班多水电站2号机组调速系统压油泵频繁启动原因分析

班多水电站2号机组调速系统压油泵频繁启动原因分析

赵明盛范绘杰

（国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司班多发电分公司青海西宁813302）

摘要：本文主要对班多水电站2号机组调速系统压油泵频繁启动进行了一系列原因分析并提出了整改措施和建议，通过一系列原因分析，最终确定了压油泵频繁启动的具体原因并得到了解决办法。使调速系统压油泵频繁启动现象得到大大改善，提高了压油泵的使用寿命，大大节约了厂用电，并减少了压油泵频繁启动带来的一系列危害，保证了班多水电站2号机组安全稳定运行。

关键词：班多水电站；压油泵；频繁启动；整改措施

1工程介绍

班多水电站位于位于青海省海南州兴海县与同德县交界处的茨哈峡谷出口处，工程主要由左岸混凝土副坝、泄洪闸、河床式电站厂房、右岸混凝土副坝、开关站等水工建筑物组成，主要以发电为主。坝顶全长303m，坝顶高程2764m，最大坝高78.7m。设计正常蓄水位2760.0m，厂内安装三台轴流转桨式水轮发电机组，总装机容量360MW，总库容1535万立方米，多年平均发电量14.12亿kWh。

2概述

班多水电站2号机组自2014年10月份B级检修后，一直存在机组压油罐压力下降较快，回油箱透平油温度升高报警，压油泵启动频繁的不正常现象，经对比其它机组发现[1]：无论机组停机备用或正常运行状况下2号机组压油泵明显比其它机组启动频繁，回油箱油温明显比其它机组高。2号机组压油泵的频繁启动会造成压油泵的使用寿命降低和电机烧毁事故，油泵频繁的打压使油箱油温升高造成油质劣化，严重时会引起调速系统故障，机组事故停机，影响机组有功出力，给电站安全稳定运行带来了极大隐患[2]。

3压油泵频繁启动原因分析

3.1压油泵出口组合阀逆止阀关闭不严

压油泵出口组合阀由安全阀、卸载阀和逆止阀组成，逆止阀在压油泵启动后由油压顶起弹簧后使压力油通过输油管道进入压油罐中，当压油泵停止，弹簧在油压降低后通过弹簧自身作用力回座关闭，防止压油罐中的压力油通过管道反流至回油箱，若逆止阀弹簧弹力不足或卡涩关不严时，压油罐中的压力油通过压力管道反流至压油泵输油管，从而回流至回油箱中造成压油罐中的压力缓慢下降引起压油泵频繁启动。

4.2压油罐供、排气管路漏气

调速系统压油罐排气阀及补气回路若漏气将会造成压油罐压力下降，压油泵频繁启动等现象，但由于压油罐漏气损失的压力会被压油泵补油所填缺，势必会造成压油罐油位持续的升高，根据目前2号机组压油罐油面上升比较缓慢的现象，故排除压油罐供、排气管路漏气引起压油泵频繁启动的原因。

4.3调速器及压油装置供油管路刺油或漏油

若调速器及压油装置压力油管路破裂刺油或漏油，势必引起压油罐油压下降，造成压油泵频繁启动，日常设备巡回检查时应注意加强调速器及压油装置压力管路的渗漏油检查，由于油系统中存在漏油点，若长时间未发现，势必会引起回油箱油位持续下降。

4.4压油罐油位较高

我们都知道，水轮机调速系统压油罐中一般都充入一定量的气体，主要是因为压缩空气具有良好的可压缩性和释放能量的特性，在压油罐中充入压缩气体从而使透平油具有一定的能量以供操作，一般压缩空气与透平油比例为2:1，当压油罐中油位升高，气体所占比例相应减少，压缩空气具有的能量就会降低，用油时压油罐压力波动就会增大，造成压油泵频繁启动。

4.5控制压油泵启、停的压力开关整定值偏移

班多电站压油泵正常启泵值为6.05MPa，停泵值为6.3MPa；若控制压油泵启、停的压力开关整定值偏移，启泵值偏高(>6.05MPa)和停泵值偏低(<6.3MPa)均会造成油泵的频繁启动。

