新疆某電站事故配壓閥及蝶閥聯(lián)合動作的應(yīng)用及技術(shù)改進

李祥波（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆烏魯木齊830000）

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新疆某電站事故配壓閥及蝶閥聯(lián)合動作的應(yīng)用及技術(shù)改進

李祥波
（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆烏魯木齊830000）

摘要：通過對新疆某電站事故配壓閥及蝶閥動作的介紹，提出了純機械過速保護裝置用于中小型水電站調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥聯(lián)合動作應(yīng)注意的問題，并提出了技術(shù)改進的方法。

關(guān)鍵詞：調(diào)速器；事故配壓閥；純機械過速保護裝置；蝶閥

1概述

新疆某電站工程位于新疆特克斯縣境內(nèi)的特克斯河一級支流庫克蘇河上，是該流域水力發(fā)電規(guī)劃報告“三庫六級”中的第六個梯級水電站，采用引水式開發(fā)，電站工程建設(shè)的主要任務(wù)是發(fā)電，電站總裝機容量38 MW，裝設(shè)1臺單機容量24 MW和2臺單機容量7 MW（8 MW長期運行）的混流式水輪發(fā)電機組，分別對應(yīng)采用了GYT-20000型和GYT-5000型高油壓水輪機調(diào)速器；進水閥門采用重錘式水輪機進水蝶閥。

2調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥聯(lián)合動作技術(shù)的來源

機械過速保護裝置適用于水輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速保護，它可以在完全沒有電源的情況下正常工作，使機組在過速的危險狀態(tài)下實現(xiàn)事故停機。當(dāng)水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速，且轉(zhuǎn)速在上升過程中出現(xiàn)以下2種運行狀態(tài)時，機械過速保護裝置啟動。

（1）調(diào)速系統(tǒng)故障，同時調(diào)速器緊急停機回路也發(fā)生故障；

（2）過速保護系統(tǒng)失去操作電源。

盡管這些極端情況發(fā)生概率很低，但機械過速保護裝置確實可以在出現(xiàn)災(zāi)難之前使得機組停下來，避免災(zāi)難的出現(xiàn)。它是機組轉(zhuǎn)速的最后一道保護裝置。通過執(zhí)行機構(gòu)，如：事故配壓閥、重錘關(guān)機裝置、調(diào)速器緊急停機閥等來實施快速的關(guān)機。目前國內(nèi)包括三峽水電站在內(nèi)的數(shù)百家水電站都使用了機械過速保護裝置，應(yīng)用已得到普及。

圖1　事故配壓閥及蝶閥控制原理圖

3新疆某電站調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥控制聯(lián)合動作部分技術(shù)方案簡介

圖1是截取的部分調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥控制裝置原理圖。

在機械過速保護裝置未動作時，對于調(diào)速器事故配壓閥：當(dāng)電磁閥1動作后，液控閥1和液控閥2的控制油接通回油管路，液控閥1和液控閥2同時動作，來自調(diào)速器控制部分開和關(guān)的液壓油路全部切斷，不論調(diào)速器本身處于任何工作狀況，調(diào)速器壓力油經(jīng)過液控閥2進入接力器使接力器關(guān)閉，同時接力器的回油經(jīng)過液控閥1進入調(diào)速器油箱，調(diào)速器事故配壓閥實現(xiàn)事故停機功能。對于蝶閥控制裝置，電磁閥2先動作，蝶閥鎖錠液壓缸動作，鎖錠退出，在鎖錠完全退出時行程閥動作，由于行程閥進出油口兩端都是等壓液壓油，因此液控閥3依舊保持圖1中狀態(tài)，在電磁閥3動作后，插裝閥的控制油接通回油管路，插裝閥動作，重錘使蝶閥關(guān)閉。

