壓油罐油溫偏高的危害分析及應(yīng)對策略

【摘要】水電站調(diào)速系統(tǒng)壓油裝置壓油罐溫度偏高機(jī)組運(yùn)行過程壓油泵頻繁打壓和調(diào)速系統(tǒng)頻繁調(diào)整引起。文章結(jié)合調(diào)速系統(tǒng)的基本組成通過分析影響因素，提高維護(hù)水平和工藝，提高水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。

【關(guān)鍵詞】調(diào)速系統(tǒng)；壓油裝置；溫度

水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置的作用是為調(diào)速系統(tǒng)提供高壓力油操作動力，以實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的開停機(jī)、頻率和負(fù)荷調(diào)節(jié)。水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置壓力油的工作過程如下：儲存在集油箱常壓狀態(tài)下的透平油通過壓油泵增壓，被輸送到壓力油罐（油1/3、氣2/3）。壓力油罐的高壓透平油經(jīng)過調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速器，被分配到如同油壓千斤頂一樣的接力器，使相關(guān)的接力器做功調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度，做功后的透平油從高壓逐漸變成常壓而回到集油箱，回到集油箱的透平油又被壓油泵增壓至壓油罐，準(zhǔn)備完成下一次的做功，如此往復(fù)循環(huán)。

1、調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置油溫過高現(xiàn)象

龍羊峽水電站是混流半傘式機(jī)組，在室溫條件下，油壓裝置的油溫高容易導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障，表現(xiàn)為：壓油泵安全閥提前動作導(dǎo)致壓油泵長時間打壓，發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)連接法蘭處甩油，調(diào)速油管路連接法蘭處滲漏油、調(diào)速器壓油罐調(diào)節(jié)油面閥門處滴油以及接力器端蓋漏油等等。

2、油溫過高原因分析

對于混流半傘式水輪發(fā)電機(jī)組，調(diào)速系統(tǒng)管路可以起到一定的散熱作用，調(diào)速系統(tǒng)管路的散熱效果與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度高調(diào)速系統(tǒng)管路的散熱效果就會大大降低，油壓裝置油溫的熱量來源有以下途徑。

2.1 熱量產(chǎn)生于壓油泵的抽油打壓過程

這主要是由于壓油泵打壓抽油過程中機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱，通過熱傳遞使透平油溫度升高。與壓油泵打壓時間長短和打壓頻次有關(guān)，打壓抽油時間越長，產(chǎn)生的熱量越多，產(chǎn)生的熱量越多油溫就越高。而壓油泵的打壓抽油時間又與壓油泵的效率以及各機(jī)構(gòu)的漏油、竄油量有關(guān)，壓油泵的效率越低，打壓抽油時間就越長，同時漏油、竄油量大，油泵起動的越頻繁，累加起來的打壓抽油時間就越多。

2.2 熱量來自于導(dǎo)葉接力器的回油

由于導(dǎo)葉接力器的操作油在頻率變化時一次調(diào)頻動作負(fù)荷調(diào)整，操作又在油管路內(nèi)流動把接力器摩擦產(chǎn)生的熱量帶回到集油箱，也是集油箱的油溫升高。

2.3 熱量來自漏油箱回油

機(jī)組再開停機(jī)頻繁、接力器的漏油都會使漏油箱的油位上升，漏油泵打壓時間長短有關(guān)，打壓抽油時間越長，產(chǎn)生的熱量越多，產(chǎn)生的熱量越多油溫就越高，同時漏油泵起動的越頻繁累加起來的打壓時間就越多。

2.4 水輪發(fā)電在發(fā)電過程中，調(diào)速器的一次調(diào)頻頻繁動作（電網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)電比例上升）以及調(diào)速器主配壓閥活塞竄油造成壓油罐油面及壓力下降過快，使壓油泵頻繁打壓抽油。

