趙永強(qiáng) 宮珺琦

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱150000）

為了保障大型調(diào)相機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，需要潤滑油系統(tǒng)提供不間斷的油源，在主軸與軸承之間形成足夠的油膜，油膜可以帶走軸承運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量，并且可避免大型調(diào)相機(jī)軸承與主軸直接接觸發(fā)生干摩擦引發(fā)燒瓦等一系列問題。另外，大型調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)跳機(jī)問題，會給大型調(diào)相機(jī)正常運(yùn)行造成很大影響。因此，相關(guān)部門要分析潤滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因，并制定針對性地預(yù)防措施，保障大型調(diào)相機(jī)始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

1 大型調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因

1.1 調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)配置

調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)主要用于潤滑和冷卻主軸，潤滑油泵作為核心設(shè)備，為調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)循環(huán)回路提供動力。調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)主要包括：交流潤滑油泵和直流潤滑油泵，工作過程中交流潤滑油泵始終處于運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)相機(jī)潤滑系統(tǒng)都會設(shè)置一臺備用交流潤滑油泵，并設(shè)置直流潤滑油泵為潤滑系統(tǒng)的事故油泵。潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行過程中，只有一臺交流潤滑油泵處于工作狀態(tài)，一般兩臺交流潤滑油泵處于交替運(yùn)行狀態(tài)，可以定時進(jìn)行切換，當(dāng)主油泵出現(xiàn)故障問題時，DCS系統(tǒng)自動啟動備用交流油泵，當(dāng)兩臺交流油泵均故障時，就地硬聯(lián)鎖啟動事故直流油泵。潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行期間，通過母管壓力值大小判斷供油是否正常，當(dāng)壓力低于備用油泵啟動聯(lián)鎖壓力開關(guān)設(shè)定值時，備用交流泵會自動啟動，當(dāng)壓力繼續(xù)下降低于直流油泵啟動聯(lián)鎖壓力開關(guān)設(shè)定值時，事故直流油泵會自動啟動，當(dāng)壓力低于跳機(jī)保護(hù)壓力開關(guān)設(shè)定值的時候，調(diào)相機(jī)跳機(jī)開始惰走。這個過程中潤滑油母管壓力開關(guān)會自動上傳信號，DCS系統(tǒng)、就地硬聯(lián)鎖根據(jù)信號判斷開啟備用泵邏輯。

1.2 調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因

調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)供油壓力過低時，供油母管三冗余跳機(jī)保護(hù)壓力開關(guān)發(fā)出跳機(jī)信號。潤滑油系統(tǒng)設(shè)置有2 臺交流潤滑油泵和1 臺事故直流油泵，運(yùn)行可靠性非常高，但是當(dāng)交流潤滑油泵自身故障或交流油泵電機(jī)電源異常時，就地硬聯(lián)鎖切換事故直流備用油泵過程中，直流備用油泵啟動到額定運(yùn)行工況需要一定時間2s 左右，雖然時間很短但是仍有可能導(dǎo)致供油母管壓力過低，供油出現(xiàn)間斷，壓力開關(guān)發(fā)出跳機(jī)信號。比如換流站交流電源異常失電，交流潤滑油泵停運(yùn)快速失壓，母管壓力低于直流油泵啟動聯(lián)鎖壓力開關(guān)設(shè)定值時，就地硬聯(lián)鎖啟動直流備用油泵，直流油泵還未達(dá)到額定工作狀態(tài)過程中，可能會觸發(fā)DCS非電量保護(hù)動作跳機(jī)，即調(diào)相機(jī)潤滑油供油口會出現(xiàn)短暫壓力降低的情況，跳機(jī)保護(hù)壓力開關(guān)發(fā)出跳機(jī)信號，DCS 系統(tǒng)經(jīng)“三取二”邏輯判斷后發(fā)出調(diào)相機(jī)熱工主保護(hù)緊急停機(jī)指令，調(diào)相機(jī)斷路器跳閘。

