林舉盈

摘 要：調(diào)速器是水電站的重要設(shè)備之一，電力網(wǎng)的頻率變化要求在一定的范圍內(nèi)，如何保證發(fā)電機(jī)的頻率滿足要求，這要靠調(diào)速器來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)整。本文通過對(duì)恩平市鳳子山三級(jí)站4號(hào)調(diào)速器的分解，分析了調(diào)速器漏油的主要原因，通過采取措施后，使調(diào)速器的漏油量減少，工作性能得到了改善。

關(guān)鍵詞：調(diào)速器 漏油 原因分析 處理

1.概況

恩平市鳳子山三級(jí)電站于1972年建成投產(chǎn)，共裝有五臺(tái)機(jī)組（現(xiàn)六臺(tái)），每臺(tái)機(jī)組額定出力500kw，設(shè)計(jì)工作水頭15m，額定流量4.8m3/s，受當(dāng)時(shí)資金和技術(shù)的限制，五臺(tái)水輪機(jī)組都是采用人工手動(dòng)控制的調(diào)速器，型號(hào)是600KG-M。鳳子山三級(jí)電站地處多雷區(qū)，在打雷下雨時(shí)要正常發(fā)電，經(jīng)常會(huì)因打雷造成總斷路器跳閘，至使五臺(tái)機(jī)組“飛車”，由于調(diào)速器是人工關(guān)機(jī)，往往不能及時(shí)關(guān)閉機(jī)組，給機(jī)電設(shè)備帶來很多不安全的因素。而且小水電站經(jīng)常是在峰期開機(jī)，谷期停機(jī)，開關(guān)比較頻繁，給運(yùn)行人員帶來較大工作量。因此鳳子山三級(jí)電站將原調(diào)速器逐年更換為自動(dòng)液壓調(diào)速器，4號(hào)機(jī)調(diào)速器是1988年更換的。調(diào)速器型號(hào)YT-600，額定油壓2.5MPa，工作容量600kg.m，經(jīng)改造后運(yùn)行至今已有二三十年，運(yùn)行效果良好，但由于運(yùn)行時(shí)間久，出現(xiàn)一些問題。

2.存在主要問題

鳳子山電站4號(hào)機(jī)組的調(diào)速器，由于運(yùn)行時(shí)間長，又多年沒有檢修，開停機(jī)又較頻繁，4號(hào)調(diào)速器出現(xiàn)了較大的漏油，影響機(jī)組運(yùn)行：①開度限制閥漏油量較大；②在開機(jī)的過程中，增負(fù)荷操作后，主配壓閥漏油量增大，需要作少許減負(fù)荷操作后，主配壓閥漏油量才減少，后來發(fā)展為主配閥漏油量急劇加大，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

3.漏油原因分析

3. 1開度限制閥漏油原因分析

拆開開度限制閥，對(duì)襯套進(jìn)行測(cè)量，工作窗口高度為8.20mm，開度限制閥塞的工作閥盤高度為8.42mm，上工作邊磨損嚴(yán)重，呈現(xiàn)斜角，和搭迭區(qū)呈現(xiàn)明顯圓角，下工作邊斜角及圓角不明顯，搭迭量計(jì)算：△h=（8.42-8.20）/2=0.11mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最佳搭迭量：△h最佳=0.11mm。查找廠家說明書，新機(jī)時(shí)本閥塞的搭迭量為0.11mm，對(duì)于使用飛擺，而短時(shí)使用開限機(jī)構(gòu)來說，這的確是最佳搭迭量，但由于鳳子山三級(jí)站4號(hào)發(fā)電機(jī)是6.3KV出線的高壓機(jī)組，而且沒有永磁機(jī)，所以調(diào)速器的飛擺（即引導(dǎo)閥）不參與工作，只用手輪控制開度限制閥調(diào)節(jié)水輪機(jī)。這樣，對(duì)于長期使用的開限機(jī)構(gòu)來說，則0.11mm偏小。天津市某水電控制設(shè)備廠生產(chǎn)的調(diào)速器，開限閥搭迭量設(shè)計(jì)值為0.16mm左右。因此，上工作邊磨損嚴(yán)重，是造成開限閥漏油量大的主要原因。至于為什么會(huì)造成上工作邊嚴(yán)重磨損，分析認(rèn)為，由于鳳子山三級(jí)電站的調(diào)速器沒有用引導(dǎo)閥，操作時(shí)只靠開度限制閥來控制。據(jù)了解，當(dāng)運(yùn)行人員調(diào)節(jié)調(diào)速器達(dá)到某一開度時(shí)，就停止了手輪操作。在這種情況下，通常使開限閥針塞無法回到幾何中心位置，造成針塞上工作邊的搭迭量較小，下工作邊搭迭量大，上工作邊漏油就較大，再加上操作時(shí)上工作邊搭迭量偏小，長期這樣工作，就使得了上工作邊磨損較為嚴(yán)重，漏油也隨之增大。另一個(gè)可能原因是由于油中含有紙絨，卡住了主配壓閥或開限閥，從而影響兩閥不能正確回到中間位置，因?yàn)樵诓痖_濾油器時(shí)發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)有大量紙絨，而濾網(wǎng)有兩處穿孔，紙絨可能從孔中進(jìn)入油道。

