電液伺服閥馬達失磁原因分析和對策

朱燕斌

摘 要：某公司一臺330MW發(fā)電機組在正常運行中，發(fā)生EH油系統(tǒng)母管壓力緩慢下降、EH油泵電機電流不斷變大的異?，F(xiàn)象，最嚴(yán)重時導(dǎo)致備用EH油泵聯(lián)啟，停機后檢查EH油系統(tǒng)各部件，發(fā)現(xiàn)多只油動機伺服閥馬達失磁損壞，內(nèi)漏量超標(biāo)嚴(yán)重。聯(lián)系制造廠家和兄弟單位進行調(diào)研和分析，查找原因，最終消除了伺服閥馬達失磁的重大安全隱患，確保了機組的安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：伺服閥；馬達；失磁；內(nèi)漏；查找原因；消除

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.148

某公司#6機組于2005年投產(chǎn)運行至今，機組容量為330MW，由哈爾濱汽輪機制造廠制造，型號為C300/N330-16.7/538/538。

（1）2016年12月份，#6機組EH油系統(tǒng)運行中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，EH油系統(tǒng)壓力緩慢下降，最低到11.7Mpa，電流為42.0A左右，正常運行壓力應(yīng)為14Mpa±0.5，電流在24.0A左右。機組高中壓主汽門和調(diào)門運行正常。機組打閘停機后控制油母管壓力為7.8Mpa。對整個EH油系統(tǒng)進行檢查發(fā)現(xiàn)7只油動機伺服閥失去調(diào)節(jié)能力，造成系統(tǒng)油壓下降，進行了更換，機組控制油系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常。

（2）2017年2月份和4月份，#6機組EH油系統(tǒng)運行中出現(xiàn)油壓下降并聯(lián)啟備用油泵的重大缺陷。打閘停機后控制油母管壓力為5.8Mpa，對EH油系統(tǒng)進行排查，更換7只油動機伺服閥。對系統(tǒng)蓄能器進行測壓檢查，發(fā)現(xiàn)#73高壓蓄能器皮囊破裂并更換，機組EH油系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常。

1 伺服閥工作原理

根據(jù)以上現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，EH油系統(tǒng)運行中母管壓力緩慢下降的原因都是由于伺服閥泄漏引起的。電液伺服閥的工作原理如下圖：

伺服閥是一個力矩馬達和兩級液壓廣大及機械反饋系統(tǒng)所組成。第一級液壓放大是雙噴咀和擋板系統(tǒng)；第二級放大是滑閥系統(tǒng)，其原理如下：

2 伺服閥馬達失磁故障原因分析

對于檢修中更換下來的伺服閥送到專業(yè)維修機構(gòu)進行檢測，發(fā)現(xiàn)伺服閥馬達失磁，馬達可動銜鐵偏向一側(cè)，流量無法控制，運行中造成內(nèi)漏量較大，整個伺服閥基本報廢，無法重新使用。

2.1 EH油質(zhì)的劣化

EH油質(zhì)好壞直接影響系統(tǒng)各部件的安全運行，特別對伺服閥的影響尤其明顯。電阻率是EH油的導(dǎo)電性能指標(biāo)，其電阻率降低的原因是酸值、水分及氯含量的增加。聯(lián)系相關(guān)部門進行油質(zhì)化驗后發(fā)現(xiàn)氯含量和電阻率都超標(biāo)，伺服閥長期運行在劣化的EH油中，各零部件將會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，造成內(nèi)部滑閥的凸肩產(chǎn)生磨損，不能有效地密封高壓油，導(dǎo)致內(nèi)漏量嚴(yán)重超標(biāo)，最終影響系統(tǒng)的壓力。

2.2 顆粒度的影響

EH油中顆粒物的主要來源主要有：（1）設(shè)備長期運行中腐蝕的微粒，如伺服閥的金屬微粒；（2）檢修和注油過程中帶入EH油系統(tǒng)的微粒；（3）EH油系統(tǒng)使用了不合適的密封材料，如丁睛橡膠O型圈等。顆粒度應(yīng)滿足NAS1638標(biāo)準(zhǔn)5級以上，本機組的EH油化驗后油中的顆粒度不達標(biāo)，只能達到6級的水平，EH油的密度較大為1.15g/cm3，管道中的污染物會懸浮在油中參與油循環(huán)，各種顆粒物造成了伺服閥的堵塞和閥內(nèi)噴嘴及尖銳部分的腐蝕，使伺服閥出現(xiàn)抖動及泄漏增加，很快發(fā)生損壞，壽命大大縮短。

