǔ)充，這樣會(huì)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(dǎo)致油泵啟動(dòng)頻繁。 
2.3 調(diào)速器主配 
主配是調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)的功率級(jí)液壓放大器，它將電液轉(zhuǎn)換器液壓控制信號(hào)放大，以達(dá)到控制接力器開(kāi)啟或關(guān)閉的目的， FC2000型主配壓閥為例分析由主配導(dǎo)致的油泵頻繁啟泵原因。 
2.3.1 主配密封間隙過(guò)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(zhì)量、各地區(qū)溫度差異等影響因素，其密封間隙并不嚴(yán)格*，密封間隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)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(pán)與控制油窗口之間的配合尺寸，即配壓閥閥盤(pán)厚度與控制窗口寬度之差的1/2。機(jī)組帶負(fù)荷運(yùn)行，調(diào)速系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)荷有小波動(dòng)的工況下會(huì)引起主配壓閥閥芯抖動(dòng)，遮程就會(huì)引起主配泄油量的增大。閥芯與負(fù)荷波動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向*，則加大了控制油口開(kāi)度導(dǎo)致負(fù)荷調(diào)整幅度加劇；閥芯與負(fù)荷波動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向不*則加劇閥芯抖動(dòng)。 
2.3.3 主配位移傳感器調(diào)整不到位 
主配壓閥位移信號(hào)原理是將機(jī)械位移的變化通過(guò)可變電阻轉(zhuǎn)換為電壓或電流值的變化。機(jī)械方面：根據(jù)機(jī)組運(yùn)行需要，主配活塞會(huì)帶動(dòng)位移傳感器頻繁動(dòng)作，長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械運(yùn)動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致與傳感器聯(lián)接的緊固螺栓松動(dòng)，使傳感器反饋的零位偏離。電氣方面：主配位移傳感器的標(biāo)定不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致其零位失真，控制器會(huì)不斷給出修正指令直至其回到“零位”，此調(diào)整過(guò)程會(huì)導(dǎo)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(dòng)主要原因是油質(zhì)變差，過(guò)大的雜質(zhì)顆粒會(huì)導(dǎo)致其閥芯卡澀，阻礙其正常動(dòng)作，一般在回油箱與油泵進(jìn)油區(qū)設(shè)置80～180μm的過(guò)濾器，在油泵進(jìn)油口也安裝有過(guò)濾器，同時(shí)定期對(duì)過(guò)濾器濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。如果在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油泵長(zhǎng)時(shí)間不停運(yùn)轉(zhuǎn)，回油箱油溫持續(xù)升高，但壓力罐壓力卻始終沒(méi)有上升，且壓力罐溫度無(wú)明顯變化，則可以判斷為組合閥閥芯卡澀導(dǎo)致無(wú)法正常加載，需要將組合閥*拆卸清洗。 
組合閥彈簧損壞或調(diào)整不到位引起的卸載閥、安全閥無(wú)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(yùn)行維護(hù)消缺中應(yīng)嚴(yán)格按照油壓裝置使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試、試驗(yàn)。油泵無(wú)法正常加載，或頻繁加載、卸載，壓力油罐壓力卻無(wú)明顯變化，回油箱，需要將閥組拆開(kāi)進(jìn)行清洗、檢查彈簧預(yù)緊力或重新調(diào)整其整定值。 
3.2 壓力油罐泄漏和補(bǔ)氣裝置失靈的故障處理措施 
壓力油罐壓力損失的zui常見(jiàn)原因，包括漏油和漏氣，所以壓力油罐的檢漏工作應(yīng)該引起足夠重視。對(duì)于漏氣，zui常用也*的辦法是用肥皂水涂抹有可能產(chǎn)生漏氣的部位逐個(gè)排查；而對(duì)于漏油，建議在每次壓力油罐建壓時(shí)不要一次性將壓力建至額定壓力，而是分等級(jí)、分時(shí)間的逐級(jí)建壓，以便于逐個(gè)檢查有可能的漏油點(diǎn)，如果有漏油現(xiàn)象方便排油進(jìn)行處理。 
在運(yùn)行中如果發(fā)現(xiàn)壓力油罐內(nèi)的油氣比例失衡，而且油泵又可以正常啟動(dòng)，則可以判斷為自動(dòng)補(bǔ)氣裝置失靈。自動(dòng)補(bǔ)氣失靈的原因有很多種，處理過(guò)程中應(yīng)首先確認(rèn)控制自動(dòng)補(bǔ)氣的信號(hào)到位且送達(dá)無(wú)誤，然后可以用鐵質(zhì)工器具貼近補(bǔ)氣電磁閥，試驗(yàn)其是否有磁性以判斷其是否帶電，如果帶電但未動(dòng)作則基本可以斷定為補(bǔ)氣閥的閥芯卡澀，需要拆卸處理。 
3.3 調(diào)速器主配故障的處理措施 
一般來(lái)說(shuō)，在機(jī)組停機(jī)狀態(tài)或無(wú)負(fù)荷調(diào)節(jié)任務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)下，油泵的頻繁啟動(dòng)多是由用油設(shè)備的“跑、竄、滴、漏”引起的。具體到主配壓閥，間隙密封過(guò)大則是主要原因。同樣，如果經(jīng)測(cè)算發(fā)現(xiàn)主配閥盤(pán)和控制窗口之間的遮程不足，則需要返回廠(chǎng)家重新加工。 
由于主配偏離中間位置，會(huì)引起開(kāi)腔或關(guān)腔聯(lián)通壓力油，另外一腔聯(lián)通排油，導(dǎo)致導(dǎo)葉全開(kāi)或全關(guān)，因此將調(diào)速器切至試驗(yàn)狀態(tài)，在不給任何開(kāi)度給定的情況下，如果導(dǎo)葉“自動(dòng)”全開(kāi)或全關(guān)，則基本可以判斷主配偏離了中間位置。排除端蓋松動(dòng)、加工精度不*等方面的因素，主配偏離中位的zui常見(jiàn)原因是由于主配位移信號(hào)誤報(bào)導(dǎo)致的自復(fù)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(lián)接緊固螺栓是否有松動(dòng)，以致傳感器零位發(fā)生變化，另外要對(duì)主配傳感器的標(biāo)定進(jìn)行檢查，必要時(shí)重新對(duì)其全行程進(jìn)行標(biāo)定，保證其能夠真實(shí)反映主配壓閥位置。 
4 結(jié)語(yǔ) 
水電站調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置型式多樣，但各種類(lèi)型的油壓裝置及其調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)，就能夠?yàn)闄C(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。