3.2主配壓閥漏油原因分析

正常情況下，主配壓閥會(huì)有少量漏油，但漏油量不能超出正常范圍，這樣大量的漏油很明顯是屬于不正?，F(xiàn)象。因此對(duì)主配壓閥進(jìn)行分解，分別檢驗(yàn)大盤間隙與小盤間隙，大小盤的間隙都是0.02mm，間隙適合。大盤搭迭量為0.20mm，小盤的搭迭量為0.18mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，主配壓閥間最佳搭迭量為0.158-0.187 mm。天津某廠搭迭量設(shè)計(jì)值為0.16mm負(fù)偏差，廣東某調(diào)速器廠搭迭量的設(shè)計(jì)值為0.20mm負(fù)偏差，本主配壓閥實(shí)測(cè)搭迭量符合廣東某廠設(shè)計(jì)要求。又由于閥塞的閥盤工作邊搭迭區(qū)未出現(xiàn)明顯圓角，認(rèn)定本主配壓閥仍然可以使用，不會(huì)產(chǎn)生較大的漏油量，故以上問題不會(huì)是造成主配壓閥較大漏油的主要原因。后經(jīng)分析漏油大的原因可能是法蘭的低壓石棉橡膠板熱破裂，原裝配使用的是低壓石棉橡膠板，其使用壽命一般4～5年。水電部規(guī)定機(jī)組每三年進(jìn)行大修一次，本機(jī)組自前次檢修至今已有5年，拆開時(shí)，見到低壓石棉橡膠板已經(jīng)溶化、破裂。

另外，在增加負(fù)荷操作后，主配閥漏油量增大，需作少許減負(fù)荷操作后，漏油量才減少。根據(jù)主配壓閥的結(jié)構(gòu)圖可以看出，造成這種現(xiàn)象的原因，前面已論述，當(dāng)增負(fù)荷操作后，開度限制閥針塞沒有停在幾何中心位置，也造成主配壓閥的閥盤無法回到幾何中間位置，主配壓閥下部窗口漏油就較大，使得增負(fù)荷操作后開機(jī)倉油壓增大，壓迫原本破裂的石棉橡膠板，所以漏油較大。作少許減負(fù)荷操作后，主配壓閥向上移動(dòng)，閥盤完全遮住下部窗口，開機(jī)倉的油壓減小了，漏油量也就減少。

4.處理措施

針對(duì)以上調(diào)速器漏油原因的分析，對(duì)開度限制閥和主配壓閥分別采取以下處理措施：

（1）開度限制閥。由于閥塞上工作邊磨損嚴(yán)重，已不能用，所以決定成套更換開度限制閥，但從倉庫中拿來的開限閥測(cè)得的搭迭量△h=0.10mm，根據(jù)鳳子山三級(jí)電站的實(shí)際，這個(gè)搭迭量有點(diǎn)偏小，因此決定用新閥塞和舊襯套組合使用（其搭迭量△h=0.12mm，合適），但是安裝時(shí)發(fā)覺新閥塞不能進(jìn)入舊襯套內(nèi)，從上往下和從下往上插，都只插入5mm，決定用原閥塞與襯套對(duì)磨（使用油石粉）把襯套孔擴(kuò)大，然后放入新閥塞。這種對(duì)磨方法，襯套孔擴(kuò)大后必然有些少腰形，即兩頭大，中間小，當(dāng)工作閥塞工作區(qū)附近的間隙合符要求時(shí)，上下兩閥盤之間的間隙必然稍偏大，所以試機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)，開度限制閥間漏油比新的限制閥漏油量稍偏大，而比原來的漏油量少了許多。此漏油量的增加，是由于下下兩個(gè)非工作盤間隙增大而引起的，而中間工作閥盤的間隙是合適的，所以對(duì)調(diào)速器的性能沒有影響。即此組合開限閥的工作能力與新的開限閥的工作能力是相同的。

（2）主配壓閥。①對(duì)于輕微拉傷的襯套，可以采用水砂紙及牙膏研磨，而不能用一些硬的物件磨，要用手指研磨。②由于低壓耐油石棉橡膠板只適用小于1.5MPa的地方，因此決定用中壓石棉橡膠板更換低壓石棉橡膠板。

5.結(jié)語

采取以上的處理措施后，再進(jìn)行原先的操作，調(diào)速器的漏油量明顯減少，同時(shí)通過試驗(yàn)，調(diào)速器的工作性能也得到了改善。作為水輪機(jī)組的調(diào)節(jié)設(shè)備，調(diào)速器的作用非常重要，調(diào)速器投入運(yùn)行后，要注意維護(hù)，要定期大修和小修，同時(shí)要注意清潔油壓裝置，以保證調(diào)速器對(duì)油質(zhì)的要求，確保調(diào)速器正常安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張維強(qiáng).水輪機(jī)調(diào)節(jié)及輔助設(shè)備.水利電力出版社.1986.

[2]天津市水電控制設(shè)備廠.調(diào)速器.1990.

[3]李國曉.水輪機(jī)調(diào)速器運(yùn)行與維護(hù).中國水利電力出版社.2012.

[4]吳甲銓.調(diào)速器的運(yùn)行與故障分析.武漢水利電力大學(xué).1997.