1 机组概况及调速器简介 1.1 机组概况

内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站（以下简称呼蓄电站）位于呼和浩特东北方向约20 km的大青山区，电站安装4台300 MW的立轴单级可逆混流式机组，总装机容量1200 MW，设计年抽水用电量26.767亿kWh，年平均发电量20.075亿kWh。电站枢纽由上水库、下水库和引水发电系统等组成。

1.2 机组调速器及其工作原理简介

呼蓄电站2号机组调速器由东方电力集团东方电机有限公司制造，采用ALSTOM技术。水泵水轮机型式为立轴、单级、混流可逆式。机组调速器压油泵型号为E4 052N4 LRJE，额定压力为6.3 MPa，共设置2台压油泵，互为备用，定期进行主备用切换。正常工作方式为间断工作，根据油压进行补油，当压油罐油压下降至6 MPa时，工作泵启动补油；若油压继续下降至5.8 MPa，再启动备用泵；当油压恢复至6.3 MPa时，压油泵停止运行。其主要技术参数见表 1。

调速系统油压装置是为机组提供压力油的设备，是水轮发电机关键的辅助设备。压油泵是调速系统油压装置的一部分，通过油压装置控制系统的自动调节功能，确保压油罐内的压力和油气比例。在调速系统参与机组调节的过程中，压油罐内的高压油参与调节机组导叶开度，当油压下降至压油罐额定压力下限时，压油泵启动，将油打入压油罐内；当压油罐内的油压达到额定油压上限时，压油泵自动停运，保证了压油罐内的正常压力和油位^[1]。

2 出现的问题

2019-08-23，2号机组在发电工况下，压油罐油压下降较快，压油泵启动频繁，特别是机组在未进行负荷调整情况下，压油罐油压下降仍较快（见图 1），较其他3台机组压油泵启动打压次数明显增加，油泵启动间隔缩短至十几分钟，但回油箱油位以及压油罐油位均没有变化，1号、3号、4号机组开机时调速器压油泵动作情况如图 2—图 4所示。调速器压油泵的频繁启动会带来以下危害：

（1）油压下降快，导致电接点压力表和压油泵动作频繁，加大其损耗；

（2）压油泵频繁打油，造成油温偏高，油液变质，缩短油泵寿命，严重影响电站的安全、经济、稳定运行^[2-3]。

3 油泵频繁启停原因分析 3.1 原因分析

可能引起调速器压油泵频繁启停的原因主要有以下3种。

（1）正常情况下，压油罐内的压力油因频繁参与调节，会导致压油罐内压力在短时间内降低，进而使得压油泵频繁启停；

（2）调速系统中管路或阀组发生压力油泄漏，如果泄漏量较大就会使压油罐压力下降变快，压油泵启动间隔缩短；

（3）压油罐发生气体泄漏，压油罐内压力降低，由于呼蓄电站调速器压油罐自动补气装置退出，为了维持压油罐压力正常，压油泵会频繁启停。

3.2 原因确定

根据图 1可知，呼蓄电站2号机组在发电工况且未调整负荷的情况下，调速器压油泵仍频繁启动，由此排除上述第1种情况；2号机组调速器压油罐油位和回油箱油位没有发生显著变化，总油量没有减少，因此排除第2种情况；若压油罐发生漏气，则压油泵的频繁启动会导致压油罐油位上涨，但实际未出现压油罐油位上涨的情况，因此排除第3种可能。经分析认为，呼蓄电站2号机组调速系统压油泵频繁启停是压力油经过回油管直接回流至回油箱所致。导致调速系统压力油经过回油管直接流至回油箱的主要由以下几种因素引起。

（1）压油泵出口阀关闭不严、逆止阀磨损严重或压力油夹带杂质使逆止阀卡阻，导致压力油直接排至回油箱；

（2）调速器压油罐事故排油阀关闭不严；

（3）调速器导叶主配压阀卡阻或运行异常，出现窜油、回油现象；

（4）导叶接力器活塞与缸体间隙过大，引起窜油^[4-5]。

4 漏油点排查与处理 4.1 漏油点查找

对调速器系统进行全面检查，发现压油泵出口阀和逆止阀均正常，未发现调速系统压油泵出口阀组卡阻、关闭不严等情况，也不存在压力油经压油泵出口阀组倒流进回油箱的情况；对调速器系统的压力油管路、回油管路、漏油管路和控制油管路进行检查，均未发现漏油点。

4.2 调速器导叶静水启闭试验 4.2.1 2号机组试验

在2号机组停机状态下，投入机械制动，退出导叶接力器自动锭，通过现地手动调整导叶开度，分别开至25%、50%、75%、100%、0%，并保持1~2 min，观察导叶接力器动作情况及调速器系统油泵启停情况。经过多次试验，未发现异常。

4.2.2 与1号机组对比试验

呼蓄电站1、2号机组调速器型号相同，由同一厂家提供，在相同条件下对1号机组做静水启闭试验（试验步骤与4.2.1中2号机组调速器静水启闭试验相同），将试验结果与2号机组静水启闭试验结果进行对比后未发现异常。

4.2.3 试验结果分析

呼蓄电站针对2号机组调速器油泵频繁启动进行了多次静水启闭试验和排查，分析认为压油泵启动间隔时间缩短是由于个别主配压阀有异物关闭不严，导致压力油从主配压阀遮程处泄漏至回油管，通过回油管流至油压装置回油箱。在对2号机组主配压阀进行清洗后，2号机组调速器油压装置油泵启动间隔时间从15 min增加至60 min左右，基本正常，与2017年、2018年水平相同。

5 结束语

经过多次静水启闭试验、泄漏点排查和分析，确定呼蓄电站2号机组调速系统油压装置压油泵频繁启停的原因为调速系统中个别主配压阀有异物关闭不严，导致窜油现象。通过对主配压阀进行清洗，2号机组调速器压油泵在开机情况下的启动间隔已恢复至约60 min，属于较为正常的状态，呼蓄电站2号机组调速器油泵再未出现频繁启停的问题。