水电站调速器机械液压系统故障分析改造
(1) PA、PB压力开关误报、误动原因分析及改造
①PA、PB压力开关误报、误动的成因 PA、PB压力开关误报、误动的问题，经过多次现场观察，发现空载阀由带载转为空载时，有较大的动作声响和振动，同时压力表指针摆动。误报时间与感压阀动作时间的吻合证明了空载随动系统在设计或调试上的不足：空载阀开启过快，使得压油泵由带载瞬间转换为空载，单向阀由于压差也瞬时阻断油流，导致液压管路产生很大的压力脉动，脉动的峰值则可能达到PB压力开关动作值，使其误动；另外空载阀开启过快，使得空载阀的阀芯与阀套产生撞击，而PA、PB压力开关装在油箱本体上，过大的撞击振动也会使压力开关内的微动触点抖动，造成保护动作事故停机。
②改造措施调整空载阀开启速度。如果空载阀阀芯以合适的速度开启，则可实现压油泵由带载到空载的软过渡，大幅减轻油压的波动和油箱的振动，从而有效解决PA、PB压力开关的误动问题。控制空载阀的开启速度，电站采取的措施如下。
调速器油压装置保护动作停机统计
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序号 |
内 容 |
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1 |
5#机在空转态，上位机报‘5#机事故低油压’，机组停机。现场检查未见异常，原因为PA误动（连续发生3次） |
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2 |
上位机报‘3#机压力油罐油位极低’，事故停机流程启动，甩负荷20MW。经检查分析，原因为机组振动引起开关误动所致 |
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3 |
上位机报‘3#机压油装置油压过高，灭磁开关跳闸’，事故停机流程启动。三分钟后停机。现场检查油压正常（6.4MPa），其他设备运行也正常。元婴为PB误动 |
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4 |
5#机开机过程中，上位机报‘锁锭未拔出，流程退出’，原因：调速油箱双筒过滤器单向阀回堵，造成控制管路无压，锁锭不能拔出 |
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5 |
上位机报“5#机事故低油压”，现场检查：5#机保护盘上“水机事故”灯亮，5#机出口开关、灭磁开关跳闸，调速器压油罐压力为5.5MPa，油位过低。5#机甩负荷120MW，5#机快速门在全关位置。检修人员检查发现调速器1#泵连接螺栓松动，感压阀动作不灵活、有卡阻现象 |
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6 |
中控室上位机报“2#机压力油罐油位低”，2#机调速器压力装置备用泵1#泵自动启动。23min后上位机报“2#机组压力油罐油位过低，水机事故停机”，启动事故停机流程，2#机甩负荷120MW。现场检查：2#机调速器压力油罐油位过低，油压为5.7MPa，调速器1#、2#压油泵运行正常。经检修人员检查分析，原因为2#相调速器系统感压阀发生卡阻 |
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7 |
5#机组开机并网，3小时15分钟后上位机报：‘5#机调速器回油箱油位过低’、‘5#机水机事故停机操作’，停机流程启动，甩负荷110MW。原因：5#机组接力器进油管口法兰内部的O形橡胶密封圈在机组运行中突然破裂，向外喷油所致 |
a. 在感压阀和空载阀间加减（现场试验调整）节流片61B，减小空载阀控制油路的回油速度。
b. 加大节流片63B的直径（设计值庐27，实际不详，加大值现场试验确定），使能以较快的速度排走空载阀40A阀芯刚开启时残留在空载阀下腔的压力油，减小作用在40A阀芯下部的压力。
c．采取防止压力开关动作触点抖动的措施。为防止回油箱振动使PA、PB压力开关触点抖动引起误动作，同时考虑液压系统发生事故时能可靠动作，将PA保护延时1s，将PB保护延时1.2s。
(2)感压阀卡阻的处理
调速器事故引起的停机，除上述因压力开关误动所致外，感压阀卡阻导致的事故停机也发生多次，原因是调速器的油质较脏，油内的杂质颗粒常常堵住感压阀操作油路上的截流片62B，使得空载阀始终运行在空载侧，而无法向液压系统适时打压，导致压力油罐油位、油压持续下降，最终发生低油压和压油罐油位过低而事故停机。
由于设计上未考虑在调速器液压系统内的部分控制油路上安装过滤器，电站只能根据调速器的运行状况及油质化验结果，缩短滤油（换油）维护周期，尽量减小油内杂质对液压系统安全运行的影响。
另外考虑到油管路死角的杂质很难清除以及从感压阀自身机械故障发生卡阻的实际问题，电站采取了临时的手动恢复措施，即在空载阀的控制油路上并联一支管，安装常闭阀42(见图F)，在感压阀发生卡阻时可手动维持液压系统的油压、油位。操作方法为：
①若感压阀卡在空载侧（故障发生率高），打开阀门43，使液压泵负载运行，当压力达到额定压力时，关闭阀门43，打开阀门42，液压泵将空载运行，然后关闭阀门42；②若感压阀卡在负载侧，关闭阀门45，打开阀门42，液压泵将空载运行，关闭阀门44，打开阀门43，保持约10s，然后关闭阀门43，打开阀门44，关闭阀门42，打开阀门45。这样通过反复改变感压阀控制油路的油压，使其恢复正常。
调速器油压装置设计时须考虑在控制管路设置过滤器；油压装置在充油前须保证液压管路彻底清扫干净，验收上要严把质量关；油压装置设计上应考虑在液压系统故障时的手动恢复措施，以提高其可靠性；对于液压系统的保护，设计上要考虑压力波动、机构振动以及保护可靠性等因素，采取防抖措施避免误动作。