水輪機調速器導葉接力器的檢修探討

師增雄

【摘要】本文針對水輪機調速器導葉接力器的檢修，結合實踐案例，在簡要闡述水輪機調速器導葉接力器檢修工藝的基礎上，分析了相應的檢修要點。分析結果表明，調速器導葉接力器是組成水輪機的核心結構，在運行中受到的因素比較多，容易發生故障和異常，開展有針對性的檢修，并加強質量控制才能時刻保持在穩定運行狀態，提升運行效益，減少故障停機時間，值得高度重視。

【關鍵詞】水輪機;調速器;導葉;接力器;檢修

【引言】水電站是我國電力系統的主要組成部分，在供電過程中，既要保證供電的安全性、可靠性，還要保證供電電壓和頻率的穩定性。在具體運行中，用電負荷發生變化后，供電系統的電壓、頻率也會隨之變化。此時發電機可進行電壓調整，頻率則需要水輪機的調速器來調整。在這樣的背景下，水輪機調速器導葉接力器容易發生異常和故障，需要開展有針對性的檢修，才能保證頻率調整的及時性和有效性。基于此，開展水輪機調速器導葉接力器檢修的探討就顯得尤為必要。

1、案例分析

柴石灘電站位于云南省昆明市宜良縣，距昆明市86km，距宜良縣城28km。電站安裝3×20MW立軸混流式水輪發電機組，總裝機容量60MW，于2001年8月首臺機組投運。發電機額定電壓10kV，電站電氣主接線為：一臺發電機一臺變壓器的單元接線，110kV母線為單母線接線，1號和3號發電機出口10kV母線各接一臺廠用變壓器，2號發電機出口10kV母線接一臺隔離變壓器，電站還有一臺外接10kV電源的備用廠用變壓器。110kVGIS開關站布置于主廠房上游側，安裝110kV主變壓器3臺，每臺額定容量25000kVA。本次檢修工程為1號機調速器2支導葉接力器密封更換。

2、水輪機調速器導葉接力器檢修工藝

影響水輪機調速器導葉接力器穩定運行的因素比較多，涉及到的內容也比較多，任何一個環節控制不當，都會影響總體運行效果，因此，需要結合水輪機調速器導葉接力器的特性【1】，選擇科學合理的檢修工藝，包括：施工前的準備、排油、接力器拆卸、接力器解體檢修、接力器耐壓試驗等。

3、水輪機調速器導葉接力器檢修要點

3.1 做好檢修前的準備工作

在水輪機調速器導葉接力器解體檢修之前，需要保證導葉處于全關狀態，同時測量接力器左推拉桿和右推拉桿的外露值，并對測量結果進行詳細記錄。然后再關閉主配壓閥，等接力器推拉桿不在移動之后，再次測量接力器左右推拉桿的外露值，從而確定水輪機調速器導葉左右接力器的實際壓緊行程（案例水輪機調速器導葉左右接力器的壓緊行程在3～5mm之間），進行詳細記錄。然后導葉開到全開狀態，再次進上述內容測量，做好相關記錄，以獲得推拉桿的基準水平值，和調速環支耳兩側和連桿配合的間隙值，也要詳細記錄。待這些數值都記錄好之后，即可布置發電機層安裝間接力器檢修區，開展檢修工作。

3.2接力器排油處理

接力器排油是水輪機調速器導葉接力器檢修的第一步，為保證檢修效率，保證檢修的方便性，需要將接力器和控制油管中的透平油全部排出后才能開始檢修。但接力器內部處于真空狀態，排油難度較大，需要將控制油管、供油母管連接螺栓松開，并將法蘭封面撬開，才能將余油全部排出，便于后期檢修。具體排油處理檢修圖如圖1所示：

3.3合理拆除機械反饋連桿、接力器連接油管和液壓鎖錠

在拆除機械反饋欄桿時，可從右接力器的機械反饋起點開始拆除，然后依次拆除機械反饋帶，拆卸下來的連桿用專業設備搬用到室外，放置到指定區域，便于集中檢修。

在連接油管拆除中，要先拆除螺栓法蘭，但不能全部拆除，要至少留下2套螺栓不松脫。特別是控制油管，需要在兩端適當的位置套裝鋼絲繩，將其與橋機的小鉤相互連接，然后開展橋機操作，稍微收緊鋼絲繩后，再松脫剩余的控制油管和供油母管相連的螺栓，拆除控制油管和支架的U型固定螺栓，通過起吊裝置，將控制油管集中吊出安裝平臺。

