水電站調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析改造
(1) PA、PB壓力開關(guān)誤報(bào)、誤動(dòng)原因分析及改造
①PA、PB壓力開關(guān)誤報(bào)、誤動(dòng)的成因 PA、PB壓力開關(guān)誤報(bào)、誤動(dòng)的問題,經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)觀察,發(fā)現(xiàn)空載閥由帶載轉(zhuǎn)為空載時(shí),有較大的動(dòng)作聲響和振動(dòng),同時(shí)壓力表指針擺動(dòng)。誤報(bào)時(shí)間與感壓閥動(dòng)作時(shí)間的吻合證明了空載隨動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)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(shí)阻斷油流,導(dǎo)致液壓管路產(chǎn)生很大的壓力脈動(dòng),脈動(dòng)的峰值則可能達(dá)到PB壓力開關(guān)動(dòng)作值,使其誤動(dòng);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(dòng)也會(huì)使壓力開關(guān)內(nèi)的微動(dòng)觸點(diǎn)抖動(dòng),造成保護(hù)動(dòng)作事故停機(jī)。
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(shí)現(xiàn)壓油泵由帶載到空載的軟過渡,大幅減輕油壓的波動(dòng)和油箱的振動(dòng),從而有效解決PA、PB壓力開關(guān)的誤動(dòng)問題??刂瓶蛰d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(dòng)作停機(jī)統(tǒng)計(jì)
序號(hào) |
內(nèi) 容 |
1 |
5#機(jī)在空轉(zhuǎn)態(tài),上位機(jī)報(bào)‘5#機(jī)事故低油壓’,機(jī)組停機(jī)?,F(xiàn)場(chǎng)檢查未見異常,原因?yàn)?/span>PA誤動(dòng)(連續(xù)發(fā)生3次) |
2 |
上位機(jī)報(bào)‘3#機(jī)壓力油罐油位極低’,事故停機(jī)流程啟動(dòng),甩負(fù)荷20MW。經(jīng)檢查分析,原因?yàn)闄C(jī)組振動(dòng)引起開關(guān)誤動(dòng)所致 |
3 |
上位機(jī)報(bào)‘3#機(jī)壓油裝置油壓過高,滅磁開關(guān)跳閘’,事故停機(jī)流程啟動(dòng)。三分鐘后停機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)檢查油壓正常(6.4MPa),其他設(shè)備運(yùn)行也正常。元嬰為PB誤動(dòng) |
4 |
5#機(jī)開機(jī)過程中,上位機(jī)報(bào)‘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 |
5 |
上位機(jī)報(bào)“5#機(jī)事故低油壓”,現(xiàn)場(chǎng)檢查:5#機(jī)保護(hù)盤上“水機(jī)事故”燈亮,5#機(jī)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(jī)甩負(fù)荷120MW,5#機(jī)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(dòng),感壓閥動(dòng)作不靈活、有卡阻現(xiàn)象 |
6 |
中控室上位機(jī)報(bào)“2#機(jī)壓力油罐油位低”,2#機(jī)調(diào)速器壓力裝置備用泵1#泵自動(dòng)啟動(dòng)。23min后上位機(jī)報(bào)“2#機(jī)組壓力油罐油位過低,水機(jī)事故停機(jī)”,啟動(dòng)事故停機(jī)流程,2#機(jī)甩負(fù)荷120MW?,F(xiàn)場(chǎng)檢查:2#機(jī)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(yùn)行正常。經(jīng)檢修人員檢查分析,原因?yàn)?/span>2#相調(diào)速器系統(tǒng)感壓閥發(fā)生卡阻 |
7 |
5#機(jī)組開機(jī)并網(wǎng),3小時(shí)15分鐘后上位機(jī)報(bào):‘5#機(jī)調(diào)速器回油箱油位過低’、‘5#機(jī)水機(jī)事故停機(jī)操作’,停機(jī)流程啟動(dòng),甩負(fù)荷110MW。原因:5#機(jī)組接力器進(jìn)油管口法蘭內(nèi)部的O形橡膠密封圈在機(jī)組運(yùn)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(chǎng)試驗(yàn)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(jì)值廬27,實(shí)際不詳,加大值現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定),使能以較快的速度排走空載閥40A閥芯剛開啟時(shí)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(dòng)作觸點(diǎn)抖動(dòng)的措施。為防止回油箱振動(dòng)使PA、PB壓力開關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)引起誤動(dòng)作,同時(shí)考慮液壓系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)能可靠動(dòng)作,將PA保護(hù)延時(shí)1s,將PB保護(hù)延時(shí)1.2s。
(2)感壓閥卡阻的處理
調(diào)速器事故引起的停機(jī),除上述因壓力開關(guān)誤動(dòng)所致外,感壓閥卡阻導(dǎo)致的事故停機(jī)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(yùn)行在空載側(cè),而無法向液壓系統(tǒng)適時(shí)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(jī)。
由于設(shè)計(jì)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(yùn)行狀況及油質(zhì)化驗(yàn)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(duì)液壓系統(tǒng)安全運(yùn)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(jī)械故障發(fā)生卡阻的實(shí)際問題,電站采取了臨時(shí)的手動(dòng)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(shí)可手動(dòng)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(yùn)行,當(dāng)壓力達(dá)到額定壓力時(shí),關(guān)閉閥門43,打開閥門42,液壓泵將空載運(yùn)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(yùn)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(jì)時(shí)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(yàn)收上要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān);油壓裝置設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮在液壓系統(tǒng)故障時(shí)的手動(dòng)恢復(fù)措施,以提高其可靠性;對(duì)于液壓系統(tǒng)的保護(hù),設(shè)計(jì)上要考慮壓力波動(dòng)、機(jī)構(gòu)振動(dòng)以及保護(hù)可靠性等因素,采取防抖措施避免誤動(dòng)作。