大型調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因及預(yù)防措施

趙永強(qiáng) 宮珺琦

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱150000）

為了保障大型調(diào)相機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，需要潤(rùn)滑油系統(tǒng)提供不間斷的油源，在主軸與軸承之間形成足夠的油膜，油膜可以帶走軸承運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，并且可避免大型調(diào)相機(jī)軸承與主軸直接接觸發(fā)生干摩擦引發(fā)燒瓦等一系列問(wèn)題。另外，大型調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)跳機(jī)問(wèn)題，會(huì)給大型調(diào)相機(jī)正常運(yùn)行造成很大影響。因此，相關(guān)部門要分析潤(rùn)滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因，并制定針對(duì)性地預(yù)防措施，保障大型調(diào)相機(jī)始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

1 大型調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因

1.1 調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)配置

調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要用于潤(rùn)滑和冷卻主軸，潤(rùn)滑油泵作為核心設(shè)備，為調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)循環(huán)回路提供動(dòng)力。調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要包括：交流潤(rùn)滑油泵和直流潤(rùn)滑油泵，工作過(guò)程中交流潤(rùn)滑油泵始終處于運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)都會(huì)設(shè)置一臺(tái)備用交流潤(rùn)滑油泵，并設(shè)置直流潤(rùn)滑油泵為潤(rùn)滑系統(tǒng)的事故油泵。潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，只有一臺(tái)交流潤(rùn)滑油泵處于工作狀態(tài)，一般兩臺(tái)交流潤(rùn)滑油泵處于交替運(yùn)行狀態(tài)，可以定時(shí)進(jìn)行切換，當(dāng)主油泵出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，DCS系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)備用交流油泵，當(dāng)兩臺(tái)交流油泵均故障時(shí)，就地硬聯(lián)鎖啟動(dòng)事故直流油泵。潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)行期間，通過(guò)母管壓力值大小判斷供油是否正常，當(dāng)壓力低于備用油泵啟動(dòng)聯(lián)鎖壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定值時(shí)，備用交流泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)壓力繼續(xù)下降低于直流油泵啟動(dòng)聯(lián)鎖壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定值時(shí)，事故直流油泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)壓力低于跳機(jī)保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定值的時(shí)候，調(diào)相機(jī)跳機(jī)開(kāi)始惰走。這個(gè)過(guò)程中潤(rùn)滑油母管壓力開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)上傳信號(hào)，DCS系統(tǒng)、就地硬聯(lián)鎖根據(jù)信號(hào)判斷開(kāi)啟備用泵邏輯。

1.2 調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)跳機(jī)潛在原因

調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)供油壓力過(guò)低時(shí)，供油母管三冗余跳機(jī)保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)發(fā)出跳機(jī)信號(hào)。潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)置有2 臺(tái)交流潤(rùn)滑油泵和1 臺(tái)事故直流油泵，運(yùn)行可靠性非常高，但是當(dāng)交流潤(rùn)滑油泵自身故障或交流油泵電機(jī)電源異常時(shí)，就地硬聯(lián)鎖切換事故直流備用油泵過(guò)程中，直流備用油泵啟動(dòng)到額定運(yùn)行工況需要一定時(shí)間2s 左右，雖然時(shí)間很短但是仍有可能導(dǎo)致供油母管壓力過(guò)低，供油出現(xiàn)間斷，壓力開(kāi)關(guān)發(fā)出跳機(jī)信號(hào)。比如換流站交流電源異常失電，交流潤(rùn)滑油泵停運(yùn)快速失壓，母管壓力低于直流油泵啟動(dòng)聯(lián)鎖壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定值時(shí)，就地硬聯(lián)鎖啟動(dòng)直流備用油泵，直流油泵還未達(dá)到額定工作狀態(tài)過(guò)程中，可能會(huì)觸發(fā)DCS非電量保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)，即調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油供油口會(huì)出現(xiàn)短暫壓力降低的情況，跳機(jī)保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)發(fā)出跳機(jī)信號(hào)，DCS 系統(tǒng)經(jīng)“三取二”邏輯判斷后發(fā)出調(diào)相機(jī)熱工主保護(hù)緊急停機(jī)指令，調(diào)相機(jī)斷路器跳閘。

