盧 彬，胡立昂，高冠群，陳 超，張 帆

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限公司，河北 石家莊 050300）

抽水蓄能機(jī)組導(dǎo)葉液壓鎖定卡澀原因分析及處理

盧 彬，胡立昂，高冠群，陳 超，張 帆

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限公司，河北 石家莊 050300）

分析了250 MW抽水蓄能機(jī)組一次發(fā)電啟動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)葉液壓鎖定退出信號(hào)時(shí)間偏長(zhǎng)的原因，結(jié)合機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)油回路的聯(lián)系，對(duì)可能引起導(dǎo)葉液壓鎖定退出時(shí)間偏長(zhǎng)的各種因素進(jìn)行分析，準(zhǔn)確地診斷出導(dǎo)致導(dǎo)葉液壓鎖定本體卡澀故障，并進(jìn)一步提出有效的技術(shù)改造措施，最大限度的減少導(dǎo)葉液壓鎖定卡澀現(xiàn)象的發(fā)生，提高導(dǎo)葉液壓鎖定的使用周期，保證了良好運(yùn)行狀態(tài)。

導(dǎo)葉液壓鎖定；異常分析；卡澀

張河灣抽水蓄能電站機(jī)組調(diào)速器為ALSTOM廠生產(chǎn)的NEYRPIC 1500產(chǎn)品。NEYRPIC 1500調(diào)速器為比例、積分、微分調(diào)節(jié)規(guī)律的微機(jī)調(diào)速器。其微機(jī)控制電氣設(shè)備設(shè)置在發(fā)電機(jī)層的機(jī)旁盤(pán)電調(diào)柜內(nèi)，機(jī)械液壓部分和液壓電磁閥集中布置在水輪機(jī)層的油壓裝置集油箱上。我廠抽水蓄能機(jī)組導(dǎo)葉接力器液壓鎖定安裝在主接力器上，由安裝在集油箱上的電磁閥AD130控制。液壓鎖定只在導(dǎo)葉全關(guān)位置時(shí)投入，是導(dǎo)葉全關(guān)位置檢修的安全措施。在導(dǎo)葉自動(dòng)控制流程中，接力器開(kāi)啟動(dòng)作之前必須受到液壓鎖定全部退出的信號(hào)，接力器全關(guān)信號(hào)收到后投入液壓鎖定。導(dǎo)葉副接力器上安裝有導(dǎo)葉全開(kāi)機(jī)械鎖定，導(dǎo)葉全開(kāi)時(shí)人工投入，是導(dǎo)葉全開(kāi)檢修時(shí)的安全措施。

針對(duì)我廠4號(hào)機(jī)組開(kāi)機(jī)過(guò)程中導(dǎo)葉液壓鎖定退出時(shí)間偏長(zhǎng)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析，準(zhǔn)備拆除導(dǎo)葉液壓鎖定，檢查液壓鎖定與接力器的結(jié)合面，對(duì)影響導(dǎo)葉液壓鎖定退出的部位進(jìn)行處理，達(dá)到解決液壓鎖定退出時(shí)間偏長(zhǎng)的問(wèn)題，降低機(jī)組啟動(dòng)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，提高機(jī)組的可靠性。

1 現(xiàn)象

4號(hào)機(jī)組發(fā)電啟動(dòng)過(guò)程中，監(jiān)盤(pán)值守人員發(fā)現(xiàn)4號(hào)機(jī)組液壓鎖定退出時(shí)間偏長(zhǎng)，對(duì)比其他機(jī)組發(fā)現(xiàn)4號(hào)機(jī)組液壓鎖定退出正常時(shí)間確實(shí)偏長(zhǎng)?，F(xiàn)地多次投退液壓鎖定發(fā)現(xiàn)導(dǎo)葉主接力器兩側(cè)液壓鎖定投入退出不同步，存在卡澀現(xiàn)象。

