压油罐自动补气控制系统技术改造

谢强

摘 要：通过分析街面电厂原机组压油罐自动补气控制系统的部件构成和原理，发现该系统在设计、制造方面存在缺陷。通过对整个压油罐自动补气控制系统进行技术改造，投运以来，整个装置运行稳定，动作可靠，彻底解决了街面厂机组压油罐自动补气串气、漏气，油罐油气比例异常等现象，提高了自动补气装置系统的可靠性、速动性，保证了机组的安全运行。

关键词：压油罐自动补气控制系统；技术改造；可靠性；速动性

1 概述

街面站油压装置是调速器控制系统的重要组成部分，其中压油罐自动补气装置是油压装置的重要部件[1]；其主要作用：它为水轮发电机组启动、停止、负荷调节等工况转换及其它操作提供工作动能，压油罐内压缩空气和透平油的比例要控制在允许范围内，因压缩空气具有良好的弹性，能储存一定的机械能力，使压油罐因机组操作等原因油容积减少仍维持一定的压力，可靠保持一定的油气比例，另正常的油气比例能减小压油罐内的油压力波动，使机组接力器稳定工作，并能使油泵间歇或短期运行。

2 原QZB—球阀型补气控制系统运行存在的问题

原机组压油罐自动补气装置型号为：QZB—球阀型。该系统是由一个二位三通电动球阀、两个手动球阀及单向阀、安全阀等组成。它能对水电站油压装置或其它储能器进行自动补气，以维持其内部的气液比。自投产以来，街面1、2机组压油罐自动补气装置相继出现补气装置本体球阀关闭不严现，向罐体进气造成油位异常，造成油泵及气机频繁启动，以及外置手动排气阀阀管不严向外漏气等严重缺陷，严重影响机组的安全运行。

3 改造处理

根据我厂的实际情况，经对比本次改造选择型号为：ZBQ1型自动补气装置。该装置采用二位三通电动球阀，并通过自动控制回路的控制，实现自动补气，以维持电站油压装置的气液比例。

3.1 ZBQ1型自动补气装置的特点

球阀结构，密封性能好。具有阀位指示和阀位开关量信号输出。具有零差压工作，过气量大，可大大缩短补气时间，彻底解决先导式电磁阀在低压差下工作流量小，动作时间长的问题。且电动球阀为双稳态工作，为短时带电，也解决了先导式电磁阀连续长时间工作引起的过热现象，从而补气过程一次到位，无需二次补气。

3.2 ZBQ1型自动补气装置的控制原理

[BT6〗补气原理图

（1）自动补气方式：关闭手动阀5，打开手动阀3、4，当自动补气条件满足时，自动控制回路使电动球阀2带电，球阀阀芯逆时针转动，压力腔p与工作腔a接通，压缩空气通过单向阀6流向油压装置，实现自动补气，同时位置开关输出补气信号（开阀信号）。

当需要停止补气时，自动控制回路使电动球阀2带电，球阀阀芯顺时针转动，转动到位后补气停止，工作腔a与排气腔o接通，装置内存气由排气腔排出，同时位置开关输出停止补气信号（关阀信号）。

二位三通電动球阀可在现场手动操作，当系统失电或其他原因需要手动时，可实现手动操作。另由于球阀动作有一定的滞后性（球阀动作时间），控制上采用了PLC间歇补气，防止补气量过大，即自动补气一段时间后，关闭电动球阀，再检测自动补气条件。

（2）手动补气方式：手动补气时，关闭手动阀3、4，打开手动阀5，高压空气通过单向阀流向油压装置，即开始手动补气，当油压装置压力上升到额定值时，将手动阀5关闭，即停止手动补气。

（3）手动排气方式：手动排气时，打开手动阀7即可，压力罐内高压空气直接排出，当油压装置压力下降到额定值时，关闭手动阀7，即停止手动排气。

3.3 安装与调试

安装：本装置要求垂直安装；补气装置安装高度位置要适合于操作人员手动操作；补气装置的离合器应位于右侧面或正面，便于操作；补气装置的排气口安装时，应由管引出至较远的角落，远离操作人员；补气装置控制回路动作（开或关）时间<20s；补气装置调试，应等检测到反馈信号（位置节点）后，才能断开对应的电液，且开/关回路要闭锁；控制回路采用PLC间歇补气，以防补气过量。

调整试验：调整蝴蝶阀的开、关闭时间即调整限流器的开口量大小，将蝴蝶阀开、关闭时间控制在80100S内，其中开启时间可比关闭时间延长几秒；手动及自动开关闭蝴蝶阀试验以及开停机联动开关闭蝴蝶阀试验等。

3.4 该装置的优点

（1）该装置小巧紧凑，取消了原有液压元件间的连接管路，彻底消除了渗漏油。（2）该装置与外管路采用软管连接，减小了装置动作过程中的振动。投运以来，整个装置运行稳定，动作可靠。（3）检修与维护工作方便快捷，基本实现了免维护。

3.5 该装置应注意的问题

（1）该装置采用了3个电磁阀，在手动操作时，要特别注意其操作的先后顺序，以防事故的发生，应尽量采用自动操作。（2）该装置采用铸铁浇铸件，其强度较低。在安装、检修过程中 紧固螺丝时要注意其紧度，以防出现崩裂。（3）装置的四通滑阀阀芯配合很紧密，如出现发卡，拔出阀芯进行清洗，清洗后上油装复。（4）应加强运行及检修维护人员的技术培训工作，以提高他们的技术素质和操作技能。

4 改造处理后效果

经一年来的运行考验，街面厂1号机、2号机、过速油压装置这三套压油罐补气装置控制系统技术改造后，在各种运行工况下动作安全、可靠，无发生漏气、串气及油泵频繁启动等现象，检修、维护方便。大大减轻了运行和检修人员的工作量，有利地保证了机组的安全运行。

参考文献：

[1]张修茂.水轮机可编程调速器若干问题研究[J].科技论坛，2014（4）：29.