淺談雅瑪渡水電站技術供水減壓閥故障處理及原因分析

繆新建

（新疆伊河電力有限責任公司，新疆伊寧 835400）

淺談雅瑪渡水電站技術供水減壓閥故障處理及原因分析

繆新建

（新疆伊河電力有限責任公司，新疆伊寧 835400）

討論雅瑪渡電站投運初期，技術供水減壓閥運行過程中出現的問題。由于技術供水系統供機組冷卻水和主變冷卻水系統，當機組停機后主變冷卻水系統仍然運行，所以對減壓閥系統要求更高，機組停機出現減壓閥壓力升高的問題，到目前穩定運行，技術人員對其運行過程中存在的技術問題進行分析，并提出了解決方法。

減壓閥；活塞式控制閥；原因分析；措施

0 概述

雅瑪渡水電站水輪發電機組為立軸混流式水輪發電機組，機組額定轉速428.6 r/min。水輪機型號HLA855-LJ-196，額定出力45.36 MW；發電機型號SF44-14/4450，額定容量44 MW；水輪發電機組由福建南電股份有限公司制造，水輪機進水閥型號2500YYZ-3，由湖北洪城機械股份有限公司制造；調速器型號ZFL-100/F，由南京南瑞集團制造；技術供水ZJY46H型減壓閥，每臺機組兩套技術供水減壓閥系統，電站總裝機容量為：3×44 MW=132 MW。

1 ZJY46H型減壓閥用途及適用范圍

ZJY46H型系列減壓閥是專為中、高水頭水電站自流減壓技術、消防供水、設備供水系統制造的自動減壓原件。ZJY46H型電站技術供水最大單機容量為400 MW、最高水頭為371 m。均為一級減壓ZJY46H型減壓閥的技術特點：運行、檢修方便，對廠家調試好的減壓閥，安裝完畢后直接充水即可投入使用，平時無需調整，需要經常維護[1]。

2 ZJY46H型減壓閥停機后壓力升高

電廠在運行階段，G1機組并網運行所帶30 MW負荷，機組運行正常，減壓閥出口壓力0.28 MPa，技術供水出口同時供兩套冷卻系統，一是供機組冷卻水系統，二是供主變冷卻系統，機組運行技術供水正常壓力0.26～0.28 MPa范圍，當機組停機冷卻水進水閥關閉，出口流量減小，減壓閥出口壓力值有所升高到0.30～0.32 MPa范圍屬于正常值[2]。機組正常停機技術供水進水閥關閉，運行人員發現減壓閥出口壓力值上升至1.2 MPa。

圖1 減壓閥控制閥系統圖

2.1 減壓閥工作原理

（1）如圖1所示，減壓閥進口壓力是P1；P2是減壓閥出口壓力；減壓閥主閥的彈簧壓力為Pt；減壓閥主閥的壓力調節腔壓力為Pk；減壓閥閥座和節流錐的開啟高度為H（相當于主閥的過流面積）。

減壓閥正常工況時，參見圖1：控制閥Pt′= Pk′，Pt=Pk，此時控制閥和主閥的節流錐與閥座開啟高度L和H都是一個定值（即：過流量一定、過流面積一定）。因此，減壓閥出口壓力相對是一個低壓值P2[3]。

出口壓力P2是不變的，在進口壓力P1變化時，工作原理如下：

當進口閥門開度變大P1上升時，減壓閥的P2+ΔP2首先表現為壓力升高，使Pt′+ΔPt′，ΔPt′與Pk′的力達到新的平衡，控制閥L變小小；相應ΔPk′壓力升高，壓力經過導管，使主閥的Pk+ ΔPk，Pt=Pk+ΔPk壓力平衡，主閥開口H減小、ΔP2值恢復為原P2值。當進口閥門開度變小壓力P1下降時，主閥與控制閥的工況則與上述的工況相反。

