汪斌川 王青萍 曹智强
国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司拉西瓦发电分公司 青海省 海南州 811700
摘要：混流式水轮发电机组调速系统回油箱是水轮机导叶操作和控制的动力来源，其内油温过高将威胁整个发电机组的正常运行。本文以拉西瓦电厂的机组为例，分析了混流式水轮发电机组调速系统回油箱油温升高的原因及其危害，并在此基础上提出了相应的措施。本文为保障发电机组的高效平稳运行、电力的正常输送提供了有力支撑。
关键词：混流式水轮发电机 压油系统 油箱油温
一、概述
混流式水轮发电机组调速系统油为透平油，在压油系统中作为液压工作的介质，为水轮机导叶提供操作和控制动力源。油温的升高致使油质劣化，从而导致调速系统工作的不稳定，威胁机组的安全运行。
以拉西瓦电厂运行的1F机组为例，机组运行中发现主配压阀有漏油情况，随着机组负荷的频繁变化，漏油有所增大，经联系厂家人员检查后确定需在检修时更换主配压阀。由于电站正遇主汛期无法安排机组检修工作，在漏油未得到彻底处理前，为保证1F机组安全稳定运行，对机组调速系统主配压阀漏油进行了临时处置。随着1F机组长期调频运行，压油泵启停频繁，导致机组调速系统回油箱油温偏高。
2020年9月11日8时58分最高升至45.91℃,时间段（8时37分-8时58分），负荷变化范围（570MW-50MW）。目前1F机组运行中回油箱油温范围（37℃-45.91℃），而相邻的2号机组正常运行中回油箱油温范围为（27.11℃-32.89℃）。在机组正常运行过程中，2F、3F、5F、6F机组压油泵启停间隔为（5-16分钟），1F机组运行过程中，压油泵启停间隔为（4-6分钟）。
二、油温升高分析
拉西瓦电站装有5台单机容量700MW的混流式水轮发电机组，主要承担西北电网的调频、调峰和事故备用。电站调速系统每台机组装有型号为YZC-8-6.3压油装置，该装置由压油罐、回油箱和三台型号为VKF280-43W114的电动螺旋压油泵组成。压油罐总容积为8m3，压油泵工作启停值为5.8Mpa-6.3Mpa;回油箱总容积为10m3（容油量为5m3），外尺寸为2890mm*2520mm*1500mm，回油箱油位为400-900mm之间。针对设备型号参数，原因分析如下：
1.1F机组调速系统主配压阀、压油泵出口阀组、压油罐漏油漏气；调速系统油管路、接力器漏油、油系统阀组等漏油造成油泵频繁启停。
2.1F机组在系统中担负着调频的任务，负荷变化频繁，且调速系统主配压阀漏油未得到有效解决，压油泵频繁启停，致使回油箱油温在运行中偏高。
3.调速系统油中混有杂质，导致油质劣化。
4.由于通风不畅，环境温度升高，导致回油箱油温升高。
5.1F调速系统主配漏油所形成的漏油循环路径短，未经过长距离的传导，所漏油未经过油管路循环散热，直接流回回油箱，导致油泵频繁启动，油温逐步升高。回油箱油温的升高与回油箱所处的环境温度、1F机组负荷的变化的幅度、频次有关联。
6.压油泵启停的定值发生变化导致油泵频繁启停油温升高。
对比，正常运行相邻机组回油箱油温对比：
图1 1号机组回油箱油温曲线
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图2 2号机组回油箱油温曲线
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停机后1F机组回油箱油温与其他机组对比：
图3 1号机组回油箱油温曲线
图4 2号机组回油箱油温曲线
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三、回油箱油温偏高的危害
调速系统回油箱油为透平油，在压油系统中作为液压工作的介质，为水轮机导叶提供操作和控制动力源。油质的劣化会导致调速系统工作的不稳定，威胁机组的安全运行。
1.调速器压油泵频繁启停，增加了厂用电，提高了厂用电率
2.调速器压油泵频繁启停，缩短了压油泵的使用寿命
3.由于油偏高导致电机发热并损坏压油泵，尤其是密封等绝缘薄弱。
4.加快了油的循环，更容易导致油温升高。
5.调速系统透平油的油温升高，会导致整个调速系统油流管路、回油箱缸体、压油罐、接力器、主配、油泵、阀组、操作阀门、密封等老化变形，久而久之产生漏油点。
6.高油温会使油本身的粘度、密度产生变化，导致有劣化，使调速系统各连接密封部位发生漏油。
四、应对措施
1.外加冷却风机
冷却风机功率：0.37kw
回油箱尺寸：容积103 ， 容油量53 ；外形尺寸:长*宽*高=3890*2520*1500
加装风机的数量：4个
在回油箱外围增加冷却风机，实际加装2台轴流冷却风机后，回油箱的油温较之前下降了2-4℃。
2.调整压油泵启停定值
将1F机组调速系统压油泵主泵启停定值由原来的5.8-6.3Mpa调整至现在的5.6-6.3Mpa,增大压油泵启停间隔，减小压油泵启停频次。
3.启动1F机组回油箱层送排风机
启动1F机组回油箱层送排风机，增加空气对流，降低油温。
4.发现压油罐油位异常，及时进行油位调整。
5.在系统负荷允许的情况下，及时联系1F机组停机备用
6.在系统负荷允许的情况下，及时联系1F机组停机备用，减少机组在系统中的运行、调频时间，减少启停频次，降低油温。
7.1F机组并网运行中，调速系统回油箱油温高，且全厂负荷大，系统不允许停机的情况下，及时联系调度1F机组固定负荷运行，减少压油泵启停次数
8.做好1F机组回油箱油温的监视、压油泵启停次数的记录，并与其他机组进行比较。
9.加强现场的巡回检查工作，发现主配压阀漏油量有所变化，及时汇报生产部。
结语：调速系统压油泵频繁启停，是混流式水轮发电机组运行的较大隐患，会严重影响到机组的出力和运行利用小时，甚至危及发电机组的安全稳定运行。尤其是拉西瓦电厂在整个西北电网中担负着第一调频和主力调峰的任务，机组负荷变化的频次多、幅度大；且在正常运行中相对于其它电厂而言，压油泵的启停本就频繁。所以在机组正常运行中及时发现问题、分析问题、解决问题，及早预防事故的发生，以确保机组的安全可靠运行。