一起調(diào)相機(jī)潤滑油泵切換時(shí)油壓異常問題分析

張國棟　馬國祥

摘? 要：大型調(diào)相機(jī)的投運(yùn)，可以充分發(fā)揮在交直流混聯(lián)電網(wǎng)中的動態(tài)無功支撐作用，提升電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性，改善電網(wǎng)功率因數(shù)，維持電網(wǎng)電壓水平，保障綠色特高壓電網(wǎng)的高效安全運(yùn)行。調(diào)相機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，潤滑油系統(tǒng)交流潤滑油泵一用一備，直流潤滑油泵備用。油泵切換分為周期切換和故障切換，本文主要介紹油泵切換時(shí)油壓異常問題分析，并提出了措施和建議。

關(guān)鍵詞：調(diào)相機(jī)，油泵，油壓，分析，建議

0前言

調(diào)相電機(jī)轉(zhuǎn)子作為高速旋轉(zhuǎn)的大型部件，在機(jī)組工作時(shí)需要提供潤滑油在軸承上形成連續(xù)的油膜，轉(zhuǎn)子在這層油膜上轉(zhuǎn)動才能避免主軸與軸承直接接觸造成燒瓦。形成油膜本身只需要少量的潤滑油，但是由于轉(zhuǎn)子的傳熱、軸承面的摩擦以及潤滑油自身的紊流，會產(chǎn)生大量熱量，為了維持軸承正常的運(yùn)行溫度，需提供更多的油量對軸承進(jìn)行冷卻。調(diào)相機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，潤滑油系統(tǒng)交流潤滑油泵一用一備，直流潤滑油泵備用。油泵切換分為周期切換和故障切換，周期切換時(shí)，先啟備用交流潤滑油泵，備用交流油泵啟動運(yùn)行正常后停止原運(yùn)行泵;故障切換時(shí)，潤滑油泵母管壓力低I值開關(guān)（0.53MPa）動作聯(lián)啟備用交流潤滑油泵，母管壓力低Ⅱ值開關(guān)（0.24MPa）動作聯(lián)啟直流油泵，母管壓力低Ⅲ開關(guān)（0.135MPa，跳機(jī)值）動作信號“三取二”后觸發(fā)熱工主保護(hù)，調(diào)相機(jī)跳閘。

1故障情況

2018年4月28日16時(shí)20分，某換流站執(zhí)行站用電倒閘操作時(shí)，1號調(diào)相機(jī)交流潤滑油泵B電機(jī)失壓停止運(yùn)行，潤滑油母管壓力降低，潤滑油泵母管壓力低I值開關(guān)（0.53MPa）、低Ⅱ值開關(guān)（0.24MPa）依次動作，交流潤滑油泵A和直流潤滑油泵聯(lián)鎖啟動正常。16時(shí)20分50秒，潤滑油供油口壓力低Ⅲ值開關(guān)（0.135MPa，跳機(jī)值）動作，1號調(diào)相機(jī)熱工主保護(hù)無延時(shí)動作，1號調(diào)相機(jī)緊急停機(jī)。

2問題原因分析

調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)油泵切換時(shí)導(dǎo)致跳機(jī)可能的原因有三個(gè)方面：DCS邏輯不完善，滑油壓力開關(guān)動作異常，備用油泵聯(lián)啟后油壓未及時(shí)建立。在1號調(diào)相機(jī)停機(jī)情況下，對潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。

1）潤滑油系統(tǒng)單臺交流潤滑油泵運(yùn)行，投入備用泵聯(lián)鎖，多次手動停潤滑油運(yùn)行泵，備用泵和直流油泵均聯(lián)啟成功，說明DCS潤滑油聯(lián)起邏輯組態(tài)正確。

2）通過對三臺潤滑油供油口壓力低III值壓力開關(guān)進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果表明，三臺供油口壓力低III值壓力開關(guān)的動作值正確，說明滑油壓力開關(guān)動作異常。

3）經(jīng)過多次潤滑油泵故障切泵試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)油泵停止運(yùn)行后油壓下降較快，潤滑油母管壓力低I值動作到返回需要經(jīng)歷700ms-800ms。說明運(yùn)行交流潤滑油泵跳閘聯(lián)啟備用泵時(shí)，建立潤滑油壓力所需時(shí)間較長。

