水轮机调速器导叶接力器的检修探讨

师增雄

【摘要】本文针对水轮机调速器导叶接力器的检修，结合实践案例，在简要阐述水轮机调速器导叶接力器检修工艺的基础上，分析了相应的检修要点。分析结果表明，调速器导叶接力器是组成水轮机的核心结构，在运行中受到的因素比较多，容易发生故障和异常，开展有针对性的检修，并加强质量控制才能时刻保持在稳定运行状态，提升运行效益，减少故障停机时间，值得高度重视。

【关键词】水轮机;调速器;导叶;接力器;检修

【引言】水电站是我国电力系统的主要组成部分，在供电过程中，既要保证供电的安全性、可靠性，还要保证供电电压和频率的稳定性。在具体运行中，用电负荷发生变化后，供电系统的电压、频率也会随之变化。此时发电机可进行电压调整，频率则需要水轮机的调速器来调整。在这样的背景下，水轮机调速器导叶接力器容易发生异常和故障，需要开展有针对性的检修，才能保证频率调整的及时性和有效性。基于此，开展水轮机调速器导叶接力器检修的探讨就显得尤为必要。

1、案例分析

柴石滩电站位于云南省昆明市宜良县，距昆明市86km，距宜良县城28km。电站安装3×20MW立轴混流式水轮发电机组，总装机容量60MW，于2001年8月首台机组投运。发电机额定电压10kV，电站电气主接线为：一台发电机一台变压器的单元接线，110kV母线为单母线接线，1号和3号发电机出口10kV母线各接一台厂用变压器，2号发电机出口10kV母线接一台隔离变压器，电站还有一台外接10kV电源的备用厂用变压器。110kVGIS开关站布置于主厂房上游侧，安装110kV主变压器3台，每台额定容量25000kVA。本次检修工程为1号机调速器2支导叶接力器密封更换。

2、水轮机调速器导叶接力器检修工艺

影响水轮机调速器导叶接力器稳定运行的因素比较多，涉及到的内容也比较多，任何一个环节控制不当，都会影响总体运行效果，因此，需要结合水轮机调速器导叶接力器的特性【1】，选择科学合理的检修工艺，包括：施工前的准备、排油、接力器拆卸、接力器解体检修、接力器耐压试验等。

3、水轮机调速器导叶接力器检修要点

3.1 做好检修前的准备工作

在水轮机调速器导叶接力器解体检修之前，需要保证导叶处于全关状态，同时测量接力器左推拉杆和右推拉杆的外露值，并对测量结果进行详细记录。然后再关闭主配压阀，等接力器推拉杆不在移动之后，再次测量接力器左右推拉杆的外露值，从而确定水轮机调速器导叶左右接力器的实际压紧行程（案例水轮机调速器导叶左右接力器的压紧行程在3～5mm之间），进行详细记录。然后导叶开到全开状态，再次进上述内容测量，做好相关记录，以获得推拉杆的基准水平值，和调速环支耳两侧和连杆配合的间隙值，也要详细记录。待这些数值都记录好之后，即可布置发电机层安装间接力器检修区，开展检修工作。

3.2接力器排油处理

接力器排油是水轮机调速器导叶接力器检修的第一步，为保证检修效率，保证检修的方便性，需要将接力器和控制油管中的透平油全部排出后才能开始检修。但接力器内部处于真空状态，排油难度较大，需要将控制油管、供油母管连接螺栓松开，并将法兰封面撬开，才能将余油全部排出，便于后期检修。具体排油处理检修图如图1所示：

3.3合理拆除机械反馈连杆、接力器连接油管和液压锁锭

在拆除机械反馈栏杆时，可从右接力器的机械反馈起点开始拆除，然后依次拆除机械反馈带，拆卸下来的连杆用专业设备搬用到室外，放置到指定区域，便于集中检修。

在连接油管拆除中，要先拆除螺栓法兰，但不能全部拆除，要至少留下2套螺栓不松脱。特别是控制油管，需要在两端适当的位置套装钢丝绳，将其与桥机的小钩相互连接，然后开展桥机操作，稍微收紧钢丝绳后，再松脱剩余的控制油管和供油母管相连的螺栓，拆除控制油管和支架的U型固定螺栓，通过起吊装置，将控制油管集中吊出安装平台。

当控制油管和渗漏排油管上的液压锁锭拆除之后，要及时运出水车室，，拆除液压锁锭活塞杆前部端杆和锁锭板之间的连杆。再拆除相应的定位销钉和相应的紧固螺栓，并抬出到相应的出水车室，放置到制定检修区开展有针对性的检修【2】。