2 大型調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)預(yù)防跳機(jī)措施

調(diào)相機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行過程中，交流油泵跳閘之后，潤滑供油口的油壓會出現(xiàn)短暫下降情況，導(dǎo)致調(diào)相機(jī)出現(xiàn)保護(hù)動作，這一時間非常短，而直事故流備用泵啟動后需要一定時間才能發(fā)揮自身作用，導(dǎo)致調(diào)相機(jī)內(nèi)部壓力無法及時調(diào)整，這一情況是跳機(jī)問題出現(xiàn)的根本原因，針對這一原因制定預(yù)防措施，以下為三種優(yōu)化方案并對其可行性進(jìn)行了闡述。

2.1 在DCS程序中設(shè)置保護(hù)延時、降低跳閘保護(hù)動作值

通過在DCS 程序中設(shè)置保護(hù)延時、降低跳閘保護(hù)動作值，雖然，能夠有效地滿足縮短事故直流備用泵啟動時間的要求，但是這一方案會增加調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子和附屬設(shè)備的損耗，增加調(diào)相機(jī)出現(xiàn)安全事故的概率，嚴(yán)重的情況下還會縮短調(diào)相機(jī)的使用壽命，并不可取。

2.2 增加油泵電機(jī)之間電氣回路硬聯(lián)鎖啟動電流

增加油泵電機(jī)之間電氣回路硬連鎖啟動電流，能夠縮短事故直流備用泵的啟動時間，但是此種方式電機(jī)啟動電流非常大，對電氣元件要求高，造價成本也相對高一些。

2.3 潤滑油系統(tǒng)增加蓄能器

潤滑油系統(tǒng)增加蓄能器作為輔助動力源，在潤滑油泵切換時保證切換過程的應(yīng)急供油，蓄能器供油時間大于6S，滿足事故直流備用油泵啟動至額定工況所需時間。相較于前兩種方案而言，這種方案實(shí)現(xiàn)較為容易，并且不會對調(diào)相機(jī)性能造成影響，是目前最佳方案。

3 大型調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)增加蓄能器優(yōu)化措施驗證

模擬換流站交流電源異常失電情況，采用手動切斷電源方式，交流油泵電機(jī)斷電之后，油泵油壓會快速下降，就地硬聯(lián)鎖啟動的事故直流備用油泵油壓逐漸上升，此過程中供油母管壓力可能會低于跳機(jī)保護(hù)壓力開關(guān)設(shè)定值，達(dá)到跳機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。若潤滑油系統(tǒng)配置蓄能器，此過程中蓄能器可作為輔助動力源開始工作，為系統(tǒng)提供短暫油源，確保事故直流備用油泵啟動到額定工況過程中，供油壓力始終高于跳機(jī)保護(hù)規(guī)定值不會出現(xiàn)跳機(jī)的情況。事故直流備用油泵達(dá)到額定工況后，蓄能器停止供油，同時供油母管為蓄能器充油蓄能，再次作為備用。經(jīng)過試驗，已驗證調(diào)相機(jī)系統(tǒng)增加蓄能器可保證事故直流油泵啟動過程中不會引發(fā)跳機(jī)。

4 案例分析

4.1 事故簡介

某交換站開展轉(zhuǎn)移35 kV 變電所負(fù)荷操作時，可以手動拉開320 開關(guān)，這個過程中10KV備用變壓器始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，Ⅱ母、Ⅲ母運(yùn)行、聯(lián)絡(luò)等操作并不會受到影響。另外，該交換站調(diào)相機(jī)開展熱工主保護(hù)動作期間，要將調(diào)相機(jī)緊急調(diào)停，要求調(diào)相機(jī)母聯(lián)500KV斷路器處于分閘狀態(tài)，需要做好機(jī)電保護(hù)器裝置事件記錄工作，事故發(fā)生之前，主調(diào)相機(jī)處于檢修狀態(tài)，備用調(diào)相機(jī)正常運(yùn)行，備用調(diào)相機(jī)的務(wù)工功率為13 Mvar，期間交流潤滑油泵正常運(yùn)行，直流潤滑油泵和被引用交流潤滑油泵處于備用狀態(tài)，潤滑油母管的壓力始終保持在0.44 MPa。