2 原因分析

首先從導(dǎo)葉液壓鎖定的控制回路及動(dòng)作原理來(lái)分析：

a）電磁閥AD130閥芯卡澀；

b）電磁閥AD130油口堵塞；

c）電磁閥輸入電壓不穩(wěn)定；

d）油管路堵塞，壓力不足；

e）導(dǎo)葉液壓鎖定退出位置開(kāi)關(guān)松動(dòng)或故障；

f）液壓鎖定內(nèi)部密封損壞，投入腔與退出腔竄油。

3 處理步驟

（1）針對(duì)以上原因采取排查，對(duì)電磁閥AD130進(jìn)行處理，首先檢查電磁閥線圈電壓是否正常為DC220V，用外用表測(cè)量電壓正常。

（2）用合適螺絲刀捅住閥芯進(jìn)行強(qiáng)制移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)液壓鎖定正常動(dòng)作，但依舊存在時(shí)間偏長(zhǎng)和接力器兩側(cè)液壓鎖定不同步的現(xiàn)象，初步判斷液壓鎖定電磁閥無(wú)卡澀，不然液壓鎖定應(yīng)該不會(huì)動(dòng)作，出現(xiàn)的應(yīng)該不止是不同步的現(xiàn)象。

（3）對(duì)液壓鎖定電磁閥進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)出油口處有異物堵塞，清除異物后對(duì)電磁閥進(jìn)行仔細(xì)清洗后回裝?，F(xiàn)地動(dòng)作液壓鎖定，前二次液壓鎖定動(dòng)作正常，退出投入時(shí)間正常，從第三次開(kāi)始依舊出現(xiàn)液壓鎖定不同步的現(xiàn)象發(fā)生。

（4）檢查油壓裝置主油管路壓力為額定壓力6.4 MPa，壓力正常，不存在壓力不足，動(dòng)力無(wú)法滿足的情況。

（5）檢查液壓鎖定傳感器，投退位置開(kāi)關(guān)傳感器固定牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，并且手動(dòng)給傳感器信號(hào)，監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)變化正常，證明傳感器無(wú)故障且信號(hào)傳輸回路正常。

通過(guò)以上原因分析可以將故障集中在液壓鎖定本體上，需要利用機(jī)組檢修時(shí)間對(duì)該機(jī)組液壓鎖定進(jìn)行拆卸檢查并進(jìn)行處理。

4 故障處理

4.1 拆除傳感器

拆除傳感器時(shí)做好相應(yīng)傳感器安裝位置記號(hào)。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備見(jiàn)圖1。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

4.2 拆除油管路，排出壓力油

1）拆除油管路排油時(shí)，先用扳手將螺絲少量旋轉(zhuǎn)，慢排油，防止高油壓油量，逐步加大排油量。

2）用布將相應(yīng)油管口包好，防止灰塵進(jìn)入油管路。

4.3 除端蓋及活塞

1）用內(nèi)六角扳手拆除螺栓，因端蓋設(shè)計(jì)上無(wú)“頂絲”，拆下端蓋十分困難。

2）用“銅棒”斜著左右同時(shí)敲擊端蓋，使端蓋沿軸向產(chǎn)生位移。

3）當(dāng)端蓋延軸向有一定的位移量時(shí)，用“一字螺絲刀”蹩出。

4）取下端蓋，檢查密封圈損壞情況，記錄密封圈安裝位置及方式，在端蓋上加裝2個(gè)平行（型號(hào)M10）的螺孔。加裝2個(gè)相對(duì)稱的頂絲（型號(hào)M10）以便下次拆除端蓋方便。

5）在活塞原有螺孔處加裝吊環(huán)，水平用撬棍將活塞緩慢移出。在拆除端蓋之前用油性筆在端蓋與其安裝處做好標(biāo)記，以便回裝時(shí)位置正確，在拆除活塞之前做好標(biāo)記，以便回裝。

4.4 活塞及缸體表面劃痕分析原因及處理方法

1）用清洗劑清洗活塞表面去除油污，發(fā)現(xiàn)活塞表面劃痕明線，由于活塞與缸體配合十分緊密，應(yīng)為活塞中混入鐵屑，應(yīng)對(duì)劃痕鐵刺進(jìn)行打磨。

