水电站调速器油压装置组合阀试验及问题分析

水电站调速器油压装置组合阀试验及问题分析

范千胜

新疆伊犁河流域开发建设管理局

摘要:调速器油压装置组合阀动作试验、分析查找问题原因。

关键词：油压装置；安全阀；溢流阀

1 油压装置概述

水电站中调速器油压装置是为液压控制设备提供一定压力与油量的贮能器。主要是供给调速系统操作导水机构或桨叶操动机构用，另外还给水轮机主阀和其他液压元件的液压能源装置用。运行中压力油突然大量消耗时，为不使压力油罐的油压下降很多，压油罐内仅装有约40%容积的油，约60%容积的压缩空气。由于空气具有可压缩特性，与弹簧一样，可储藏能量，使压油罐压力在使用时仅在很小的范围内变动。运行中，压油罐的压力主要靠油泵来维持。在油泵出口处装配有相应型号的组合阀，组合阀是一种具有卸荷、安全、逆止等功能的液压装置，它的性能好坏直接影响到整个油压装置的性能，是供油装置中重要的液压元件。

组合阀是油压装置的重要组成部分，可以有效地保证油泵在给压油罐供油加压时，避免压油罐压力过高引起顶部安全阀动作后，导致事故低油压停机，是水电站机组运行的一道安全保障。现就雅玛渡、吉林台二级电站，在检修过程中发现组合阀存在的问题，进行分析。

2 雅玛渡电站

2.1雅玛渡电站简介

雅玛渡电站是由伊河建管局开发建设，伊河电力公司负责管理，电站发电用水是由本单位修筑的渠道用水，来水由山口电站下游联合分水枢纽控制，渠道的运行管理由本单位南岸干渠管理处负责管理。冬季为该电站发电高峰期，雅玛渡电站三台机组发电用水量在75m³/s个流量左右，单机容量4.4万千瓦时，机组型号HL855-L J-196，额定功率45360KW，额定水头154.3m，额定流量31.48³/s，额定转速428.6r/min，飞逸转速789r/min，机组设备由福建南电股份有限公司负责生产制造。

2.2发现问题

雅玛渡水电站三台机组调速器油压装置额定压力为6.30MPa，初排压力为6.00MPa,全排压力6.80MPa，按照国标规定要求，校验顶部安全阀动作压力≤7.30MPa。机组C级检修过程中，在进行检查调速器1、2号油泵出口溢流阀初排、全排动作压力值校验时，油罐压力达到初排动作压力值6.00MPa时，溢流阀动作，有小股透平油排出，此时油泵继续向压力油罐打油，压力值继续上升。当压力值达到全排压力值6.80MPa时，顶部安全阀开始动作，故未准确检验出全排动作压力值。

雅玛渡电站组合阀 雅玛渡电站压力油罐

油泵出口安全阀调整标准

3 油压装置相关参数

（1）型号 HYZ-1.0-6.3

（2）压力罐容积 1.0 m³

（3）压力罐贮油量 333 L

（4）回油箱正常贮油量 400 L

（5）工作油压 6.3 MPa

（6）充满调速系统所需油的总容积 1.6 m³

（7）油泵

型号 GR40SMT

输油量 1.6 L/min

最大工作压力 6.3 MPa

台数 2

电动机 Y160L-4B5

额定功率 15 KW

电压 AC380 V

（8）油压装置（压力罐）尺寸 800×1900×22 mm

油压装置（压力罐）重量 1.2 t

（9）油压装置（回油箱）尺寸 2000×1200×800mm

油压装置（回油箱）重量 1.0 t

（10）启动柜外形尺寸（长×宽×高）800×400×1200 mm

4 吉林台二级水电站

4.1 吉林台二级水电站简介

吉林台二级水电站位于尼勒克县喀什河上，发电用水来自吉林台一级站尾水。电站设备由天津市天发重型水电设备制造有限公司生产制造，机组为混流式，水轮机型号：HLA51C-LJ-291，发电机型号：SF25-32/7000,机组功率：25MW，额定转速：187.5r/min，设计水头：39.5m，最大水头：44m，最小水头：38m。