2 大型調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)預(yù)防跳機(jī)措施

調(diào)相機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，交流油泵跳閘之后，潤(rùn)滑供油口的油壓會(huì)出現(xiàn)短暫下降情況，導(dǎo)致調(diào)相機(jī)出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，這一時(shí)間非常短，而直事故流備用泵啟動(dòng)后需要一定時(shí)間才能發(fā)揮自身作用，導(dǎo)致調(diào)相機(jī)內(nèi)部壓力無(wú)法及時(shí)調(diào)整，這一情況是跳機(jī)問(wèn)題出現(xiàn)的根本原因，針對(duì)這一原因制定預(yù)防措施，以下為三種優(yōu)化方案并對(duì)其可行性進(jìn)行了闡述。

2.1 在DCS程序中設(shè)置保護(hù)延時(shí)、降低跳閘保護(hù)動(dòng)作值

通過(guò)在DCS 程序中設(shè)置保護(hù)延時(shí)、降低跳閘保護(hù)動(dòng)作值，雖然，能夠有效地滿足縮短事故直流備用泵啟動(dòng)時(shí)間的要求，但是這一方案會(huì)增加調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子和附屬設(shè)備的損耗，增加調(diào)相機(jī)出現(xiàn)安全事故的概率，嚴(yán)重的情況下還會(huì)縮短調(diào)相機(jī)的使用壽命，并不可取。

2.2 增加油泵電機(jī)之間電氣回路硬聯(lián)鎖啟動(dòng)電流

增加油泵電機(jī)之間電氣回路硬連鎖啟動(dòng)電流，能夠縮短事故直流備用泵的啟動(dòng)時(shí)間，但是此種方式電機(jī)啟動(dòng)電流非常大，對(duì)電氣元件要求高，造價(jià)成本也相對(duì)高一些。

2.3 潤(rùn)滑油系統(tǒng)增加蓄能器

潤(rùn)滑油系統(tǒng)增加蓄能器作為輔助動(dòng)力源，在潤(rùn)滑油泵切換時(shí)保證切換過(guò)程的應(yīng)急供油，蓄能器供油時(shí)間大于6S，滿足事故直流備用油泵啟動(dòng)至額定工況所需時(shí)間。相較于前兩種方案而言，這種方案實(shí)現(xiàn)較為容易，并且不會(huì)對(duì)調(diào)相機(jī)性能造成影響，是目前最佳方案。

3 大型調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)增加蓄能器優(yōu)化措施驗(yàn)證

模擬換流站交流電源異常失電情況，采用手動(dòng)切斷電源方式，交流油泵電機(jī)斷電之后，油泵油壓會(huì)快速下降，就地硬聯(lián)鎖啟動(dòng)的事故直流備用油泵油壓逐漸上升，此過(guò)程中供油母管壓力可能會(huì)低于跳機(jī)保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定值，達(dá)到跳機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。若潤(rùn)滑油系統(tǒng)配置蓄能器，此過(guò)程中蓄能器可作為輔助動(dòng)力源開(kāi)始工作，為系統(tǒng)提供短暫油源，確保事故直流備用油泵啟動(dòng)到額定工況過(guò)程中，供油壓力始終高于跳機(jī)保護(hù)規(guī)定值不會(huì)出現(xiàn)跳機(jī)的情況。事故直流備用油泵達(dá)到額定工況后，蓄能器停止供油，同時(shí)供油母管為蓄能器充油蓄能，再次作為備用。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，已驗(yàn)證調(diào)相機(jī)系統(tǒng)增加蓄能器可保證事故直流油泵啟動(dòng)過(guò)程中不會(huì)引發(fā)跳機(jī)。

4 案例分析

4.1 事故簡(jiǎn)介

某交換站開(kāi)展轉(zhuǎn)移35 kV 變電所負(fù)荷操作時(shí)，可以手動(dòng)拉開(kāi)320 開(kāi)關(guān)，這個(gè)過(guò)程中10KV備用變壓器始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，Ⅱ母、Ⅲ母運(yùn)行、聯(lián)絡(luò)等操作并不會(huì)受到影響。另外，該交換站調(diào)相機(jī)開(kāi)展熱工主保護(hù)動(dòng)作期間，要將調(diào)相機(jī)緊急調(diào)停，要求調(diào)相機(jī)母聯(lián)500KV斷路器處于分閘狀態(tài)，需要做好機(jī)電保護(hù)器裝置事件記錄工作，事故發(fā)生之前，主調(diào)相機(jī)處于檢修狀態(tài)，備用調(diào)相機(jī)正常運(yùn)行，備用調(diào)相機(jī)的務(wù)工功率為13 Mvar，期間交流潤(rùn)滑油泵正常運(yùn)行，直流潤(rùn)滑油泵和被引用交流潤(rùn)滑油泵處于備用狀態(tài)，潤(rùn)滑油母管的壓力始終保持在0.44 MPa。

