1000MW汽轮机EH油系统压力波动分析及处理

周 锋

（江苏华电能源有限公司句容发电分公司，江苏句容 212400）

0 引言

华电句容发电厂1#机组是上海汽轮机厂生产的N1000-27/600/600 型机组，2013 年投产，控制系统为西门子T3000系统。2018 年10 月小修后进行系统调试时，EH（Electro—Hydraulic Control Systeern，电—液调节系统）系统压力在14.5 MPa（145 bar）到 16 MPa（160 bar）之间波动（正常运行压力16 MPa（160 bar）），严重时2 台EH 油泵联锁并列运行，EH 油泵电机电流最高29 A（正常运行电流19 A），油温也从40 ℃缓慢上升到50 ℃，严重影响机组正常启动和安全稳定运行。

1 EH 系统简介

EH 系统包括油箱，高压柱塞泵，控制单元，蓄能器，抗燃油冷却再生装置，油动机及其他相关部件。系统的基本功能是提供电液控制部分所需的压力油，驱动伺服执行机构，同时保持油质完好。EH 系给主机8 台油动机、2 台小机和另外8 台油动机供油。分析油温上升、油泵电机电流上升、系统压力波动的原因，对可能存在的因素逐一排查确认。

2 原因分析及处理

2.1 原因分析

油温过高的原因，排除环境因素外，主要是系统内泄造成的。此时，EH 油泵出力将根据需求油量而寻找平衡，油泵电机电流增大。系统油压异常波动造成系统内泄过大的主要原因有5 个。

2.1.1 油箱控制块溢流阀泄漏

油箱控制块溢流阀设定泵出口压力>18.5 MPa（185 bar）时溢流，如定值偏低或阀芯卡涩导致溢流回油，溢流管会发热。检查溢流回油管无泄漏，基本排除母管溢流阀泄漏问题。

2.1.2 蓄能器短路

正常工作时蓄能器进油阀打开，回油阀关闭。当回油阀未关紧或阀门关闭不严时，高压油直接泄漏回油箱，造成油箱油温升高、EH 油压波动且电机电流增加，阀门内泄的蓄能器回油管会发热。经检查蓄能器回油管无泄漏，排除蓄能器短路的可能。

2.1.3 EH 油泵变量调整机构故障

由于供油装置采用恒压变量柱塞泵，正常运行维持系统供油压力16 MPa（160 bar）左右。当系统压力出现波动时，油泵变量调整机构根据油压情况自动调节供油量，以维持系统所需的供油量。当EH 油泵调压阀异常时，部分高压油经调压阀回油管回油箱，造成油压起伏波动。通过2 台EH 油泵调压阀的活动试验和大流量冲洗，对调压阀功能进行现场修复。2 台EH 油泵单独运行时，仍存在电流偏大、油压波动问题，因此排除油泵变量调整机构故障的可能性。

2.1.4 油动机伺服阀内泄

随着伺服阀阀口磨损腐蚀，伺服阀内泄增大。伺服阀内泄量包括喷嘴挡板内泄量和阀芯与阀套之间的内泄量，因喷嘴挡板内泄量变化不大，因此内泄量变化主要指阀芯与阀套之间的内泄量。目前使用的伺服阀均为零开口阀，即在零位时，阀芯凸肩刚好盖住阀套的开口，由于长期工作，阀套与阀芯之间间隙增大，阀芯的凸肩被液流冲刷为圆角，造成内泄增大。另外，由于某种原因使伺服阀阀芯无法回到零位，也会使伺服阀泄漏量增加，回油油温升高，严重时会造成系统压力波动。伺服阀内泄大可通过关闭油动机进油截止阀来确认。对主机的8 台油动机和2 台小机的8 台油动机逐一隔离，观察油压变化情况，以此判断哪台油动机存在内漏量大的问题。最终发现高调1A 油动机隔离后，EH 油系统压力恢复到正常值16 MPa（160 bar），且油泵电机电流恢复到正常值19 A，因此怀疑高调1A 为内漏的主要原因，更换1A 高调油动机伺服阀后投入运行，发现并无改观，仍有泄漏。

2.1.5 油动机卸荷阀卡涩或安全油压过低

高调油动机液压原理如图1 所示，当油动机任一侧卸荷阀（NG25 或NG50）动作后发生卡涩均会造成泄漏，泄漏大时油动机无法开启，泄漏小时造成内泄，回油温度升高，EH 油压波动且电机电流增加；任一电磁阀（NG6）堵塞，安全油压降低，会造成一个或数个卸荷阀关不严，也会造成油动机内泄。初步判断主要泄漏原因为电磁阀堵塞或卸荷阀卡涩未关严。

图1 高调油动机液压原理

2.2 处理效果

通过排查与分析，首先对两组电磁阀进行更换，启动后发现情况并无明显改善，仍旧出现内漏情况。解体阀组发现左侧卸荷阀NG25 有卡涩现象，其滑阀的阀芯与阀套间有毛刺导致不对中的情况，现场修复并去除毛刺，保证滑阀动作正常可靠。恢复系统后启动EH 油系统，并进行汽轮机主汽门、调门的开关试验和ETS（Emergency trip system，汽轮机跳闸保护系统）试验，EH 油系统压力16 MPa（160 bar），油泵电机电流19 A，油箱油温逐步降至40 ℃左右，ETS 试验正常。至此1#机组的EH 油系统压力波动、电机电流大、油温升高的缺陷消除，保证了机组的正常启动工作。

3 结束语

EH 油系统是汽轮机控制系统的核心，出现故障将严重影响汽轮机的安全稳定运行。就EH 油压出现异常波动、油泵电机电流增大、油箱油温升高等问题进行分析与排查，提出相应的处理方法。由于EH 油系统设备精密，特别是溢流阀、伺服阀、电磁阀、卸荷阀受现场检修条件限制，缺陷不易被发现。因此，对以上部件应定期（每个大小修期间）进行检查校验，及时发现问题并处理，以保证机组长周期安全稳定运行。