4.2发现问题

该电站在机组C级检修过程中，对调速器油压装置组合阀进行检查清洗并进行组合阀动作试验。原则上调速器组合阀溢流阀初排动作压力值为3.65MPa，全排动作压力值为4.30MPa，且压力无升高，压力油罐顶部安全阀动作压力值为4.40MPa。在做调速器组合阀动作试验时，检修人员手动启动油泵，当压力达到初排压力值3.65MPa时，有小股透平油排出，压力继续上升。当压力达到全排动作值4.30MPa时，有大量透平油排出，但压力仍有缓慢上升趋势，且与顶部安全阀动作压力值较接近，易造成压力油罐顶部安全阀误动，存在安全隐患。随后检修人员对油泵出口安全阀拆除，对内部活塞进行检查。将活塞抽出检查其表面无毛刺、划伤，且动作灵活无发卡现象。手动启动另一台油泵进行试验，该阀组初排动作压力为4.05MPa开始排油，4.35MPa时全排动作后，压力值仍持续升高。随进行调整溢流阀动作压力值，将初排值调整为3.50MPa，全排值调整为4.20MPa，但压力值仍有缓慢上升趋势，不能有效地进行全排油。

4.3油压装置相关参数

（1）型号 HYZ-1.6-4.0

（2）出厂编号及日期 DK08006/2009年4月

（3）工作油压 4.0MPa

（4） 油泵型号及台数 Y16M-4/2

（5）油泵输油量 1.6L/S

（6）压力罐容积 1.6 m³

为防止电气控制装置故障后，油泵不能自动停泵，造成压力持续上升，最后导致顶部安全阀动作。在保证机组安全运行的情况下，检修人员将油泵初排压力降至额定压力之下排放，保证全排动作之前，油罐顶部安全阀不动作的临时措施。

5 问题分析

雅玛渡电站调速器额定压力6.3MPa，吉林台二级电站调速器额定压力4.0MPa，都采用的叠加式溢流电磁阀组2008-2009年生产的（台湾.油神）液压原件，电磁阀型号：DSG-02-2B2-AC220-20，溢流阀型号：Y-Fc6D-P/0。

吉林台二级水电站组合阀

经过咨询同行、调速器厂家，并与新疆电科院技术监督轮机专责探讨，雅玛渡电站、吉林台二级电站设备现用溢流阀Y-Fc6D-P/0型阀，样板说明a型调整压力范围0.6-8MPa，C型调整压力范围8-20MPa；通过以上数据判断。雅玛渡电站、吉林台电站都存在选型不合适，造成溢流阀动作不灵敏、不可靠的问题。

溢流阀Y-Fc6D-P/0

综合以上数据分析，雅玛渡、吉林台二级两站调速器油泵出口溢流阀都存在调整不灵敏、全排不充分的问题，溢流阀排油口径、管路管径较细，也不能达到充分全排的效果。在电气设备发生故障时，油泵启动后不能正常停泵，持续向压力油罐打油，很可能会发生超压，造成压力油罐顶部安全阀动作的事故停机和造成油管路爆裂等问题。

参考文献

[1]微机水轮机调速器用户手册、调速系统整体调试及模拟实验记录

[2]GB/T 8564-2003 水轮发电机组安装技术规范

[3]DL/T1006-2007 水电站设备检修导则

[4]GB/T50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准

作者简介:范千胜（1984—），男，工程师，曾从事新疆恰甫其海水电站机电安装调试、新疆察汗乌苏水电站机电安装调试、吉林台二级水电站机电安装调试、中国国电新疆艾比湖流域开发公司吉林台二级水电站运行及检修工作，现新疆伊河电力有限责任公司从事水电厂水轮发电机组的维护检修工作。