壓油罐自動補氣控制系統技術改造

謝強

摘 要：通過分析街面電廠原機組壓油罐自動補氣控制系統的部件構成和原理，發現該系統在設計、制造方面存在缺陷。通過對整個壓油罐自動補氣控制系統進行技術改造，投運以來，整個裝置運行穩定，動作可靠，徹底解決了街面廠機組壓油罐自動補氣串氣、漏氣，油罐油氣比例異常等現象，提高了自動補氣裝置系統的可靠性、速動性，保證了機組的安全運行。

關鍵詞：壓油罐自動補氣控制系統；技術改造；可靠性；速動性

1 概述

街面站油壓裝置是調速器控制系統的重要組成部分，其中壓油罐自動補氣裝置是油壓裝置的重要部件[1]；其主要作用：它為水輪發電機組啟動、停止、負荷調節等工況轉換及其它操作提供工作動能，壓油罐內壓縮空氣和透平油的比例要控制在允許范圍內，因壓縮空氣具有良好的彈性，能儲存一定的機械能力，使壓油罐因機組操作等原因油容積減少仍維持一定的壓力，可靠保持一定的油氣比例，另正常的油氣比例能減小壓油罐內的油壓力波動，使機組接力器穩定工作，并能使油泵間歇或短期運行。

2 原QZB—球閥型補氣控制系統運行存在的問題

原機組壓油罐自動補氣裝置型號為：QZB—球閥型。該系統是由一個二位三通電動球閥、兩個手動球閥及單向閥、安全閥等組成。它能對水電站油壓裝置或其它儲能器進行自動補氣，以維持其內部的氣液比。自投產以來，街面1、2機組壓油罐自動補氣裝置相繼出現補氣裝置本體球閥關閉不嚴現，向罐體進氣造成油位異常，造成油泵及氣機頻繁啟動，以及外置手動排氣閥閥管不嚴向外漏氣等嚴重缺陷，嚴重影響機組的安全運行。

3 改造處理

根據我廠的實際情況，經對比本次改造選擇型號為：ZBQ1型自動補氣裝置。該裝置采用二位三通電動球閥，并通過自動控制回路的控制，實現自動補氣，以維持電站油壓裝置的氣液比例。

3.1 ZBQ1型自動補氣裝置的特點

球閥結構，密封性能好。具有閥位指示和閥位開關量信號輸出。具有零差壓工作，過氣量大，可大大縮短補氣時間，徹底解決先導式電磁閥在低壓差下工作流量小，動作時間長的問題。且電動球閥為雙穩態工作，為短時帶電，也解決了先導式電磁閥連續長時間工作引起的過熱現象，從而補氣過程一次到位，無需二次補氣。

3.2 ZBQ1型自動補氣裝置的控制原理

[BT6〗補氣原理圖

（1）自動補氣方式：關閉手動閥5，打開手動閥3、4，當自動補氣條件滿足時，自動控制回路使電動球閥2帶電，球閥閥芯逆時針轉動，壓力腔p與工作腔a接通，壓縮空氣通過單向閥6流向油壓裝置，實現自動補氣，同時位置開關輸出補氣信號（開閥信號）。

當需要停止補氣時，自動控制回路使電動球閥2帶電，球閥閥芯順時針轉動，轉動到位后補氣停止，工作腔a與排氣腔o接通，裝置內存氣由排氣腔排出，同時位置開關輸出停止補氣信號（關閥信號）。

二位三通電動球閥可在現場手動操作，當系統失電或其他原因需要手動時，可實現手動操作。另由于球閥動作有一定的滯后性（球閥動作時間），控制上采用了PLC間歇補氣，防止補氣量過大，即自動補氣一段時間后，關閉電動球閥，再檢測自動補氣條件。

（2）手動補氣方式：手動補氣時，關閉手動閥3、4，打開手動閥5，高壓空氣通過單向閥流向油壓裝置，即開始手動補氣，當油壓裝置壓力上升到額定值時，將手動閥5關閉，即停止手動補氣。

（3）手動排氣方式：手動排氣時，打開手動閥7即可，壓力罐內高壓空氣直接排出，當油壓裝置壓力下降到額定值時，關閉手動閥7，即停止手動排氣。

3.3 安裝與調試

安裝：本裝置要求垂直安裝；補氣裝置安裝高度位置要適合于操作人員手動操作；補氣裝置的離合器應位于右側面或正面，便于操作；補氣裝置的排氣口安裝時，應由管引出至較遠的角落，遠離操作人員；補氣裝置控制回路動作（開或關）時間<20s；補氣裝置調試，應等檢測到反饋信號（位置節點）后，才能斷開對應的電液，且開/關回路要閉鎖；控制回路采用PLC間歇補氣，以防補氣過量。

調整試驗：調整蝴蝶閥的開、關閉時間即調整限流器的開口量大小，將蝴蝶閥開、關閉時間控制在80100S內，其中開啟時間可比關閉時間延長幾秒；手動及自動開關閉蝴蝶閥試驗以及開停機聯動開關閉蝴蝶閥試驗等。

3.4 該裝置的優點

（1）該裝置小巧緊湊，取消了原有液壓元件間的連接管路，徹底消除了滲漏油。（2）該裝置與外管路采用軟管連接，減小了裝置動作過程中的振動。投運以來，整個裝置運行穩定，動作可靠。（3）檢修與維護工作方便快捷，基本實現了免維護。

3.5 該裝置應注意的問題

（1）該裝置采用了3個電磁閥，在手動操作時，要特別注意其操作的先后順序，以防事故的發生，應盡量采用自動操作。（2）該裝置采用鑄鐵澆鑄件，其強度較低。在安裝、檢修過程中 緊固螺絲時要注意其緊度，以防出現崩裂。（3）裝置的四通滑閥閥芯配合很緊密，如出現發卡，拔出閥芯進行清洗，清洗后上油裝復。（4）應加強運行及檢修維護人員的技術培訓工作，以提高他們的技術素質和操作技能。

4 改造處理后效果

經一年來的運行考驗，街面廠1號機、2號機、過速油壓裝置這三套壓油罐補氣裝置控制系統技術改造后，在各種運行工況下動作安全、可靠，無發生漏氣、串氣及油泵頻繁啟動等現象，檢修、維護方便。大大減輕了運行和檢修人員的工作量，有利地保證了機組的安全運行。

參考文獻：

[1]張修茂.水輪機可編程調速器若干問題研究[J].科技論壇，2014（4）：29.