4.2 事故原因分析

分析某交換站交流潤(rùn)滑油泵供電配置時(shí)，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行轉(zhuǎn)移35 kV變電所負(fù)荷倒閘操作時(shí)，工作人員手動(dòng)拉開(kāi)了320 斷路器，期間10 kV備用自投功能操作完全正確，交換站自動(dòng)拉開(kāi)120 斷路器，132斷路器自動(dòng)閉合，10 kV母線出現(xiàn)電壓短時(shí)間內(nèi)降低狀況，致使交換站調(diào)相機(jī)系統(tǒng)和42B干式變出現(xiàn)母線電壓降低情況，調(diào)相機(jī)交流潤(rùn)滑油泵的電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重失壓情況，致使電機(jī)完全停止運(yùn)行，詳細(xì)檢查現(xiàn)場(chǎng)之后，可知，交換站潤(rùn)滑油系統(tǒng)的各個(gè)出口、油門處于閉合狀態(tài)，濾油器沒(méi)有明顯的漏油點(diǎn)，可以判斷事故出現(xiàn)的原因與交流站用電倒閘有關(guān)，倒閘操作使得潤(rùn)滑油泵出現(xiàn)停運(yùn)情況，潤(rùn)滑油系統(tǒng)出現(xiàn)全面失壓?jiǎn)栴}，DCS出現(xiàn)跳機(jī)動(dòng)作，跳機(jī)類型為非電量保護(hù)跳機(jī)。綜合調(diào)查結(jié)果，可知交流站調(diào)相機(jī)出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作原因與潤(rùn)滑油泵失電有關(guān)，備用泵啟動(dòng)超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，潤(rùn)滑油壓達(dá)到動(dòng)作值，致使設(shè)備出現(xiàn)跳閘動(dòng)作。

4.3 改進(jìn)措施

通過(guò)對(duì)跳機(jī)現(xiàn)象成因的分析可知，調(diào)相機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行期間，運(yùn)行泵跳閘后，其潤(rùn)滑供油口處的壓力會(huì)迅速降到跳閘保護(hù)范圍內(nèi)；備用油泵的聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟后，其構(gòu)建壓力的時(shí)間也具有過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象。因此，以上兩者之間的銜接具有質(zhì)量不高的現(xiàn)象，導(dǎo)致跳機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。針對(duì)此現(xiàn)象，本文對(duì)做出如下改進(jìn)建議：（1）為了改善潤(rùn)滑油供油口處的壓力快速下降現(xiàn)象，可以采用增加蓄能設(shè)備的措施，借此延長(zhǎng)油壓下降時(shí)間。（2）在設(shè)置DCS呈程序時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，也可以詞語(yǔ)降低跳閘保護(hù)值的方法。（3）采用增加聯(lián)鎖設(shè)備的方式，使備用泵的啟動(dòng)時(shí)間縮短。改善分析：對(duì)于增加蓄能設(shè)備的改進(jìn)措施而言，這對(duì)于系統(tǒng)改造加大，會(huì)增加成本投入，對(duì)此，有關(guān)改進(jìn)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況具體分析；對(duì)于改進(jìn)DCS系統(tǒng)而言，具有方便性、實(shí)用性，但這種方案應(yīng)綜合分析，避免造成其它運(yùn)行程序的營(yíng)銷；增加聯(lián)鎖設(shè)備具有容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，且對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的影響較小，綜合而言，這種改善方式最佳。

5 結(jié)論

大型調(diào)相機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)子始終保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為了保障調(diào)相機(jī)工作的穩(wěn)定性，要不斷完善潤(rùn)滑油系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整相關(guān)參數(shù)，保障調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油母管供油壓力、流量始終在規(guī)定值范圍內(nèi)，避免調(diào)相機(jī)發(fā)生跳機(jī)事件。調(diào)相機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)增加蓄能器作為輔助動(dòng)力源，可有效避免油泵切換過(guò)程中引發(fā)跳機(jī)事件，提高調(diào)相機(jī)運(yùn)行的安全性。