2.5 油泵在打壓過程中卸載閥關(guān)不嚴(yán)漏油過大，或者卸載閥不關(guān)閉造成壓油泵長時間打壓摩擦產(chǎn)生熱量，傳遞給透平油。

2.6 安全閥定值發(fā)生變化，打壓過程中開啟，壓油泵長時間打壓摩擦產(chǎn)生熱量，傳遞給透平油。

3、油溫過高的危害

油溫過高有下列五種危害：

1）、使調(diào)速系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的橡膠密封件加速老化，導(dǎo)致密封失效，造成竄油、漏油，形成故障。2）、是壓油裝置安全閥提早動作，延長油泵打壓抽油時間。3）、使各機(jī)構(gòu)活動部件的竄油量增大，增加耗油量。4）、漏油、竄油使得壓油泵頻繁起動，導(dǎo)致油溫升高，油溫升高又使有的粘滯性減小，漏油、竄油量增大，油泵啟動次數(shù)進(jìn)一步增加，油溫繼續(xù)上升，形成惡性循環(huán)，縮短油泵的使用壽命。5）、油溫過高還會使壓油罐產(chǎn)生裂紋危機(jī)安全運(yùn)行。

4、油溫過高原因查找

油溫過高的原因查找方法多種多樣，可以因地制宜。1）、停機(jī)備用狀態(tài)，觀察壓油泵起動時間間隔和打壓抽油時間，判斷調(diào)速系統(tǒng)耗油量和壓油泵效率。2）、停機(jī)備用狀態(tài)利用紅外線感應(yīng)測溫儀測量導(dǎo)葉接力器進(jìn)油和回油管路的溫度差，區(qū)分導(dǎo)葉接力器漏油和竄油量。3）、停機(jī)狀態(tài)下依次關(guān)閉壓力油罐各供油閥門，觀察壓力油罐的油壓力下降情況，區(qū)分各機(jī)構(gòu)的漏油、竄油，從而確定故障位置。4）、利用紅外感應(yīng)測溫儀對比機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和停機(jī)備用狀態(tài)集油箱和壓油罐的溫度變化，判斷熱量來源三種途徑究竟哪一種占主要地位。

5、降低油溫的對策

油溫過高可以采取以下幾種對策：1）、提高壓油泵檢修維護(hù)工藝，縮短壓油泵打壓抽油時間。打壓抽油時間長，一方面可能是由于油泵效率低，一方面可能是油泵流量小，那么可以采取換壓油泵電機(jī)或選用更大流量的油泵，確保油泵在自動起動和停止的壓力范圍內(nèi)短時間打壓完成。2）、可以在壓油泵回路中加入打壓超時信號在監(jiān)控報警系統(tǒng)中，提醒運(yùn)行人員及時檢查，解決油泵打壓過程卸載閥關(guān)不嚴(yán)、安全閥動作漏油不容易被發(fā)現(xiàn)的問題。3）、在機(jī)組備用狀態(tài)下，延長壓油泵起動時間間隔。消除各機(jī)構(gòu)的竄油、漏油，減少耗油的方法，可以更換活塞滑動密封環(huán)，也可以在各機(jī)構(gòu)的密封件采用耐高溫、耐磨的橡膠密封材料，最大限度的減少間隙竄油。減少了耗油，也就減少了單位時間內(nèi)的壓力降低，從而延長油泵起動的時間。4）、采取強(qiáng)迫降溫。這是最有效的降溫方式，它可以采取集油箱安裝冷卻水降溫，也可以采取回油管安裝冷卻器水冷降溫，具體采用哪一種將根據(jù)實(shí)際情況而定。（不過強(qiáng)迫降溫水冷方式實(shí)施難度較大，以及考慮冷卻水管漏水，投資較大。）

結(jié)束語

水電站調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置組成基本相似相同，只要牢固掌握油壓裝置工作原理及閥件結(jié)構(gòu)，加入相關(guān)異常報警信息，提醒運(yùn)行維護(hù)人員及時處理，就能夠?yàn)闄C(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍羊峽水電站水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

[2]文興全.水電廠調(diào)速器壓油裝置油泵頻繁啟動的原因分析及處理[J].機(jī)電信息，2009