高壓油頂起裝置的程序優(yōu)化

黃華

摘 要：當機組啟動或停機過程中，發(fā)電機低速轉動。通過高壓油頂起裝置，在推力瓦和鏡板間隙注入高壓油來改善半干摩擦的危險狀況。文章通過對高壓油控制程序進行優(yōu)化，增加高壓油泄流壓力到達邏輯判斷，保證高壓油頂起判斷邏輯正確，避免推力瓦面、鏡板半干摩擦，甚至燒瓦等事故的發(fā)生。

關鍵詞：高壓油頂起；程序優(yōu)化；泄流壓力；推力瓦

1 概述

對水輪發(fā)電機組，由于推力軸承負荷較大，在機組轉速較低時（一般發(fā)生在機組啟動及停機過程中），推力瓦與鏡板間油膜偏薄，摩擦較大，容易出現(xiàn)半干摩擦的危險情況[1]。因此，在開停機過程中，利用高壓油泵向推力瓦與鏡板之間注入高壓油從而形成油膜，以防止瓦面與鏡板之間非潤滑轉動造成磨損。

某企業(yè)安裝有4臺600MW的水輪發(fā)電機組，在設備調試檢查過程中，發(fā)現(xiàn)高壓油頂起裝置用于控制的壓力整定值不確定且控制程序存在漏洞，給機組正常運行埋下隱患。該企業(yè)通過對高壓油頂起裝置進行程序優(yōu)化，并利用機組檢修機會進行實施，經試驗驗證效果良好，供參考。

2 動作流程

該企業(yè)高壓油頂起裝置正常動作流程如下：在機組開機過程中由于推力瓦與鏡板之間沒有油膜，當高壓油泵運行時，潤滑油壓力首先上升至拱起壓力，在高油壓下推力瓦與鏡板之間形成空隙，高壓潤滑油沿著空隙泄油，壓力逐漸降至泄流壓力，此時推力瓦與鏡板之間形成油膜，在機組轉動時起潤滑作用。在停機過程中，由于機組轉動，在推力瓦與鏡板之間已經形成油膜，油泵運行時，潤滑油壓只能上升至泄流壓力，當機組轉速降低時，高壓油使推力瓦與鏡板之間繼續(xù)保持油膜，起到潤滑保護作用，所以在機組開停機過程中，高壓油頂起完成對機組正常運行是非常關鍵的條件。

3 存在問題

3.1 高壓油頂起裝置用于控制的三個壓力定值不明確

高壓油頂起裝置在控制中涉及到三個壓力值：拱起壓力、泄流壓力最大值、泄流壓力最小值。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)，廠家在供貨時未對以上三個壓力定值進行明確，導致在檢修消缺時無法對壓力開關進行明確整定，對機組安全穩(wěn)定運行帶來隱患。

3.2 高壓油控制程序存在漏洞

高壓油頂起裝置控制程序對“泄流壓力保持”的判斷如圖1所示，對“高壓油頂起完成”的判斷如圖2所示：開機時，投入高壓油泵，若油泵運轉良好，則在最快時間內（約1-2s內）達到拱起壓力，在推力瓦與鏡板之間形成油膜，然后泄流回歸穩(wěn)定壓力，穩(wěn)定壓力應在泄流壓力最大值和泄流壓力最小值之間，以下簡稱“泄流壓力區(qū)間”，此時油膜以建立。停機時，由于油膜已建立，若壓力穩(wěn)定在泄流壓力區(qū)間，則認為高壓油頂起完成。

以上程序段存在以下隱患：

（1）開機時，投入高壓油頂起裝置，油泵運轉良好，壓力持續(xù)上升，在達到泄流壓力區(qū)間時，“高壓油頂起完成”信號瞬間動作，然而此時高壓油拱起壓力尚未到達，此后若高壓油壓力持續(xù)上升，達到拱起壓力，然后泄流，則該情況對機組影響較小。

（2）開機時，投入高壓油頂起裝置，油泵運轉良好，壓力持續(xù)上升，在達到泄流壓力區(qū)間時，“高壓油頂起完成”信號瞬間動作，然而此時高壓油拱起壓力尚未到達，此后若高壓油壓力由于某種原因不再持續(xù)上升，達不到拱起壓力，則不能在推力瓦與鏡板之間形成油膜，起不到應有的潤滑保護作用，該情況可能造成瓦面、鏡板干摩擦，甚至燒瓦等事故發(fā)生[2]。

4 問題處理

4.1 壓力定值明確

壓力定值可通過理論計算得出，但由于其他因素的干擾，一般與現(xiàn)場實際情況有一定差異，在實際應用中都以現(xiàn)場調試為準，可以保證機組安全運行。通過現(xiàn)場調試試驗，架設行程百分表觀測轉子頂起的實際高度，對比高壓油油壓曲線，對拱起壓力、泄流壓力最大值、泄流壓力最小值進行明確。在高壓油頂起時，油膜建立的實際高度約為0.05～0.10mm。通過試驗驗證，高壓油頂起裝置整定值為：拱起壓力18MPa、泄流壓力最大值14MPa、泄流壓力最小值6MPa。

4.2 程序優(yōu)化

程序優(yōu)化后，將拱起壓力信號引入高壓油頂起完成的邏輯判斷中。在開機過程中，高壓油油壓必須達到拱起壓力且壓力降至泄流壓力區(qū)間內才會完成頂起完成的邏輯判斷。具體的邏輯圖見圖3。另外在程序中增加泄流壓力到達邏輯判斷，在關機過程中，若兩臺油泵已完成啟動，且高壓油油壓在泄流壓力區(qū)間內，即認為泄流壓力已到達。具體的邏輯圖見圖4。

4.3 泄流壓力到達報警增加

在監(jiān)控數據庫中，增加泄流壓力到達的點位，并將其配置成變位報警，在停機過程中，方便運行人員通過觀察泄流壓力是否到達。

5 結束語

通過以上問題處理，徹底解決了高壓油頂起裝置壓力定值不明確、程序存在安全隱患的情況，提高了設備可靠性，確保了機組安全穩(wěn)定運行，可為其他企業(yè)類似問題的解決提供參考。

參考文獻

[1]肖先照，王建剛，魏玉國.響水澗推力軸承高壓油頂起裝置設計[J].設計與研究，2015：1-2.

[2]楊建華.高壓油頂起裝置在大型水輪發(fā)電機組上的應用[J].大電機技術，1985：20-24.