2.3 伺服閥內(nèi)漏量增大對馬達失磁的影響

伺服閥內(nèi)的滑閥發(fā)生卡澀或凸肩磨損，使得流量控制靜態(tài)曲線嚴(yán)重變形，閥芯不居中，馬達彈簧發(fā)生高頻震動，長時間受到力的作用發(fā)生塑性變形，彈簧管的對稱度嚴(yán)重超標(biāo)，影響伺服閥的使用壽命。

3 伺服閥馬達失磁故障的消除

3.1 EH油系統(tǒng)的大流量沖洗

EH油系統(tǒng)的油質(zhì)已經(jīng)嚴(yán)重劣化，首先要對系統(tǒng)中的所有過濾器濾芯進行更換，同時將所有油動機的伺服閥、節(jié)流孔卸下，裝上沖洗堵板，啟動兩臺EH油泵運行，進行長時間的大流量沖洗。加裝一臺臨時濾油機，對EH油箱的油進行24小時不間斷濾油，去除油中的雜質(zhì)和水分，多次化驗油質(zhì)達到標(biāo)準(zhǔn)后再停止沖洗。

3.2 EH油的更換

通過此前的化驗結(jié)果可以看出EH油中的氯離子含量超標(biāo)，根據(jù)目前的技術(shù)水平，EH油中的氯離子還沒有一種可靠的方法進行去除，只能將系統(tǒng)中的EH油全部放盡，再加入新的同型號的EH油進行循環(huán)。

3.3 加強檢修工藝的監(jiān)督

對于今后的EH油系統(tǒng)檢修工作要加強監(jiān)督，嚴(yán)格檢修工藝，特別對送出檢修的設(shè)備（如油動機、EH油泵、再生冷卻泵、蓄能器等）必須全過程進行跟蹤監(jiān)督，同時對外出送檢的單位資質(zhì)、信譽進行實地調(diào)研，防止在檢修過程中由于檢修工藝不規(guī)范造成氯離子的大量輸入，從而使得EH油中的氯離子超標(biāo)。

3.4 加強油質(zhì)的過濾和化驗

加強化學(xué)人員對EH油箱的濾油工作，增加新的濾油設(shè)備進行24小時在線投入運行。對EH油的再生裝置進行升級改造，原有的硅藻圭和纖維素過濾器對酸值的改善作用有限，更換為加拿大EPT公司生產(chǎn)的 HPS8102101型離子交換樹脂過濾器，改善了EH油的酸值。定期對油質(zhì)進行化驗，將化驗周期縮短到1個月（常規(guī)3個月一次）。加拿大EPT公司是專業(yè)從事抗燃油處理的公司，其離子交換樹脂產(chǎn)品在歐洲和北美地區(qū)用于EHC 系統(tǒng)中已經(jīng)有十幾年的歷史了，有著超過30，000，000 工作小時的使用經(jīng)驗，在磷酸酯抗燃油的品質(zhì)控制方面取得了顯著的成效，提高了整套控制系統(tǒng)的性能，減少了維護費用和換油成本，取得了巨大的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

按照上述各項措施的逐步實施后，整個EH油系統(tǒng)的油質(zhì)得到了很大的改善，機組運行很長時間以來系統(tǒng)壓力維持穩(wěn)定在14.0MPa左右，油泵電流在24A左右，高中壓調(diào)門、主汽門開關(guān)調(diào)節(jié)正常，油動機伺服閥從未進行更換，馬達失磁的故障徹底消除。在日常的機組維護中，嚴(yán)格遵守檢修工藝規(guī)程，把好檢修質(zhì)量關(guān)，保證了機組的安全穩(wěn)定運行，杜絕類似的情況發(fā)生。

參考文獻：

[1]300MW機組設(shè)備運行系統(tǒng)圖[S].

[2]EPT系列離子交換樹脂產(chǎn)品說明及安裝手冊[S].