长潭水库水电厂3号机组蝴蝶阀液压系统事故分析及改造

潘文军(长潭水库管理局，浙江黄岩318024)

长潭水库水电厂3号机组蝴蝶阀液压系统事故分析及改造

潘文军
(长潭水库管理局，浙江黄岩318024)

摘要:通过对长潭水库水电厂3号机组蝴蝶阀液压系统事故的分析，发现其存在的设计缺陷，在使用增加少量设备的措施对其进行改造之后，取得了不错的效果。图2幅。

关键词:水电站机组;蝴蝶阀;设计缺陷;改造

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1　概述

长潭水库位于浙江省黄岩区永宁江上游，是1座集防洪、灌溉、供水、发电、养殖等为一体的综合性大型水利工程，控制流域面积441.3 km2，总库容7.32亿m3。水电厂安装3台机组，总装机容量为11 800 kW，多年平均发电量为2 000万kW· h。

3号机组于2004年11月报废更新改造后投入运行，水轮机型号为HLA551—LJ—124，发电机型号为SF—J1800—20/2600，蝴蝶阀型号为PDF30—WY—1750 (见图1)。

图1　3号蝴蝶阀液压控制系统示意(改造前)

2　事故过程及分析

在检查蝴蝶阀安装情况一切正常、蝴蝶阀全关、液压锁锭投入的情况下，安装人员开启主供油阀准备进行蝴蝶阀启闭试验，这时候突然发现蝴蝶阀接力器动作。安装人员马上关闭主供油阀，但已经来不及，接力器已经动作并造成了锁锭转臂的严重变形，转臂与蝴蝶阀主轴的配合销孔被拉大。当时考虑到重新加工的困难及时间的紧迫，只将转臂与主轴焊接，同时采取加大锁锭销孔等措施后又投入运行。

事故发生后，电厂组织有关技术人员对事故原因及3号机组蝴蝶阀液压系统进行了分析，发现厂家提供的蝴蝶阀液压控制系统存在着设计缺陷，正是设计上的缺陷导致了事故的发生。

厂家提供的液压控制系统在电气控制系统下按正常工作投入运行是可以的，但在安装和检修时，没有在电气控制下则存在着严重的设计缺陷。

设计缺陷是接力器与液压锁锭之间没有设计液压互锁装置，在液压锁锭拔出的情况下，液压锁锭中间腔只能提供52DP换向滑阀换向的动力;在液压锁锭投入的情况下，不能切断通向接力器的压力油，接力器某一腔始终通有压力油，正是这一点造成了事故的发生。安装检修调试人员无法判断换向滑阀的状态，在蝴蝶阀全关、锁锭投入、换向滑阀处于开阀的状态下，打开了主供油阀，造成了转臂的损坏。同时我们发现，由于存在这个设计缺陷，在开阀和关阀状态下，开阀腔和关闭腔始终有压力，接力器漏油严重。

图2　3号蝴蝶阀液压控制系统示意(改造后)

如果这个缺陷不消除，将会影响蝴蝶阀的安全运行。如在蝴蝶阀动作过程中，控制柜意外失电或者出现故障的情况下，液压锁锭将会自动投入，而接力器则不会停止，这样必然会造成蝴蝶阀结构上的破坏。另外，在运行过程中，蝴蝶阀将不可避免地使用手动操作，而缺陷的存在，极易引起误操作，在刚投运的几年里，由于没有对缺陷进行改造，发生过几次同样的事故;在特殊情况下还有可能危及水轮发电机组的安全。

3　改造经过

由于安全问题，3号蝴蝶阀的液压系统改造需要符合设备运行及检修要求，因此考虑在原有设备基础上少量改动以达到要求，对其进行了部分改造，增加了行程滑阀XF、液动配压阀YF和一些管路等(见图2)。

从改造后的液压系统控制图可以看出，确保有液压锁锭和接力器互锁装置，也就是当液压锁锭投入的时候，需切断蝴蝶阀开和关两动作位置的液动压力油和接力器主供压力油，只有在液压锁锭退出的时候，才接通蝴蝶阀开和关两动作的液动压力油和接力器主供压力油。

为了满足上述要求，取消了从液压锁锭中间腔取控制蝴蝶阀开和关两动作位置液动油压，原设计靠液压锁锭活塞出断油，工作不可靠且存在着漏油现象，使得液动油压不能有效切断。因此对液压锁锭尾部进行改造，加装行程滑阀XF使得液动滑阀和液压锁锭互锁，只有当液压锁定退出后靠行程滑阀的可靠动作才能打开蝴蝶阀开和关两位置的液动油压。

在接力器主供油管路上加装液动配压阀YF，液动配压阀YF液动方向油压取自开启锁锭53DP动作侧方向，这样就取得了液压锁锭与接力器的互锁;当锁锭电磁配压阀53DP不动作的时候切断了主供压力油，确保了接力器不会开或关的动力。平常大部分时间锁锭电磁配压阀53DP不动作，液动配压阀YF切断了接力器主供压力油，使得接力器两腔不受力，减少了接力器端部漏油现象。

4　改造效果

3号蝴蝶阀液压控制系统改造后，经过长时间的运行，蝴蝶阀能安全的自动和手动开与关，没有发生过锁锭装置损坏现象的发生。此次液压控制系统改造只增加了少量设备，改造费用低，最重要的是消除了原厂家的设计缺陷，使各方面的性能更安全、更完善、更可靠。

责任编辑吴昊

作者简介:潘文军(1966－)，男，助理工程师，主要从事水电站运行维护与管理工作。

收稿日期:2015－10－09