水电站调速器机械液压系统工作过程及故障统计
某水电站装有6台180MW的水轮发电机组，系统自投运以来故障就不断发生，很难满足电网及电站自身安全运行的要求，事故的频发降低了电站向电网供电的可靠性，经济效益受到严重影响。针对这种情况，对调速系统的缺陷进行了改造。
(1)调速器参数及其液压兼统的工作过程
①调速器参数调速器基本参数见下表。
调速器基本参数
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设备名称 |
参数 |
备注 |
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调速器型号 |
DI GPI D1500 |
双微机型调速器 |
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液压系统工作压力/MPa |
6.4 |
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主配压阀直径/mm |
100 |
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压力油罐容积/m3 |
3.25 |
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压力气罐容积/m3 |
3.25 |
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回油箱容积/m3 |
8 |
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压油泵型号 |
5MF660 R40U 12.1-W23 |
2台 |
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液压泵电机型号(功率75kW) |
2805-4V1 |
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接力器活塞直径/mm |
490 |
行程 707 |
②调速器液压系统的工作过程 图E是电站调速器油压装置简图，其工作过程为：当调速器接收到开机指令后，压油泵即开始运行，且在机组运行期间压油泵连续运行；电液转换器负责将从电站监控系统发出的电信号命令转换成机械液压信号，然后控制导叶主配压阀来操纵接力器，使得导水叶片做出相应的动作，从而实现负荷（或转速）的增减。
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调速器液压系统的额定工作压力为6.4MPa，压力的维持依赖于由空载阀和感压阀组成的随动系统，空载阀随动于感压阀。当系统压力在6.2MPa以上时，感压阀操纵空载阀运行于开启侧，压油泵泵出的油通过空载阀经冷却后排至回油箱，此时液压系统处于空载运行状态；当系统压力降至6.2MPa时，感压阀动作，切换空载阀的控制油路，使得空载阀关闭，转而向压力油罐补充压力油，系统即转为负载运行；当系统压力达到6.4MPa时，由负载转为空载，如此往复。
(2)调速器液压系统的故障统计
调速器是水电站的关键设备，是控制机组转速和实现负荷调整的核心元件，因此从保护机组安全运行的角度考虑，调速器若发生故障则动作事故停机电磁阀关闭导叶，以防机组转速失控。
设计的调速器油压装置保护见下表，其中“压力油罐油压过高”和“事故低油压”保护误报、误动次数最多，一段时期内调速器保护动作停机统计见下表。
调速器油压装置保护一览
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保护内容(检测元件) |
动作值 |
动作结果 |
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压力油罐油压过高(PB)/MPa |
6.9 |
事故停机：停机、跳出口开关、灭磁开关 |
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回油箱油温过高(OSI)/ ℃ |
50 |
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回油箱油位过低(NF)/mm |
45 |
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压力油罐油位过低(NA)/mm |
93.5 |
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压力油罐油位极低I(NC1)/mm |
75 |
紧急事故停机：停机、跳出口开关、灭磁开关，落事故门 |
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压力油罐油位极低Ⅱ(NC2)/mm |
40 |
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事故低油压(PA)MPa |
5.4 |
其次，调速器感压阀卡阻也是导致机组事故停机的又一重要缺陷。