3.4接力器拆除检修

接力器重量和体积比较大，为保证起吊的安全性和有效性，可在接力器的两端设置相应的吊点，采取土办法吊装、倒运方式：在水机室外接力器检修平台上方用Φ100钢管和方木搭建吊点，沿接力器倒运途径用5t手拉葫芦布置吊点，在发电机层对应楼板上钻孔布置吊 点，将接力器整体倒运到水机层，再将接力器吊装到液压拖车上，将接力器倒运到水轮机层吊物孔处，再用厂房桥式起重机吊到安装间检修;并和桥机副钩相互连接，为避免起吊过程中发生滑动引发安全事故，需要切实做好防护措施，案例工程在水轮机调速器导叶接力器检修中，为解决这一问题，钢丝绳和捆绑位置之间，增设了橡胶垫，用以提升钢丝绳和接力器两端之间的摩擦力。拆除接力器和基础板之间的螺栓，保证接力器能够顺利移出安装位置。接力器吊装及安装水平调整示检修图如图2所示：

在接力器检修过程中，可将接力器垂直竖立，牢固绑定，避免检修过程接力器倾覆。具体检修步骤如下：

第一步，拆卸接力器前缸盖。先拆除活塞杆的调整圈，再拆除前缸盖上的压

环I，最后拆除缸盖和缸体的定位销钉及相应的连接螺栓。在接力器前缸蓋压环I固定螺孔中安装吊具，同构钢丝绳、卸扣和其桥机电动葫芦相互连接，从而把前缸盖竖直吊出，放置到水平检修位置进行检修处理【3】。

第二步，各部件检查清洗。将各部件拆除完成之后清洗干净，并测量活塞、缸体等关键部件的配合尺寸，做好记录。仔细打磨每个配合面及密封面的毛刺，保证接触面光滑、平整。

第三步，更换活塞密封圈。对活塞上Yv形密封圈进行详细检查，如果破损严重，要及时更换，保证Yv形密封圈具有充足的压缩量，更换时应将接力器缸体垂直，涂抹新透平油后，先装上面一道，利用自身重力垂直安装。

第四步，装复后缸盖。也要对橡胶密封条进行检查，若破损严重，要及时更换，保证压缩量充足，避免发生渗漏问题。

第五步，开展耐压试验。装配前必须用新透平油涂抹缸体及活塞，端盖密封好后，立即注入透平油，防止生锈。将竖立的接力器放置成水平状态。由于接力器上后缸盖体上有12颗连接螺栓，为保证构件具有重组的强度和耐压试验的安全性，需要进行对称紧固处理。通过接力器上部的控制油口，向连接器中的有杆腔中加注数量的透平油，直到注满为止，在用占用闷板将控制油封闭。再打开无杆腔排油阀，在出口设置量杯， 以测量接力器有杆腔和无杆腔之间是否存在串漏问题。在有杆腔排油阀的出口位置需要安装相应的高压软管，并和电动试压泵相互连接，打压到试验压力5.6MPa，持续保压2小时左右，避免发生压降问题，保证每个密封面都不存在渗漏问题后，启动试压泵上的泄压阀，将接力器中的透平油消压到0，关闭接力器上有杆腔和无杆腔排油阀【5】。通过控制油口将无杆腔注满透平油，然后用专用闷板将无杆腔控制油口封闭严密，将试压泵接至无杆腔排油阀，重复上述渗漏试验，直到全部满足设计要求和相关标准之后，才能进行下一道工艺检修。

【结束语】

综上所述，本文结合实际案例，探讨了水轮机调速器导叶接力器的检修，探讨结果表明，接力器是组成水轮机调速器的主要结构，其运行质量和稳定性对水轮机调速器运行效果有较大影响。接力器结构组成复杂，影响因素也比较多，在运行中难免会发生各种问题，需要结合实际情况，开展有针对性的检修，并按照检修工艺，逐步开展检修工作，能及时解决接力器存在的问题，保证接力器时刻处于最佳状态。

【参考文献】

[1]蔡卫江，陈逸鸣，初云鹏.大型国外水电站水轮机调速器仿真试验研究[J].水电与抽水蓄能，2018，4（05）：65-70.

[2]胡宇松，雷战.三板溪电厂导叶接力器压紧行程测量及调整[J].水电站机电技术，2018，209（05）：25-27.

[3]刘文章，刘彬，杜楠，等.混流式水轮机组调速器运行故障分析研究[J].人民长江，2018，049（012）：102-106.

[4]王宜峰，邱业岭，宋庆军，等.基于振动信号的单导叶接力器故障诊断技術的研究[J].山东工业技术，2019，283（05）：221.

[5]鲍海艳，龙丽婷，付亮，等.水轮机调速器功率调节模式下负荷调节过渡过程稳定性研究[J].农业工程学报，2019，35（17）：50-57.