水轮发电机调速器油泵频繁启动的原因分析及处理

白志军

摘要：水轮发电机调速器压油泵频繁启动打压，提高了厂用电率，使得油泵使用寿命也大为减少，甚至于导致压油泵电机发热，油循环加快，油温升高而损坏压油泵及破坏压油系统密封，严重影响机组的正常稳定运行。

关键词：压油泵；频繁启动；油压装置

1.引言

某厂共装有五台大型水轮发电机组，总装机容量135万千瓦，在西北电网中主要承担着发电、调峰、调频、调压的任务，是西北电网的主力发电厂之一。其中5号水轮机采用的是由法国阿尔斯通公司制造的型号为HL228-LJ-588，调速器压油泵型号为LY-10立式螺杆泵，额定油压为2.5MPa，共设置2台，定期自动切换互为备用，其主要技术数据如下：

主要技术数据：

2.现象及危害

在近期的运行过程中发现压油装置油压下降比较快，油泵启动频繁，特别是机组在停机备用的情况下，此现象依旧存在，较其余4台机组，压油泵启动打压次数明显升高，且油泵每启动一次后，调速器压力油罐油面比以前有所上升，值班人员每班需向压力油罐补气一次或数次来确保正常的油气比。其危害较多。①加大运行人员工作量，且有不安全因素，如深夜值班人員因疲劳等因素忘了补气，那么油面将逐渐升高，使得集油槽油位降低，当低于压力油泵进油管时，油泵启动时将烧坏油泵乃致烧坏油泵电机，而使得油压低于正常工作油压或事故油压引起停机事故。②补气时补进的空气带有水分，在压力油罐高压下空气中的水分变成液态水，久而久之，则透平油中混有大量水分，影响调速器的使用寿命。③由于油压下降比较快，而导致电接点压力表和油泵动作频繁，加大其损耗。④油泵频繁打油，造成油温偏高，油液变质严重，油泵寿命缩短， 严重影响电站的安全、经济运行。

3.对上述现象的初步分析

调速器压油装置压力油一路经过调速器导叶控制主配—事故配压阀—分段关闭阀—导叶接力器开关腔；另一路经过桨叶主配—机组受油器—操作油管—导叶接力器开关腔。同时过速装置和接力器锁锭控制用油通过较小管路引用压力油。压油泵频繁启动是因为压油槽内压力油参与了频繁调节、泄漏或压力油直接经过回油管重新回到了回油箱。而以上现象在机组保持稳定转速或停机备用时照样出现，所以排除是由于压力油参与了频繁调节，油泵启停频繁肯定是由于系统漏油量大或漏气引起，为彻底查找原因，首先我们必须先从容易检查处理的因素入手，从设备外部到内部逐一检查，查找原因以彻底根治。

3.1首先检查压油装置高压管路、法兰及外接压力表，锁锭操作油管，过速装置油管有无渗油、漏油现象。切换调速器压油泵，观察压油泵打油情况，听泵运转声音是否正常，确定压油泵是否存在效率低问题；观察集油箱油流情况，判断是否存在压油槽排油阀和压油泵出口油管排油阀关闭不严情况，否则更换阀门。

3.2主配压阀。主配压阀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，由于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一致，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。

3.3自动补气装置失灵自动补气装置的控制逻辑可以简单归纳为油罐油位高+压力低，则补气阀打开对油罐补气；油罐油位低+压力高，则停补气。在无负荷调节任务的工况下，造成“压力低”的原因除漏油外最常见的就是漏气，包括补气阀漏气、压力罐供气管路接头漏气、压力表漏气等。如果自动补气装置在满足补气条件后还未动作补气，那么由于漏气导致的压力罐压力降低则会通过响应的油量来补充，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。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。

4.处理措施与建议

针对油压装置频繁启泵问题的处理，应该根据问题类型、部位，采用标本兼治的方法对症下药，才能使问题得到长期有效解决。

4.1针对主配压阀的处理措施对于主配压阀原因引起的油泵频繁启动，首先要正确判断问题所在。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。最后将主配压阀发回厂家重新加工阀芯与阀套间隙密封后，问题得到解决。

4.2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。

总之，压油泵频繁启动，是混流式机组运行的较大隐患，其严重程度影响到机组出力和运行利用小时，甚至于危及发电机机组的安全运行。及早发现故障，分析故障，正确判断和确定故障的具体部位，是提高机组效率和预防机组事故发生的有效措施，同时也为机组检修提供依据。

参考文献 ：

[1]吴应文.水轮机微机调速器控制原理调试及故障处理[A].湖北省水利发电工程学会，2007：41.