處理方法：細(xì)砂紙與油石蘸油打磨缸體與活塞表面

2）活塞上有2道密封，一種為合金密封，一種為密封圈與背靠墊組合密封。由于密封圈嚴(yán)重?fù)p壞，對(duì)其進(jìn)行更換。

3）“液壓鎖定與接力器活塞作用處”有明顯劃痕，從劃痕方向可以分析出，應(yīng)為接力器尚未全關(guān)，液壓鎖定便已投入，產(chǎn)生輕微碰撞摩察。碰撞使缸體與活塞產(chǎn)生振動(dòng)，缸體與活塞內(nèi)部配合十分緊密，碰撞會(huì)產(chǎn)生鐵屑。

處理方法：

由于液壓鎖定只是起到保護(hù)作用，防止接力器誤動(dòng)作，配合不需要很緊密，所以可將液壓鎖定此處進(jìn)行大量打磨，使之與接力器活塞之間的間隙增大。

4）記錄端蓋密封數(shù)量及密封安裝狀態(tài)

圖2 端蓋密封

端蓋上總共有3道密封（如圖2所示），密封二與密封三為“O型硬密封”，密封形狀很有特點(diǎn)，有一個(gè)邊為“凸起”狀態(tài)，安裝狀態(tài)為靠端蓋兩側(cè)面均為“凸起”邊。

4.5 分析結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)備回裝及注意事項(xiàng)

1）活塞上的硬密封位置在第二個(gè)凸臺(tái)內(nèi)，形成“兩個(gè)腔”，活塞上的第一道密封在第一個(gè)凸臺(tái)內(nèi)，由于均是新更換的密封，密封比較緊，所以安裝要點(diǎn)在于第一道密封順利通過(guò)第一個(gè)凸臺(tái)。處理方法：將活塞表面及密封圈上抹上新透平油，安裝時(shí)將活塞抬起少許位置再往里裝，待第一道密封順利通過(guò)，再用“導(dǎo)向桿”往里回裝。

2）回裝前，用“面團(tuán)”將缸體及活塞上的鐵屑及雜物處理干凈。

3）回裝前，用“面團(tuán)”將安裝“密封”處處理干凈，有助于延長(zhǎng)其使用壽命。

4）在整個(gè)缸體及活塞上涂滿“透平油”，有助于潤(rùn)滑，安裝順利。

4.6 回裝

1）依據(jù)拆裝之前做好的標(biāo)記，安裝活塞，保證其“同心度”，防止活塞與缸體產(chǎn)生劇烈摩擦碰撞。

2）活塞過(guò)了第一道密封后，由于無(wú)法繼續(xù)安裝，所以用端蓋上的“螺孔”與“導(dǎo)向桿”配合壓入缸體中。

3）回裝油管路。

4）油壓系統(tǒng)升壓后，試驗(yàn)液壓鎖定投退無(wú)誤后，再安裝傳感器等附屬設(shè)備。

注意事項(xiàng)：1）兩個(gè)導(dǎo)向桿平行安裝（每次螺桿的深入長(zhǎng)度應(yīng)一致。2）安裝全過(guò)程保持缸體及活塞的干凈，防止異物侵入。3）安裝全過(guò)程保證其“同心度”，避免碰撞。4）安裝時(shí)注意“扳手”力度，不能硬裝。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)我廠4號(hào)機(jī)液壓鎖定出現(xiàn)投退不同步現(xiàn)象，通過(guò)分析得出故障原因?yàn)橐簤烘i定本體故障。拆除液壓鎖定端蓋、取出活塞，發(fā)現(xiàn)活塞和缸體磨損嚴(yán)重，活塞表面有明顯劃痕。對(duì)活塞本體及其結(jié)合面用油石與百潔布打磨清洗、除去高點(diǎn)、更換密封圈。回裝后進(jìn)行試驗(yàn)，液壓鎖定投退正常，缺陷消除。保證了液壓鎖定的良好運(yùn)行狀態(tài)，確保了張河灣電站機(jī)組安全運(yùn)行。

[1]梅祖彥.抽水蓄能發(fā)電技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2000.

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B

1672-5387（2016）12-0069-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.12.025

2016-10-20

盧 彬（1988-），男，助理工程師，從事水電站運(yùn)行與維護(hù)工作。