（河南洛宁抽水蓄能有限公司 河南洛阳 471700）
摘要：非同步导叶是某抽水蓄能电站调速器系统的重要组成部件，由于机组运行过程中厂房振动较大，导致非同步导叶油压系统自动化仪表经常出现定值漂移故障，对调速器系统的可靠运行产生较大的安全隐患。文章通过对非同步导叶油泵工作原理进行介绍，结合调速器非同步导叶油压系统频发的油泵启停异常的缺陷原因分析，提出了解决方案，处理方法。最后指出，该方案对于由液压系统自动化仪表振动过大引发的一系列故障的处理，具有一定的借鉴意义。
关键词：非同步导叶；调速器；振动；自动化仪表
1 引言
某抽水蓄能电站位于城市负荷中心，电站总装机容量1200 MW，分别为4 台单机容量300 MW的水泵水轮电动发电机组。电站为日调节纯抽水蓄能电站，主要担负华中电网调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务[1]。
机组在水轮机工况运行时，由于转轮综合特性曲线中存在明显不稳定的“S”形区域[2]。为保证低水头下机组发电工况的可靠并网，在4号、5号、6号和14号、15号、16号导叶上加装非同步导叶装置，在其他导叶开度的基础上利用非同步导叶装置单独控制增加22°。机组转速达到70 %nr 时投入非同步导叶，导叶开度达到28 %时退出非同步导叶；另外，非同步导叶投入的数量还与水头相关，当水头高于301.7 m时投入4 片非同步导叶（4 号、5 号、14 号、15 号），当水头小于301.7 m 时非同步导叶全部投入。然而，随着非同步导叶在机组中的应用，非同步导叶的异步开启时迅速改变部分转轮进口水流方向，破坏原水流流态，导致机组振动加剧，易造成机组有关紧固部件、二次元件、热工仪表等接头的松动，严重威胁机组的安全稳定运行。
2 非同步导叶油泵工作原理
某电站调速器非同步导叶油压系统配备两台油泵，分主用油泵和备用油泵，在收到LCU开机令后将检测非同步导叶蓄能罐压力，根据设置在回油箱上的自动化仪表反馈的压力值大小控制主泵和备泵的启停。具体参数设置为：停泵压力16.0MPa，启主泵压力15.0MPa，启备泵压力14.0MPa，事故低油压13.0MPa。自2016年以来机组大方式运行，调速器非同步导叶油压系统油泵启停异常的缺陷频发。
3 非同步导叶油泵启停异常缺陷原因分析及处理措施
3.1 缺陷描述
目前某电站机组非同步导叶压力开关采用UE生产H100-189型号，压力变送器采用北京sailsors生产BD803系列，压力表采用上海自动化仪表股份有限公司生产的0-25MPa的不锈钢抗振压力表。由于近两年机组运行频次加大，加之机组运行过程中厂房振动较大，导致非同步导叶回油箱上的压力表、压力开关、压力变送器故障频发，现场时常出现：压力模拟量显示异常、主/备用油泵启动频繁、油泵异常停止等由于自动化元器件定值漂移造成的故障。初步统计，仅2016年下半年就出现该类缺陷9条，不仅严重影响到机组的稳定运行，而且消耗了宝贵的设备运维资源来处理重复的缺陷。原机组非同步导叶自动化仪表现场装配如图1。
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图1 机组非同步导叶自动化仪表现场装配图
3.2 缺陷原因分析
2016年6月至2017年6月，记录非同步导叶油泵停泵异常的缺陷共17条，具体缺陷统计情况表1。
表1 非同步导叶油泵启停异常的缺陷情况统计
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从表1可以看出，压力开关定值漂移造成油泵启停异常的缺陷占总缺陷的94.1%，因此该缺陷的主要原因为压力开关定值漂移。我站选用的压力开关为UE公司生产的H100-189型号，该型号的压力开关是目前国内外抗振性能比较好的产品，因此排除选型不合适造成的设备缺陷。最终确定，由于机组运行过程中厂房基础振动，造成自动化仪表随之联动，当机组运行频次增大时，振动对自动化仪表造成的影响不断累加，从而造成压力开关定值漂移，直接导致非同步导叶油泵启停异常。厂房振动造成的压力开关定值漂移，为该缺陷的根本原因。
3.3 缺陷处理措施
由于厂房基础振动较大这一问题不可避免，且本厂所用自动化仪表均抗振性能良好，因此，为消除自动化仪表定值漂移问题，只能从增强自动化仪表减振措施上考虑。目前国内外常见的减振隔膜体形式如图2所示。
对图2中5种连接方式进行分析可知：1、2种连接属于硬链接只能延长压力表与压力源之间的距离，抗振性能没有提升；4种连接方式用于高温流体降温后测压，抗振性能没有提升；5种连接方式用于瞬时压力变化较大的流体测压，抗振性能没有提升。3种连接方式采用软管连接可以有效的将表计与振动的压力源接头隔离，但自动化仪表固定的位置需要选择一个振动较小或者不振动的位置（实际上找不到这样的位置），可以采用在固定这些表计的支架底部铺设海绵的方式减振。综上所述，选择隔膜体第3种连接方式具有可行性。
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图2 隔膜体形式
通过高压软管将自动化仪表接头与压力源连接，减缓了压力源振动对自动化仪表造成联动的影响，同时在自动化仪表下方支架底部铺设海绵，由于海绵的缓冲带的减振作用，进一步缓解了油箱本体振动对自动化仪表稳定性的影响。改造完成后示意图如图3。
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图3 自动化仪表固定支架改造示意图
针对振动剧烈造成的非同步导叶油泵启停异常缺陷处理具体步骤如图4。
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图4 非同步导叶油泵启停异常缺陷处理流程图
现场通过在非同步导叶回油箱上自动化仪表与压力源之间增设高压软管及减振海绵，将压力源与自动化仪表之间的联动关系进行了的二次隔离处理，减缓了压力源振动对自动化仪表的直接影响，提高了自动化仪表在机组运行过程中的稳定性。
4 结论与展望
本文通过在自动化仪表与压力源之间采取软管连接并在连接处铺设减振海绵，起到了非常好的减振效果，改造完成至今未发生一起因自动化仪表定值漂移而造成的非同步导叶油泵启停异常缺陷。该方案对于解决因振动过大导致自动化仪表故障的一些列问题具有借鉴意义，在相当多的行业可以进行推广。
参考文献
[1] DLT1107-2009 《水电厂自动化元件基本技术条件》.
[2]DLT1107-2009 《水电厂自动化元件基本技术条件》.