4.2 事故原因分析

分析某交換站交流潤滑油泵供電配置時，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行轉(zhuǎn)移35 kV變電所負(fù)荷倒閘操作時，工作人員手動拉開了320 斷路器，期間10 kV備用自投功能操作完全正確，交換站自動拉開120 斷路器，132斷路器自動閉合，10 kV母線出現(xiàn)電壓短時間內(nèi)降低狀況，致使交換站調(diào)相機(jī)系統(tǒng)和42B干式變出現(xiàn)母線電壓降低情況，調(diào)相機(jī)交流潤滑油泵的電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重失壓情況，致使電機(jī)完全停止運(yùn)行，詳細(xì)檢查現(xiàn)場之后，可知，交換站潤滑油系統(tǒng)的各個出口、油門處于閉合狀態(tài)，濾油器沒有明顯的漏油點(diǎn)，可以判斷事故出現(xiàn)的原因與交流站用電倒閘有關(guān)，倒閘操作使得潤滑油泵出現(xiàn)停運(yùn)情況，潤滑油系統(tǒng)出現(xiàn)全面失壓問題，DCS出現(xiàn)跳機(jī)動作，跳機(jī)類型為非電量保護(hù)跳機(jī)。綜合調(diào)查結(jié)果，可知交流站調(diào)相機(jī)出現(xiàn)保護(hù)動作原因與潤滑油泵失電有關(guān)，備用泵啟動超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，潤滑油壓達(dá)到動作值，致使設(shè)備出現(xiàn)跳閘動作。

4.3 改進(jìn)措施

通過對跳機(jī)現(xiàn)象成因的分析可知，調(diào)相機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行期間，運(yùn)行泵跳閘后，其潤滑供油口處的壓力會迅速降到跳閘保護(hù)范圍內(nèi)；備用油泵的聯(lián)動開啟后，其構(gòu)建壓力的時間也具有過長的現(xiàn)象。因此，以上兩者之間的銜接具有質(zhì)量不高的現(xiàn)象，導(dǎo)致跳機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。針對此現(xiàn)象，本文對做出如下改進(jìn)建議：（1）為了改善潤滑油供油口處的壓力快速下降現(xiàn)象，可以采用增加蓄能設(shè)備的措施，借此延長油壓下降時間。（2）在設(shè)置DCS呈程序時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)時對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，也可以詞語降低跳閘保護(hù)值的方法。（3）采用增加聯(lián)鎖設(shè)備的方式，使備用泵的啟動時間縮短。改善分析：對于增加蓄能設(shè)備的改進(jìn)措施而言，這對于系統(tǒng)改造加大，會增加成本投入，對此，有關(guān)改進(jìn)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況具體分析；對于改進(jìn)DCS系統(tǒng)而言，具有方便性、實(shí)用性，但這種方案應(yīng)綜合分析，避免造成其它運(yùn)行程序的營銷；增加聯(lián)鎖設(shè)備具有容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，且對系統(tǒng)設(shè)備的影響較小，綜合而言，這種改善方式最佳。

5 結(jié)論

大型調(diào)相機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子始終保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為了保障調(diào)相機(jī)工作的穩(wěn)定性，要不斷完善潤滑油系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整相關(guān)參數(shù)，保障調(diào)相機(jī)潤滑油母管供油壓力、流量始終在規(guī)定值范圍內(nèi)，避免調(diào)相機(jī)發(fā)生跳機(jī)事件。調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)增加蓄能器作為輔助動力源，可有效避免油泵切換過程中引發(fā)跳機(jī)事件，提高調(diào)相機(jī)運(yùn)行的安全性。