三峡右岸电站ALSTOM_20F机组接力器改造_耿在明.pdf

2023 年第 3 期2023 Number 3水电与新能源HYDOPOWE AND NEW ENEGY第 37 卷Vol37DOI:10 13622/j cnki cn42 1800/tv 1671 3354 2023 03 009收稿日期:2022 02 14作者简介:耿在明，男，高级工程师，主要从事水轮发电机组检修工作。三峡右岸电站 ALSTOM 20F 机组接力器改造耿在明，杨杰，黄奎，赵春贺(中国长江电力股份有限公司检修厂，湖北 宜昌443000)摘要:针对三峡右岸电站 ALSTOM 20F 机组自投产以来多次在高水头小开度区间出现导叶接力器关闭迟滞问题，分析故障产生的原因，曾采用导叶中轴套扩大内径的处理方案，机组导叶拒动现象消除 5 年后再次出现，经反复检查并与左岸机组对比分析，发现其核心原因为接力器操作功率偏小。研究决定将其更换为结构简单、制造容易、检修方便的接力器，并对一些部件安装方式及参数适当调整。机组改造投入运行以来再未出现异常，说明改造方案可行，施工工艺可靠。关键词:接力器;关闭;迟滞;改造中图分类号:TV734文献标志码:B文章编号:1671 3354(2023)03 0036 03enovation of the Servomotor in ALSTOM 20F Unit inthe ight Bank Power Plant of Three Gorges Hydropower StationGENG Zaiming，YANG Jie，HUANG Kui，ZHAO Chunhe(Overhaul and Maintenance Factory，China Yangtze Power Co，Ltd，Yichang 443000，China)Abstract:Since the start of the operation of the ALSTOM 20F unit in the right bank power plant of Three Gorges Hydro-power Station，shutdown action delaying of the guide vane servomotor is observed for many times in the high water headand small opening working condition Treatment scheme of expanding the inner diameter of the guide vane shaft sleevewas used But the action failure fault of the guide vanes are encountered again after the treatment After repeated inspec-tion and comparison with the left bank units，it is found that the essential reason of this fault is the operation power of theservomotor is too low Thus，it is replaced with a servomotor with simpler structure and more convenient manufacturingand maintenance，and the installation mode and parameters of some components are adjusted appropriately After therenovation，the unit operates well with no abnormality found，indicating that the renovation scheme is feasible and theconstruction process is reliableKey words:servomotor;shutdown;delay;renovation三峡右岸电站 ALSTOM 机组在启动试运行期间，多次出现导叶接力器关闭迟滞问题。首次发生在2007 年 8 月，在三峡右岸电站 ALSTOM 21F 机组过速试验中，导叶关至 16%17%时，关闭曲线出现了一段近乎水平的区间，接力器停滞时间约 6 s;三峡右岸电站 ALSTOM 19F、20F 和 22F 机组过速、电气事故停机关闭曲线也存在类似的问题;2018 年 1 月，20F 检修前进行接力器开关腔压力试验，接力器开关腔压力差6 08 MPa，导叶再次出现拒动。1原因分析鉴于三峡右岸 ALSTOM 20F 机组自接机以来，多次出现导叶开启缓慢、接力器动作迟滞现象，在2011 2012 年岁修期间，确定采用导叶中轴套扩大内径的处理方案，该方案实施后的 5 年期间，机组导叶拒动现象消除，总体运行良好;但 2017 年年初，机组再次出现了高水头、部分导叶开度下接力器动作迟滞现象，随即对导叶中轴套内径进行了复查，发现数据符合设计要求，这表明 20F 机组导叶开启缓慢仍有其他影响63耿在明，等:三峡右岸电站 ALSTOM 20F 机组接力器改造2023 年 3 月因素。2018 年 3 月，经再次检查分析，提出了三峡右岸 ALSTOM 机组接力器动作迟滞的核心原因为接力器操作功偏小，见表 1。表 1三峡 ALSTOM 机组接力器关键参数对比接力器缸径/mm杆径/mm行程/mm操作力矩/万 Nm三峡左岸 ALSTOM 1050 350 1160111 13三峡右岸 ALSTOM 760 240 140085三峡地下 ALSTOM 820 240 1400100通过对比计算表明，机组最大载荷在高水头下(110 m以上)时，三峡右岸ALSTOM机组接力器可提供的操作力矩不足以推动导水机构开启或关闭。