通過上述試驗(yàn)分析可知，調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)油泵切換時(shí)，油壓異常導(dǎo)致跳機(jī)問題發(fā)生原因?yàn)檎{(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)故障切泵時(shí)，備用泵聯(lián)啟較慢，建立潤滑油壓力所需時(shí)間偏長，導(dǎo)致油壓下降過快，潤滑油母管壓力低跳機(jī)信號“三取二”無延時(shí)觸發(fā)調(diào)相機(jī)熱工主保護(hù)動作跳機(jī)。

3措施及建議

1）增加交流油泵就地聯(lián)鎖起動回路，減少備用泵啟動時(shí)間，避免油壓下降過快。

對潤滑油泵就地控制柜硬接線回路改造，實(shí)現(xiàn)交流失電信號可直接觸發(fā)啟動備用交流油泵。調(diào)相機(jī)運(yùn)行過程中，就地柜“聯(lián)鎖投入（調(diào)相機(jī)運(yùn)行）”已投入，如出現(xiàn)主泵控制柜失電、主泵斷路器跳閘、主泵熱繼電器過載、泵出口壓力低（0.53MPa）信號中任一個(gè)信號，則備用泵控制回路通過硬接線立即投入。

2）低跳機(jī)信號增加1秒延時(shí)動作

交流潤滑油B泵失電后備用的A泵和直流油泵均能聯(lián)鎖啟動，但是備用泵啟動延時(shí)較長，油壓迅速降低，備用交流油泵未來得及建壓，油壓就到達(dá)低三值（0.135MPa）造成保護(hù)動作跳機(jī)。韶山換流站潤滑油壓從低I值（0.53MPa）啟備用泵到潤滑油母管壓力重新恢復(fù)到壓力低I段定值所需時(shí)間819ms左右。

綜上所述，將潤滑油母管壓力低跳機(jī)信號“三取二”無延時(shí)觸發(fā)調(diào)相機(jī)熱工主保護(hù)動作跳機(jī)改為增加1秒延時(shí)（躲過819ms建壓時(shí)間），避免故障切泵過程中備用泵建壓不及時(shí)導(dǎo)致調(diào)相機(jī)跳機(jī)。

3）調(diào)整油壓低聯(lián)起備用泵壓力開關(guān)定值正常周期切泵時(shí)，一般是先啟備用泵，再停需要切換的泵，在停需要切換的泵時(shí)會造成潤滑油母管壓力變化，可能出現(xiàn)壓力波動至0.53MPa以下，此時(shí)壓力異常低于定值就會引起故障切泵，造成直流油泵誤啟動。由于正常周期切泵過程中只是壓力波動，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，正常周期切泵時(shí)油壓波動不會造成油壓低于0.5MPa。因此，將油壓低聯(lián)起備用泵壓力開關(guān)定值略微調(diào)低（由0.53MPa降為0.50MPa），避免油泵正常切換時(shí)油壓小幅波動聯(lián)起直流泵。在聯(lián)起備用泵壓力開關(guān)定值改為0.50MPa后，未在出現(xiàn)過誤啟直流油泵情況。

4）加裝潤滑油蓄能器

加裝潤滑油蓄能器，在事故工況情況下，油液的快速補(bǔ)充，減緩油壓下降的速度。潤滑油泵周期切換過程中潤滑油壓力能保持穩(wěn)定，不觸發(fā)交流泵出口壓力低聯(lián)啟交流備用泵+直流備泵油壓（0.50MPa）壓力開關(guān)動作。

5）故障切泵同時(shí)聯(lián)起直流泵，增加可靠性。故障切泵過程中潤滑油母管壓力降低快，備用交流油泵啟動建壓慢，未來得及建壓，油壓下降至低Ⅲ值（0.135MPa）造成保護(hù)動作跳機(jī)。備用交流油泵和直流油泵同時(shí)啟動，使得建壓時(shí)間縮短，可增加切泵過程中的可靠性。

6）在運(yùn)調(diào)相機(jī)檢修期間對潤滑油系統(tǒng)各壓力開關(guān)進(jìn)行校驗(yàn)，對不合格的壓力開關(guān)進(jìn)行更換。

參考文獻(xiàn)：

[1]文耀華，雙水內(nèi)冷調(diào)相機(jī)潤滑油系統(tǒng)油泵切換快速響應(yīng)能力分析，現(xiàn)代驅(qū)動與控制《電機(jī)技術(shù)》2020年第3期。