水電站調(diào)速器機械液壓系統(tǒng)故障分析改造
(1) PA、PB壓力開關(guān)誤報、誤動原因分析及改造
①PA、PB壓力開關(guān)誤報、誤動的成因 PA、PB壓力開關(guān)誤報、誤動的問題，經(jīng)過多次現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)空載閥由帶載轉(zhuǎn)為空載時，有較大的動作聲響和振動，同時壓力表指針擺動。誤報時間與感壓閥動作時間的吻合證明了空載隨動系統(tǒng)在設(shè)計或調(diào)試上的不足：空載閥開啟過快，使得壓油泵由帶載瞬間轉(zhuǎn)換為空載，單向閥由于壓差也瞬時阻斷油流，導(dǎo)致液壓管路產(chǎn)生很大的壓力脈動，脈動的峰值則可能達(dá)到PB壓力開關(guān)動作值，使其誤動；另外空載閥開啟過快，使得空載閥的閥芯與閥套產(chǎn)生撞擊，而PA、PB壓力開關(guān)裝在油箱本體上，過大的撞擊振動也會使壓力開關(guān)內(nèi)的微動觸點抖動，造成保護(hù)動作事故停機。
②改造措施調(diào)整空載閥開啟速度。如果空載閥閥芯以合適的速度開啟，則可實現(xiàn)壓油泵由帶載到空載的軟過渡，大幅減輕油壓的波動和油箱的振動，從而有效解決PA、PB壓力開關(guān)的誤動問題。控制空載閥的開啟速度，電站采取的措施如下。
調(diào)速器油壓裝置保護(hù)動作停機統(tǒng)計
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序號 |
內(nèi) 容 |
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1 |
5#機在空轉(zhuǎn)態(tài)，上位機報‘5#機事故低油壓’，機組停機?，F(xiàn)場檢查未見異常，原因為PA誤動（連續(xù)發(fā)生3次） |
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2 |
上位機報‘3#機壓力油罐油位極低’，事故停機流程啟動，甩負(fù)荷20MW。經(jīng)檢查分析，原因為機組振動引起開關(guān)誤動所致 |
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3 |
上位機報‘3#機壓油裝置油壓過高，滅磁開關(guān)跳閘’，事故停機流程啟動。三分鐘后停機。現(xiàn)場檢查油壓正常（6.4MPa），其他設(shè)備運行也正常。元嬰為PB誤動 |
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4 |
5#機開機過程中，上位機報‘鎖錠未拔出，流程退出’，原因：調(diào)速油箱雙筒過濾器單向閥回堵，造成控制管路無壓，鎖錠不能拔出 |
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5 |
上位機報“5#機事故低油壓”，現(xiàn)場檢查：5#機保護(hù)盤上“水機事故”燈亮，5#機出口開關(guān)、滅磁開關(guān)跳閘，調(diào)速器壓油罐壓力為5.5MPa，油位過低。5#機甩負(fù)荷120MW，5#機快速門在全關(guān)位置。檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)速器1#泵連接螺栓松動，感壓閥動作不靈活、有卡阻現(xiàn)象 |
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6 |
中控室上位機報“2#機壓力油罐油位低”，2#機調(diào)速器壓力裝置備用泵1#泵自動啟動。23min后上位機報“2#機組壓力油罐油位過低，水機事故停機”，啟動事故停機流程，2#機甩負(fù)荷120MW。現(xiàn)場檢查：2#機調(diào)速器壓力油罐油位過低，油壓為5.7MPa，調(diào)速器1#、2#壓油泵運行正常。經(jīng)檢修人員檢查分析，原因為2#相調(diào)速器系統(tǒng)感壓閥發(fā)生卡阻 |
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7 |
5#機組開機并網(wǎng)，3小時15分鐘后上位機報：‘5#機調(diào)速器回油箱油位過低’、‘5#機水機事故停機操作’，停機流程啟動，甩負(fù)荷110MW。原因：5#機組接力器進(jìn)油管口法蘭內(nèi)部的O形橡膠密封圈在機組運行中突然破裂，向外噴油所致 |
a. 在感壓閥和空載閥間加減（現(xiàn)場試驗調(diào)整）節(jié)流片61B，減小空載閥控制油路的回油速度。
b. 加大節(jié)流片63B的直徑（設(shè)計值廬27，實際不詳，加大值現(xiàn)場試驗確定），使能以較快的速度排走空載閥40A閥芯剛開啟時殘留在空載閥下腔的壓力油，減小作用在40A閥芯下部的壓力。
c．采取防止壓力開關(guān)動作觸點抖動的措施。為防止回油箱振動使PA、PB壓力開關(guān)觸點抖動引起誤動作，同時考慮液壓系統(tǒng)發(fā)生事故時能可靠動作，將PA保護(hù)延時1s，將PB保護(hù)延時1.2s。
(2)感壓閥卡阻的處理
調(diào)速器事故引起的停機，除上述因壓力開關(guān)誤動所致外，感壓閥卡阻導(dǎo)致的事故停機也發(fā)生多次，原因是調(diào)速器的油質(zhì)較臟，油內(nèi)的雜質(zhì)顆粒常常堵住感壓閥操作油路上的截流片62B，使得空載閥始終運行在空載側(cè)，而無法向液壓系統(tǒng)適時打壓，導(dǎo)致壓力油罐油位、油壓持續(xù)下降，最終發(fā)生低油壓和壓油罐油位過低而事故停機。
由于設(shè)計上未考慮在調(diào)速器液壓系統(tǒng)內(nèi)的部分控制油路上安裝過濾器，電站只能根據(jù)調(diào)速器的運行狀況及油質(zhì)化驗結(jié)果，縮短濾油（換油）維護(hù)周期，盡量減小油內(nèi)雜質(zhì)對液壓系統(tǒng)安全運行的影響。
另外考慮到油管路死角的雜質(zhì)很難清除以及從感壓閥自身機械故障發(fā)生卡阻的實際問題，電站采取了臨時的手動恢復(fù)措施，即在空載閥的控制油路上并聯(lián)一支管，安裝常閉閥42(見圖F)，在感壓閥發(fā)生卡阻時可手動維持液壓系統(tǒng)的油壓、油位。操作方法為：
①若感壓閥卡在空載側(cè)（故障發(fā)生率高），打開閥門43，使液壓泵負(fù)載運行，當(dāng)壓力達(dá)到額定壓力時，關(guān)閉閥門43，打開閥門42，液壓泵將空載運行，然后關(guān)閉閥門42；②若感壓閥卡在負(fù)載側(cè)，關(guān)閉閥門45，打開閥門42，液壓泵將空載運行，關(guān)閉閥門44，打開閥門43，保持約10s，然后關(guān)閉閥門43，打開閥門44，關(guān)閉閥門42，打開閥門45。這樣通過反復(fù)改變感壓閥控制油路的油壓，使其恢復(fù)正常。
調(diào)速器油壓裝置設(shè)計時須考慮在控制管路設(shè)置過濾器；油壓裝置在充油前須保證液壓管路徹底清掃干凈，驗收上要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；油壓裝置設(shè)計上應(yīng)考慮在液壓系統(tǒng)故障時的手動恢復(fù)措施，以提高其可靠性；對于液壓系統(tǒng)的保護(hù)，設(shè)計上要考慮壓力波動、機構(gòu)振動以及保護(hù)可靠性等因素，采取防抖措施避免誤動作。