2改造方案将三 峡 右 岸 电 站 ALSTOM 机 组 的 760 240 1400 mm 接力器更换为与地下电站相同的 820 240 1400 mm 接力器(如图 1)。该型接力器为直缸活塞式接力器，具有结构简单、制造容易、检修方便的优点1。为方便后期运行，减少技改投入，匹配调速器成套设备，要求更换后的接力器安装方位、高程不变，推拉杆行程不变，推拉杆直径不变，连接销及超级螺母的连接尺寸均不改变2。更换范围主要包含接力器本体、推拉杆、配套接头。图 1新接力器结构图3施工工艺31新接力器后端盖与基础板连接螺栓钻孔将旧接力器后端盖与基础板销钉孔进行封堵;利用旧接力器后端盖与基础板螺栓孔作为基准，安装钻模板;重新配钻新接力器后端盖与基础板螺栓孔。32接力器十字头安装1)测量旧接力器十字头处压紧行程调整垫环厚度。2)加工两个临时调整垫环，1 号新接力器(自动锁锭接力器，下同)调整垫环厚度比旧接力器厚度减薄10 20 mm，厚度为 A;2 号新接力器(手动锁锭接力器，下同)调整垫环厚度比旧接力器厚度加厚 10 20 mm，厚度为 B3。3)安装十字头、临时调整垫环、超级螺母。33新接力器安装调整1)按照基础板地锚螺栓到旧接力器后端盖的距离，初步调整新接力器安装中心，使用液压拉伸器或者加热方式预紧新接力器后端盖与基础板连接螺栓。2)使用手拉葫芦或者千斤顶将新接力器推拉杆行程调整至 50%开度。3)使用合像水平仪测量新接力器推拉杆水平，推拉杆水平要求0 10 mm/m。如不合格应对接力器后端盖处调整垫板进行打磨处理。4)使用水准仪测量控制环耳柄与旧接力器推拉杆高程差，高程差要求0 50 mm;如不合格应对接力器高程进行整体调整。5)通过顶盖组合缝与 Y 轴夹角，测量顶盖组合缝73水 电 与 新 能 源2023 年第 3 期到 Y 轴弦距确定 Y 轴，并在水车室内架设 Y 轴钢琴线。测量新接力器推拉杆上任意一点至 Y 轴钢琴线的距离，如不合格应对接力器进行整体调整或者对接力器后端盖处调整垫板进行打磨处理。6)如果新接力器后端盖螺孔与基础板螺栓间隙不满足上述调整要求，可对新接力器后端盖螺孔进行扩孔处理。7)新接力器水平、高程、中心调整完毕合格后，接力器后端盖与基础板同钻铰定位销钉。34新接力器压紧行程测量调整1)控制环与接力器连接之前，使用手拉葫芦或者千斤顶分别将 1 号新接力器活塞与后端盖接触、2 号新接力器活塞与前端盖接触。用内径千分尺测缸盖与十字头的距离 X，Y，详见图 2。图 2接力器全行程测量图2)控制环与接力器连接后，连接外部高压油泵并打压至 0 5 MPa，将导叶推至全关位置。在推拉杆上架设百分表记录推拉杆移动量，当接力器推拉杆不再动作，撤除油压将百分表归零，并以此为起始位置4。3)再次通入 0 5 MPa 的压力油，观察百分表不再走动为止，记录此时百分表的读数 a1。4)再将百分表归零，将油压加到 1 0 MPa，观察百分表不再走动为止，记录此时百分表的读数 a2。5)重复步骤(4)，接力器每步按 0 5 MPa 逐渐加压并读数(1 5 MPa 后每次 0 1 MPa)，直到油压升到导叶压紧油压 2 8 MPa 为止，记录百分表的数值 an。此时保持接力器油压，用千分尺测量接力器十字头与活塞缸盖间的距离 X1，Y1，并记录此数值5。6)从第(3)步开始，百分表读数的累加即是压紧行程值 a(a=a1+a2+an)。并根据油压与百分表读数，可绘出压紧行程曲线。7)加工调整垫环的厚度。1 号接力器调整垫环厚度 C1=A+J=A+(X1 X)，2 号接力器调整垫片环厚度为 C2=B K=B (Y Y1)，详见图 36。图 3接力器压紧行程测量图8)按照以上步骤，复测压紧行程是否满足要求;最终两接力器位移基本一致，并且 2 8 MPa 后不再移动，如不满足按照以上步骤继续加工调整垫环进行调整。35新接力器油管配装按照新接力器位置配接新接力器开关腔油管，新接力器开关机时间调整用节流片(图 1 中项和项)节流孔孔径与旧接力器孔径一致。36新接力器锁锭装置安装调整分别在接力器全关、全开状态对接力器锁锭销与推拉杆卡槽轴向间隙及锁锭投/拔时间进行测量，通过加工锁锭销垫块厚度调整其轴向间隙合格，锁锭轴向间隙将影响机组停机备用状态下导水机构实际的压紧行程，进而影响导叶封水的效果。37接力器开关机调整1)调速系统升压，检查各阀组工作正常，接力器及导叶全行程动作正常。2)做紧急关机和过速停机试验，测定分段关闭时间和投入点。通过调整主配压阀、事故配压阀调节螺杆调整一段关闭时间;通过调整分段关闭阀调整二段关闭时间;通过加工接力器三段节流孔(图 1 中项)调整三段关闭时间;通过调整分段关闭行程支架位置调整二段投入点;三段投入点由接力器油口位置决定，不可调整。3)若主配压阀、事故配压阀、分段关闭阀已无调整余量，分段关闭时间仍不能满足要求，则需撤压排油，加工开关腔油管节流孔(图 1 中项)来调整三段关闭时间。4结语三峡右岸电站 ALSTOM 20 号机组接力器改造后，导 叶操作功相比改造前增加17%，导叶开启、关闭速(下转第 41 页)83淡洋，等:组合阀在调速系统的应用与改进2023 年 3 月3组合阀的特点1)该组合阀可为压油泵提供两种运行方式，即断续运行和连续运行。在断续运行时，压油泵启动，延时5 s 组合阀进入加载状态，压油泵为调速系统提供压力油。当系统压力达到 6 3 MPa 时，卸载电磁换向阀动作，进入卸载状态，然后停泵，以便压油泵再次空载启动4。2)该组合阀实际上有两级安全保护装置。当调速系统压力达到6 3 MPa 时，卸载阀卸载，这是一级安全保护。如果不能卸载，会造成系统压力升高，当压力达到6 6 MPa 时，安全阀开始动作，压油泵送来的压力油经安全阀排回集油槽，这是二级安全保护。3)通过卸载阀的调节螺钉可以调整压油泵在卸载运行时的出口压力，提高运动部件运行的平稳性，减少压油泵运行时