枕頭壩一級水電站調(diào)速器壓油裝置壓力油罐進(jìn)油管路振動較大問題分析及處理

何兆品，唐義超

(國家能源集團(tuán)大渡河檢修安裝有限公司，四川 樂山 614900)

枕頭壩一級水電站水輪機調(diào)速器系統(tǒng)壓油裝置由長江三峽能事達(dá)電氣股份有限公司供貨，壓油裝置型號為YZL26，壓油裝置主要由壓油泵、過濾器、組合閥、油罐、電液隔離閥等組成[1]。

調(diào)速器回油箱透平油經(jīng)壓油泵→過濾器→組合閥→電液隔離閥，注入工作油罐(事故油罐)。其中電液隔離閥開關(guān)受邏輯程序控制，電液隔離閥的作用是在停機或油位過低時用來隔離壓力油罐與控制油，防止空氣進(jìn)入管道，以及在檢修時代替手動截止閥切斷油路[2]。

電液隔離閥由隔離閥、先導(dǎo)電磁閥組成，其控制油源來自壓力油罐，主要靠先導(dǎo)電磁閥切換油路來控制主閥的閥芯開關(guān)[3]。

隔離閥與先導(dǎo)電磁閥之間油源管路采用不銹鋼無縫鋼管連接。

1 故障現(xiàn)象

2016年度檢修期間，枕頭壩一級水電站4F機組水輪機調(diào)速器系統(tǒng)進(jìn)行修后試驗時，發(fā)現(xiàn)工作油罐進(jìn)口管路電液隔離閥先導(dǎo)電磁閥控制油源管路活接頭滲漏問題處理后，再次出現(xiàn)活接頭滲漏并有松動現(xiàn)象。

經(jīng)作業(yè)人員進(jìn)一步排查發(fā)現(xiàn)，調(diào)速器壓油裝置油泵在停泵時，工作油罐、事故油罐進(jìn)油管路伴隨著劇烈振動。

為防止管路活接頭再次松動出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，檢修技術(shù)人員初步擬定方案將不銹鋼無縫管更換為壓力等級為10.0 MPa的金屬軟管，暫時解決因管路振動造成的管路活接頭松動滲油現(xiàn)象。

2 原因分析

檢修技術(shù)人員經(jīng)初步判斷分析，在停泵過程出現(xiàn)管路振動較大的原因是形成了“水錘”[4]現(xiàn)象，對油管路造成劇烈沖擊、振蕩。管路振動將是設(shè)備運行存在嚴(yán)重的安全隱患。為找出確切原因及將隱患徹底消除，技術(shù)人員細(xì)致研究探討調(diào)速器壓力油罐補油原理。

調(diào)速器壓力油罐補油過程中，壓油泵、組合閥、電液隔離閥參與壓油裝置邏輯控制程序，在原有控制邏輯中，在壓油泵啟停泵時，電液隔離閥、組合閥與油泵同時開關(guān)。在油泵向油罐泵油過程中，油罐壓力達(dá)到額定后，電液隔離閥、組合閥立即同時關(guān)閉，由于壓力油流的慣性作用，產(chǎn)生油流沖擊波，形成“水錘”現(xiàn)象。組合閥與電液隔離閥之間管路距離較長(約8 m)，油流沖擊波在管路內(nèi)來回產(chǎn)生的力，導(dǎo)致了油管路的劇烈振動[5]。

3 解決方案

針對因壓油裝置邏輯控制導(dǎo)致的管路振動，技術(shù)人員提出了以下解決方案(以下方案均以主用電液隔離閥為例)：

1)將開電液隔離閥控制程序開出脈沖時間修改為2 s，控制方式增加閥開啟位置復(fù)歸開閥脈沖，關(guān)閥命令閉鎖開閥命令。關(guān)電液隔離閥命令增加關(guān)閉位置復(fù)歸關(guān)閥脈沖(見圖1)。

2)關(guān)閉電液隔離閥控制方式修改為：油罐啟動壓油泵命令消失&三臺泵均不在運行(見圖2)。

3)啟泵控制邏輯程序修改為：油罐壓力達(dá)到啟泵油壓→開啟電液隔離閥→PLC收到電液隔離閥反饋信號，啟動油泵→啟動油泵命令延時6 s，電機達(dá)到額定轉(zhuǎn)速→組合閥加載建壓(見圖3)。

停泵控制邏輯程序修改為：油罐壓力達(dá)到停泵油壓→組合閥卸載2 s→油泵停止運行→PLC收到油泵停止信號，關(guān)閉電液隔離閥。

圖1 修改后程序段

圖2 修改后程序段

圖3 電液隔離閥控制

4 結(jié) 語

壓油裝置控制邏輯程序修改后，經(jīng)壓油泵啟停試驗，壓力油罐進(jìn)油管路劇烈振動情況消除，徹底根除了設(shè)備運行過程中存在的安全隱患，有力保障了設(shè)備安全穩(wěn)定運行。