當出口閥門開度變大流量Q增大時，減壓閥的工作情況相當于P1下降時的工況。當出口閥門開度小流量Q減小時，減壓閥的工況相當于P1上升時的工況。

（2）反沖排污工作原理

當控制閥的濾網堵塞時，控制閥進口壓力會升高，主閥的PK值升高，主閥過流面減小，出口壓力P2值減小。只要進行排污操作，減壓閥系統就可恢復正常。

如圖2所示反沖洗排污工作流程。首先，關閉Fa（由于活塞下方壓力腔被封閉和水的不可壓縮性，主閥的過流面積不變，減壓閥的P2值仍是一個低壓）；將控制閥下的三通球閥旋轉90ο，反饋系統的水流關閉、同時排污口的球閥打開；在減壓閥出口壓力的作用下，水流反向，控制閥的管路流向從出口變成進口，水流從濾網內部向外流程，經三通閥球閥排出在濾網外的雜質；最后、按關閉三通閥反順序操作，反饋系統恢復正常[4]。

圖2 減壓閥備用反饋系統圖

2.2 停機后減壓閥壓力升高原因分析

機組正常停機機組冷卻系統進水閥關閉，減壓閥出口壓力升高，技術人員通過檢查發現。機組冷卻系統閥門打開，減壓閥出口壓力恢復正常，由于出口流量減小，減壓閥出口壓力有少量上升屬于正常情況。此次停機減壓閥出口壓力上升3倍，控制閥不能進行調整，經過檢查分析可能原因有[5]：

（1）彈簧壓力分等級與額定值不符；

（2）主閥上、下靜密封磨損、損壞；

（3）當水中泥砂，污物較多時，控制閥過濾器堵塞；

（4）控制閥失靈；

（5）控制閥閥瓣卡阻、松動；

（6）主閥密封橡膠件磨損、損壞。

2.3 處理方法

經過反沖排污系統排污后，控制閥仍然無法正常工作。技術人員打開控制閥和控制閥濾網進行檢查，檢查發現濾網嚴重堵塞，控制閥閥芯嚴重泥污堵塞。如圖3所示。

圖3 控制閥閥芯堵塞

清洗后回裝控制閥，通水檢查減壓閥仍然無法調整至額定壓力。再次打開控制閥，檢查閥芯，發現閥芯內密封損壞。經過更換閥芯密封圈，閥芯上涂抹潤滑油后，控制閥閥芯動作靈活，無卡澀現象。如圖4所示。

圖4 控制閥分解清掃

再次回裝后，檢查兩套反饋系統閥門是否在工作位置上，再次通水檢查。控制閥具備調節能力，機組技術供水進水閥關閉后壓力從原先的1.2 MPa，降至額定壓力0.3 MPa。同時減壓閥后壓力正常穩定，確保了機組正正常運行[6]。

總結此類缺故障處理方法如下：

清掃控制閥濾芯確定無堵塞，定期檢查清掃；

清掃控制閥閥芯，檢查密封良好，閥芯動作靈活無卡澀；

檢查兩套反饋系統閥門應在工作位置，防止由于閥門工作位置錯誤造成控制閥無法調節。

3 結束語

以上內容分析電站運行初期減壓閥在工作過程中存在的問題，并提出了解決方法，通過長期運行觀察目前某電廠四臺機組調速器運行穩定、可靠。

［1］曲慎揚.原油管道工程［M］.北京：石油工業出版社，1994.

［2］袁恩熙.工程流體力學［M］.北京：石油工業出版社，1986.

［3］朱淑萍.機械加工工藝及裝備［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［4］楊可貞.機械設計基礎［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［5］吳宗澤.機械設計課程設計手冊［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［6］陸昌輝.VRML入門與提高［M］.北京：北京大學出版社，2002.

On Yama Hydropower Station Technical Water Supply Valve Troubleshooting and Cause Analyzing

MIU Xin-jian
（Xinjiang Wye River Power Co.，Ltd.，Yi'ning835400，China）

Discuss on Yama station in initial operation stage,the emergence of technical water supply valve problems in the process.The technical water supply system supply water for unit cooling water and main transformer cooling water system，when the unit after shutdown,main transformer cooling water system is still running，so the requirements for the valve system is higher.The emergence of relief valve pressure rise during shutdown of unit， at present,it runs in stable condition.Technical staff carrys out analyzing of the existing technical problems during the process of its operation,and puts forward the solving methods.

valve；piston control valve；cause analysis；measures

TV73

：A

：1009－9492(2014)12－0114－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.027

繆新建，男，1983年生，江蘇人，大學本科，工程師。研究領域：水輪機、調速器安裝、檢修維護。

(編輯：向 飛)

2014－06－10