康扬水电厂油压装置存在问题及部分处理方法
摘要：康扬水电厂位于黄河中上游，青海省境内，属于高原地区。是一座投运了近３年的水电厂，其调速器部分采用由武汉长江设备控制研究所研制的GLT-100-6.3型调速器，操作压力6.3MPa。其调速器液压部分工作一直存在问题，由于压油泵软启装置存在选型偏小，油质不能保证等各种原因，经常发生组合阀故障及软启故障等造成的油泵不打压现象。针对此问题，我们积极与厂家及研究所沟通，通过技术改造有效的解决了此问题的发生，也就提高了设备运行的可靠性。
１概述
康扬水电厂安装7台水轮机型号为:GZA818—WP—546，单机容量为40.75MW的灯泡贯流式水轮发电机组。电厂位于青海省尖扎县与化隆县交界处的黄河干流上，上距李家峡水电站17km，下距公伯峡水电站53km。投运3年以来，油压装置发生过多次故障，经过各方面协调解决，目前已经得到很大的缓解。本文对康扬水电厂油压装置做简单介绍，并对发生问题及处理方法进行探讨。
２油压装置的组成和特点
康扬水电厂油压装置由压力油罐、回油箱、油泵、阀组组成。压油罐主要用于储存和供给压力，在压力油罐内油和气的体积比例为1：2。回油箱分净油区和脏油区，两个双层滤网可分别清洗而不影响油压装置的正常工作。油泵是采用由德国制造的ALLWEILER压力油泵，其特点是体积小、启动灵活、性能稳定。组合阀型号为TZHF-63，它将单向阀、安全阀、旁通阀组合在一起并增设了低压起动阀，特别采用了双油路液压时序控制、优化油路组合等技术，并且增加先导控制部分而制造，形成组合阀。
３油压装置的工作过程
电机驱动油泵高速旋转，净油区的透平油经吸路吸入油腔，获得压力后进入压油腔，经过组合阀和截止阀进入压力油罐。当系统用油时，压力油罐内的压力油经截止阀送至调速器，工作后，回油排入污油区，经滤网过滤后再进入净油区，如此往复循环。压力油罐上的电接点压力表用来控制油泵的工作，光电开关用于监控压力油罐内的油面情况，以便实现自动补气。而油泵的稳定启停主要是通过组合阀，组合阀系统图如下：
当油泵启动时，由于P1的作用，单向阀CV2处于关闭状态。低压启动阀YV3在弹簧的作用下处于开通状态。控制主阀CV1控制腔无压力油，油泵压力油过CV1主油口回到油箱。随着电动机转速增加，P口压力逐渐上升，控制油起动阀上腔并克服弹簧力使活塞移动，关闭低压起动阀。此时压力油进入CV1控制腔，使CV1关闭，从而P口压力大于P1压力而达到额定压力值，单向阀被打开，向压力油罐供油。当停泵后，低压起动阀又恢复初始状态。
卸荷旁通阀（YV2）的作用在于当压油罐压力高于工作压力时，YV2控制腔作用力克服弹簧力而动作，切断来自油泵控制油源，使CV1卸油，压油泵工作在自循环状态。当压油罐压力下降至工作油压下限时，卸荷旁通阀YV2在弹簧力作用下关闭，CV1控制腔随着建压而关闭主阀，压油泵恢复向压油罐供油。
４存在问题
康扬水电厂自投运以来，油压装置多次出现问题，主要发生故障有：1、组合阀频繁故障，造成油泵不打压，部分机组组合阀甚至在一天内发生过故障10次以上，为电厂安全运行带来隐患。2、对两台机组合阀的机械卸菏阀更换为电磁卸菏阀后，发生过压力油泵泵体开裂现象。
经厂家分析，对两台机的机械卸荷阀更换为电磁式，组合阀故障的现象并未得到有效的解决。电磁卸菏阀的控制方式是通过PLC控制在打压前主动卸压5到8秒的时间，以保证在油泵未达到额定转速前，泵出口无压力，处于自循环状态，以免油泵被憋死。在油泵达到额定转速后，卸菏阀关闭，油压顶开单向阀实现向机组压力油罐供油。但在实际工作中，并未达到此理想效果，经资料显示德国ALLWEILER压力油泵的最高出口压力为6.4MPa，额定压力为6.3MPa。而在工作现场油泵建压的时间并不能确定，也就是说电磁卸荷阀的动作时间无法调整至最佳状态。起泵压力为6.0MPa，若时间调整过短，则有可能造成油泵出口压力不够高，无法顶开单向阀，造成油泵启动失败。若时间调整过长，由于电磁卸菏阀泄油量有限，容易造成油泵在高压区运行时间过长，甚至油泵外壳开裂的现象。并且由于现场油质不能保证，容易造成电磁卸荷阀卡死。
５原因分析及处理方法
经过与组合阀生产厂家研讨、分析，发现由于油质等各方面原因造成压油泵每次启动压力各有不同。由于电厂在高原地区，本身就存在油泵及软启装置选型小的问题，因此出现经常性的组合阀及软启发生故障。因此在组合阀生产厂家的支持下，对低压启动阀进行了部分改造，给低压启动阀的两个控制腔分别引入泵出口压力P，使低压启动阀启动方式从原来的差压启动，改为等压启动，另外对油质问题，采取了使用加装滤网，加强了油质监测的方法，有效的保证了透平油的质量。对7#机进行了试改造后，组合阀及软启发生故障的现象大为减少。
６结束语
康扬水电厂自投运以来一直被组合阀的问题困绕着，经过长期探索，与厂家积极沟通，对低压启动阀采用了等压启动的方式，该问题终于得到了妥善的解决。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