在機械過速保護裝置動作后，對于調(diào)速器事故配壓閥：若電磁閥1未動作，液控閥1和液控閥2的控制油接通回油管路，液控閥1和液控閥2同時動作，來自調(diào)速器控制部分開和關(guān)的液壓油路全部切斷，不論調(diào)速器本身處于任何工作狀況，調(diào)速器壓力油經(jīng)過液控閥2進入接力器使接力器關(guān)閉，同時接力器的回油經(jīng)過液控閥1進入調(diào)速器油箱，調(diào)速器事故配壓閥實現(xiàn)事故停機功能。對于蝶閥控制裝置，若電磁閥2未動作，鎖錠液壓缸在彈簧力的作用下使蝶閥鎖錠退出，在鎖錠完全退出時，行程閥動作，使蓄能器的壓力油和液控閥3的控制壓力油經(jīng)過行程閥接通回油管路，液控閥3動作后，若電磁閥3未動作，插裝閥的控制油經(jīng)過液控閥3接通回油管路，插裝閥動作，重錘使蝶閥關(guān)閉。

4運用中存在的問題

在新疆某電站的運行過程中，驗證了調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥控制聯(lián)合動作技術(shù)實施的效果，在機械過速保護裝置動作后，調(diào)速器事故配壓閥和蝶閥控制裝置都有不同程度的動作延時，而用電動分別控制調(diào)速器事故配壓閥和蝶閥控制裝置時，卻沒有動作延遲。

5技術(shù)改進及探討

根據(jù)電站運用中的現(xiàn)象，電磁閥1動作時調(diào)速器事故配壓閥動作未延時，電磁閥3動作時蝶閥關(guān)閉動作未延時，可初步判斷機械過速保護裝置至調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥控制裝置間的液壓油管路存在問題。另外，對系統(tǒng)原理圖進行深入分析，當(dāng)機械過速保護裝置動作后，蝶閥控制裝置的動作順序是：鎖錠完全退出→行程閥動作→液控閥3動作（蝶閥關(guān)閉），行程閥實現(xiàn)了鎖錠完全退出后蝶閥才關(guān)閉；在鎖錠的退出過程中且行程閥尚未動作時，蝶閥需保持原有狀態(tài)，這是液控閥3通過蓄能器提供壓力實現(xiàn)的。在鎖錠完全退出后，需將蓄能器及液控閥的控制端的壓力油完全排除才能使蝶閥關(guān)閉，因此導(dǎo)致了蝶閥動作延時。

通過對電站現(xiàn)場機械過速保護裝置進出油管路的勘測，現(xiàn)場由機械過速保護裝置控制閥至調(diào)速器及蝶閥控制裝置的油管路較長，當(dāng)機械過速保護裝置控制閥動作后液壓油流經(jīng)管道的沿層阻力較大，因此將機械過速保護裝置至調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥控制裝置的油管路內(nèi)徑增大，以減小管道的沿程阻力。管道改造后對調(diào)速器事故配壓閥的動作及時性效果明顯，對蝶閥動作的動作及時性也有改善。后續(xù)將對蝶閥控制裝置的蓄能器進行改造，更換為更小容積的蓄能器，滿足鎖錠退出的過程中能使液控閥3的控制端保壓即可。

6結(jié)語

調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥聯(lián)合動作技術(shù)在新疆某電站的應(yīng)用，實現(xiàn)了在危險狀況下事故停機并關(guān)閉進水蝶閥，進一步提高了電站運行的自動化程度，為“少人值守、無人值班”提供了安全保障。調(diào)速器事故配壓閥及蝶閥聯(lián)合動作技術(shù)在實際運用中出現(xiàn)的問題及技術(shù)改進方法，為其他水電站機組的類似情況提供了現(xiàn)實參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]賈寶良，郭建業(yè).關(guān)于高油壓調(diào)速器技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].水力發(fā)電，2003（9）.

[2]郭建業(yè).高油壓水輪機調(diào)速器技術(shù)及應(yīng)用[M].武漢：長江出版社，2007.

作者簡介：李祥波（1979-），男，高級工程師，從事水電站機電及金屬結(jié)構(gòu)的建設(shè)和運行管理工作。

收稿日期：2015-11-19

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2016.03.018

中圖分類號：TV734.1

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5387（2016）03-0061-02