轴流转桨机组事故油罐方案改进

施海东 靳光永

摘要：本文对轴流转桨机组事故停机常用的事故油罐和直流事故油泵控制方案进行了分析比较，基于系统运行的安全稳定性，生产成本控制和设备有效利用等相关因素考虑，对使用较多的事故油罐控制方案进行优化改进。充分利用事故油罐的后备保护作用，通过试验，验证了此优化设计提高了机组运行的安全稳定性。

关键词：轴流转桨;事故配压阀;事故油罐;事故油泵;高通低阻

隨着国内轴流转桨机组的大规模建设，单机容量越来越大，对控制设备的要求越来越高。轴流转桨机组一般具有水头低、流量大等特性，机组进水口通常不设快速闸门，仅设事故闸门，一般采用事故配压阀作为事故停机的关键设备。典型设计中通常采用配置事故油罐或者事故油泵。考虑到控制的方便性常规采用每台机组单独配置事故油泵或者事故油罐的方案。

事故配压阀的压力油源除主用压力油源一般还需要备用压力油源。为满足电站安全稳定运行的需求，通常会设置事故压力油罐或者事故油泵用作备用压力油源。当调速系统出现故障或者主用压力油源出现故障不能提供足够的能量时，此时通过备用压力油源来关闭导叶，避免机组飞逸。

事故油泵一般相对体积较小，安装相对方便。但由于事故油泵等长期不动作或者事故油泵出现问题时，系统将失去通过事故配压阀实现关机的功能，而事故油罐作为备用压力油源可靠性更高。针对实际运行生产中机组事故油罐压力油使用较少或者不用的情况，为了充分利用事故油罐的后备油源的作用，本文提出了一种新的改进设计方案。

1 液压系统原理简介

1.1液压系统的组成。液压系统由事故油系统、工作油系统和切换装置组成。其中事故油系统一般由两台油泵电机组、事故油罐及相应的自动化元件组成。工作油系统和事故油系统的组成相类似，区别在于一般配备两台主油泵和一台辅助油泵。切换装置由主供油切换阀16EM01、插装阀C1、切换指示继电器KD、事故油罐供油到工作油罐切换阀16EM02和液控单向阀YK组成。如图1所示。

1.2 事故油罐容积的计算。每台机组独立配置一只事故油罐，满足事故停机情况下导叶接力器整个全关行程的容积，按波义耳定律：

1.3 切换装置的工作原理。事故配压阀压力油正常由工作油罐通过液控单向阀YK供油，当工作油罐达到事故低油压或者工作油罐系统出现故障时通过切换阀16EM01将事故配压阀的压力油改为由事故油罐供油。正常工作时，事故油罐和工作油罐之间压力油被插装阀C1和液控单向阀截止，避免两个油罐之间的窜油。

1.3.1 事故配压阀辅助压力油的高通低阻。常规设计中，事故配压阀辅助压力油一般取自事故油罐，存在事故油罐失压而造成事故配压阀误动的风险。改进后的设计方案辅助压力油由事故油罐和工作油罐的辅助供油通过梭阀SV输出，分别控制切换装置、事故配压阀先导部分以及机械过速装置压力油。经过梭阀SV后输出的辅助压力油确保为事故油罐和工作油罐之间的较高压力，从而使插装阀C1在正常工作状态时处于关闭状态。

1.3.2事故配压阀主压力油。经过切换装置输出后的辅助压力油接入事故配的辅助压力油P1、主压力油接入事故配压阀的主压力油P。事故配压阀油管图详见图2.

2工作油罐和事故油罐的控制逻辑

2.1工作油罐切换到事故油罐原理。当工作油罐低于事故低油压时，事故低油压信号送入监控系统触发事故停机流程。

2.2事故油罐对工作油罐的补油原理。常规的电站设计，事故油罐作为备用油源使用，事故配压阀不动作时，事故油罐中的压力油长时间不使用，在一定程度上造成了资源的浪费。假定事故油罐起主泵压力为P1，工作油罐起主泵压力为P2，辅助泵起泵压力为P3， P1>P3>P2。

当事故油罐起泵时，此时切换阀16EM01和16EM02同时动作，若事故油罐此时的压力大于工作油罐内的压力，则事故油罐内的压力油通过插装阀C1和液控单向阀流向工作油罐，到达额定压力后油泵停止，同时切换阀16EM01和16EM02恢复常态。

若事故油罐这时的压力小于工作油罐内的压力则切换阀保持常态不动作，此刻事故油泵油正常进入事故油罐，到达额定压力后油泵停止工作。事故油罐向工作油罐补油过程中若工作油罐辅助泵起动（或者工作油罐主泵起动）则切换阀16EM01和16EM02恢复常态，事故油泵打油到事故油罐。

事故油罐补油控制逻辑图如图3所示。

3 结论

对于低水头大容量轴流转桨机组，机组进水口通常不设快速闸门，仅设事故闸门，并配置事故配压阀作为机组的防飞逸措施。

参考文献：

[1]魏强，班多水电站事故油泵替代事故压力油罐浅析.

（作者单位：国电南瑞科技股份有限公司）

作者简介：施海东（1986-8），男，江苏海安人，本科，工程师，从事水电厂水轮机调速器研究和调试工作。E-mail：47874356@qq.com;

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