當控制油管和滲漏排油管上的液壓鎖錠拆除之后，要及時運出水車室，，拆除液壓鎖錠活塞桿前部端桿和鎖錠板之間的連桿。再拆除相應的定位銷釘和相應的緊固螺栓，并抬出到相應的出水車室，放置到制定檢修區開展有針對性的檢修【2】。

3.4接力器拆除檢修

接力器重量和體積比較大，為保證起吊的安全性和有效性，可在接力器的兩端設置相應的吊點，采取土辦法吊裝、倒運方式：在水機室外接力器檢修平臺上方用Φ100鋼管和方木搭建吊點，沿接力器倒運途徑用5t手拉葫蘆布置吊點，在發電機層對應樓板上鉆孔布置吊 點，將接力器整體倒運到水機層，再將接力器吊裝到液壓拖車上，將接力器倒運到水輪機層吊物孔處，再用廠房橋式起重機吊到安裝間檢修;并和橋機副鉤相互連接，為避免起吊過程中發生滑動引發安全事故，需要切實做好防護措施，案例工程在水輪機調速器導葉接力器檢修中，為解決這一問題，鋼絲繩和捆綁位置之間，增設了橡膠墊，用以提升鋼絲繩和接力器兩端之間的摩擦力。拆除接力器和基礎板之間的螺栓，保證接力器能夠順利移出安裝位置。接力器吊裝及安裝水平調整示檢修圖如圖2所示：

在接力器檢修過程中，可將接力器垂直豎立，牢固綁定，避免檢修過程接力器傾覆。具體檢修步驟如下：

第一步，拆卸接力器前缸蓋。先拆除活塞桿的調整圈，再拆除前缸蓋上的壓

環I，最后拆除缸蓋和缸體的定位銷釘及相應的連接螺栓。在接力器前缸蓋壓環I固定螺孔中安裝吊具，同構鋼絲繩、卸扣和其橋機電動葫蘆相互連接，從而把前缸蓋豎直吊出，放置到水平檢修位置進行檢修處理【3】。

第二步，各部件檢查清洗。將各部件拆除完成之后清洗干凈，并測量活塞、缸體等關鍵部件的配合尺寸，做好記錄。仔細打磨每個配合面及密封面的毛刺，保證接觸面光滑、平整。

第三步，更換活塞密封圈。對活塞上Yv形密封圈進行詳細檢查，如果破損嚴重，要及時更換，保證Yv形密封圈具有充足的壓縮量，更換時應將接力器缸體垂直，涂抹新透平油后，先裝上面一道，利用自身重力垂直安裝。

第四步，裝復后缸蓋。也要對橡膠密封條進行檢查，若破損嚴重，要及時更換，保證壓縮量充足，避免發生滲漏問題。

第五步，開展耐壓試驗。裝配前必須用新透平油涂抹缸體及活塞，端蓋密封好后，立即注入透平油，防止生銹。將豎立的接力器放置成水平狀態。由于接力器上后缸蓋體上有12顆連接螺栓，為保證構件具有重組的強度和耐壓試驗的安全性，需要進行對稱緊固處理。通過接力器上部的控制油口，向連接器中的有桿腔中加注數量的透平油，直到注滿為止，在用占用悶板將控制油封閉。再打開無桿腔排油閥，在出口設置量杯， 以測量接力器有桿腔和無桿腔之間是否存在串漏問題。在有桿腔排油閥的出口位置需要安裝相應的高壓軟管，并和電動試壓泵相互連接，打壓到試驗壓力5.6MPa，持續保壓2小時左右，避免發生壓降問題，保證每個密封面都不存在滲漏問題后，啟動試壓泵上的泄壓閥，將接力器中的透平油消壓到0，關閉接力器上有桿腔和無桿腔排油閥【5】。通過控制油口將無桿腔注滿透平油，然后用專用悶板將無桿腔控制油口封閉嚴密，將試壓泵接至無桿腔排油閥，重復上述滲漏試驗，直到全部滿足設計要求和相關標準之后，才能進行下一道工藝檢修。

【結束語】

綜上所述，本文結合實際案例，探討了水輪機調速器導葉接力器的檢修，探討結果表明，接力器是組成水輪機調速器的主要結構，其運行質量和穩定性對水輪機調速器運行效果有較大影響。接力器結構組成復雜，影響因素也比較多，在運行中難免會發生各種問題，需要結合實際情況，開展有針對性的檢修，并按照檢修工藝，逐步開展檢修工作，能及時解決接力器存在的問題，保證接力器時刻處于最佳狀態。

【參考文獻】

[1]蔡衛江，陳逸鳴，初云鵬.大型國外水電站水輪機調速器仿真試驗研究[J].水電與抽水蓄能，2018，4（05）：65-70.

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