4.6机组一次调频功能频繁动作

一次调频的作用是机组接受电网频率的偏差信号，通过改变机组的实际负荷，达到稳定电网频率的目的，对于负荷变化幅度小，变化周期短所引起的频率偏移，一般由发电机的调速器通过一次调频来进行调整，其主要目的是快速消除整个电网小幅度的负荷扰动，若电网频率不稳定波动，一次调频调节系统参数设置不是最优化或一次调频死区范围过小则会引起机组一次调频的频繁动作，调速器就会频繁微动调节，使压油罐压力波动较大造成压油泵频繁动作。

4.7水轮机桨叶接力器窜油

水轮机大轴内操作油管桨叶开关腔之间窜压或密封窜油、转轮接力器活塞两腔窜油均会引起压油装置压油泵频繁启动。

4.8调速器主配压阀抽动

调速器外部、频率信号源等存在干扰，导叶接力器反应时间常数Ty值偏小，调速器PLC接线松动或接触不良等原因均会引起微机调速器导叶主配压阀跳动或抖动，导叶接力器频繁进行调整从而引起压油泵频繁启动。

4.9调速器主配压阀窜油造成油压下降

调速器主配压阀结构中，若导叶主配的径向间隙δ增大，就会导致主配压阀窜油，压力油由进油口P通过径向间隙窜油至回油O，回到回油槽内，造成压油罐油压下降从而引起压油泵频繁启动。

4.10发电机受油器漏油

受油器是水轮发电机的重要部件，其主要作用是将调速系统的压力油自固定油管引入到转动着的操作油管内，并将其传送至桨叶接力器，及时、有效地调整桨叶开度，从而使机组始终处在协联工况下运行。受油器转动套筒转动时与上、下浮动瓦之间的径向间隙不均，受油器桨叶开、关腔油管路之间窜压、下浮动瓦压盖密封不严导致受油器漏油都会导致压油泵频繁启动。

5处理及整改措施

通过以上原因分析和处理，班多水电站2号机组调速系统压油泵频繁启动的不正常现象仍然存在，而运行过程中2号机组调负荷导叶动作时，桨叶随之关闭的过程中（导叶和桨叶智能化协联）受油器甩油桶中漏油偏大，将此现象作为专项检修，在2016年3月份对2号机组进行C级检修扩修处理，彻底分解受油器，发现下浮动瓦，转动套筒、下浮动瓦压盖存在不同程度的磨损现象，下浮动瓦最大磨损量

约1mm，转动套筒下部有不同程度的划痕，深度约1mm，下浮动瓦压盖内壁划痕深约0.5mm,对受油器转动套筒进行盘车时，发现最大摆度达到近0.7mm，根据发现磨损情况及对转动套筒测量综合分析认为；上次更换的转动套筒其下部（与下浮动瓦配合部分）存在椭圆情况，且更换的下浮动瓦与转动套筒配合间隙较小，通过检修更换新的转动套筒和上、下浮动瓦并对转动套筒进行了轴线调整，最大摆度值调整到0.25mm，配合间隙也相应调整到0.12-0.15之间。检修完毕后进行机组开机试验，发现甩油桶内漏油减小了许多，经长期观察统计，交流油泵启动间隔时间和1、3号机接近一致。由此分析，运行过程中转动套筒的摆度值过大，配合部分间隙时大时小，操作油通过过大间隙中漏出，导致压油罐压力下降是2号机组调速系统压油泵频繁启动的直接原因。

5结束语

综上所述，2号机组经过C级检修扩修处理，更换新的浮动瓦及转动套筒，进行机组整体轴线盘车调整，使受油器段操作油管摆度值符合规定要求，桨叶可投入自动运行，调速器压油泵也无频繁启动和溜负荷现象，导叶与桨叶协联更准确，减少了受油器的漏油量，经长时间运行证明，此次专项检修，受油器径向浮动瓦磨损量小,油泵启动时间间隔趋向正常，无溜负荷现象，最终解决了2号机组调速系统压油泵频繁启动问题，确保了机组安全、可靠运行。

参考文献:

[1]凌宇.水轮发电机组受油器结构故障分析及其改进[J].现代物业(上旬刊),2011,10(08):34-36.[2017-09-11].DOI10.16141/j.cnki.xdwyxjs.2011.08.030

[2]伍宏伟.轴流式水轮机受油器磨损处理及其改进[J].小水电,2010,(04):52-55.[2017-09-11].

赵明盛男（1988—）本科学历助理工程师青海黄河上游水电开发有限责任公司班多发电分公司主要从事水电站机械维护工作

范绘杰男（1987—）本科学历助理工程师青海黄河上游水电开发有限责任公司班多发电分公司主要从事水电站运行维护管理工作