电液伺服阀马达失磁原因分析和对策

朱燕斌

摘 要：某公司一台330MW发电机组在正常运行中，发生EH油系统母管压力缓慢下降、EH油泵电机电流不断变大的异常现象，最严重时导致备用EH油泵联启，停机后检查EH油系统各部件，发现多只油动机伺服阀马达失磁损坏，内漏量超标严重。联系制造厂家和兄弟单位进行调研和分析，查找原因，最终消除了伺服阀马达失磁的重大安全隐患，确保了机组的安全稳定运行。

关键词：伺服阀；马达；失磁；内漏；查找原因；消除

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.148

某公司#6机组于2005年投产运行至今，机组容量为330MW，由哈尔滨汽轮机制造厂制造，型号为C300/N330-16.7/538/538。

（1）2016年12月份，#6机组EH油系统运行中出现异常现象，EH油系统压力缓慢下降，最低到11.7Mpa，电流为42.0A左右，正常运行压力应为14Mpa±0.5，电流在24.0A左右。机组高中压主汽门和调门运行正常。机组打闸停机后控制油母管压力为7.8Mpa。对整个EH油系統进行检查发现7只油动机伺服阀失去调节能力，造成系统油压下降，进行了更换，机组控制油系统压力恢复正常。

（2）2017年2月份和4月份，#6机组EH油系统运行中出现油压下降并联启备用油泵的重大缺陷。打闸停机后控制油母管压力为5.8Mpa，对EH油系统进行排查，更换7只油动机伺服阀。对系统蓄能器进行测压检查，发现#73高压蓄能器皮囊破裂并更换，机组EH油系统压力恢复正常。

1 伺服阀工作原理

根据以上现象发现，EH油系统运行中母管压力缓慢下降的原因都是由于伺服阀泄漏引起的。电液伺服阀的工作原理如下图：

伺服阀是一个力矩马达和两级液压广大及机械反馈系统所组成。第一级液压放大是双喷咀和挡板系统；第二级放大是滑阀系统，其原理如下：

2 伺服阀马达失磁故障原因分析

对于检修中更换下来的伺服阀送到专业维修机构进行检测，发现伺服阀马达失磁，马达可动衔铁偏向一侧，流量无法控制，运行中造成内漏量较大，整个伺服阀基本报废，无法重新使用。

2.1 EH油质的劣化

EH油质好坏直接影响系统各部件的安全运行，特别对伺服阀的影响尤其明显。电阻率是EH油的导电性能指标，其电阻率降低的原因是酸值、水分及氯含量的增加。联系相关部门进行油质化验后发现氯含量和电阻率都超标，伺服阀长期运行在劣化的EH油中，各零部件将会发生电化学腐蚀，造成内部滑阀的凸肩产生磨损，不能有效地密封高压油，导致内漏量严重超标，最终影响系统的压力。

2.2 颗粒度的影响

EH油中颗粒物的主要来源主要有：（1）设备长期运行中腐蚀的微粒，如伺服阀的金属微粒；（2）检修和注油过程中带入EH油系统的微粒；（3）EH油系统使用了不合适的密封材料，如丁睛橡胶O型圈等。颗粒度应满足NAS1638标准5级以上，本机组的EH油化验后油中的颗粒度不达标，只能达到6级的水平，EH油的密度较大为1.15g/cm3，管道中的污染物会悬浮在油中参与油循环，各种颗粒物造成了伺服阀的堵塞和阀内喷嘴及尖锐部分的腐蚀，使伺服阀出现抖动及泄漏增加，很快发生损坏，寿命大大缩短。

2.3 伺服阀内漏量增大对马达失磁的影响

伺服阀内的滑阀发生卡涩或凸肩磨损，使得流量控制静态曲线严重变形，阀芯不居中，马达弹簧发生高频震动，长时间受到力的作用发生塑性变形，弹簧管的对称度严重超标，影响伺服阀的使用寿命。

3 伺服阀马达失磁故障的消除

3.1 EH油系统的大流量冲洗

EH油系统的油质已经严重劣化，首先要对系统中的所有过滤器滤芯进行更换，同时将所有油动机的伺服阀、节流孔卸下，装上冲洗堵板，启动两台EH油泵运行，进行长时间的大流量冲洗。加装一台临时滤油机，对EH油箱的油进行24小时不间断滤油，去除油中的杂质和水分，多次化验油质达到标准后再停止冲洗。

3.2 EH油的更换

通过此前的化验结果可以看出EH油中的氯离子含量超标，根据目前的技术水平，EH油中的氯离子还没有一种可靠的方法进行去除，只能将系统中的EH油全部放尽，再加入新的同型号的EH油进行循环。

3.3 加强检修工艺的监督

对于今后的EH油系统检修工作要加强监督，严格检修工艺，特别对送出检修的设备（如油动机、EH油泵、再生冷却泵、蓄能器等）必须全过程进行跟踪监督，同时对外出送检的单位资质、信誉进行实地调研，防止在检修过程中由于检修工艺不规范造成氯离子的大量输入，从而使得EH油中的氯离子超标。

3.4 加强油质的过滤和化验

加强化学人员对EH油箱的滤油工作，增加新的滤油设备进行24小时在线投入运行。对EH油的再生装置进行升级改造，原有的硅藻圭和纤维素过滤器对酸值的改善作用有限，更换为加拿大EPT公司生产的 HPS8102101型离子交换树脂过滤器，改善了EH油的酸值。定期对油质进行化验，将化验周期缩短到1个月（常规3个月一次）。加拿大EPT公司是专业从事抗燃油处理的公司，其离子交换树脂产品在欧洲和北美地区用于EHC 系统中已经有十几年的历史了，有着超过30，000，000 工作小时的使用经验，在磷酸酯抗燃油的品质控制方面取得了显著的成效，提高了整套控制系统的性能，减少了维护费用和换油成本，取得了巨大的经济效益。

4 结束语

按照上述各项措施的逐步实施后，整个EH油系统的油质得到了很大的改善，机组运行很长时间以来系统压力维持稳定在14.0MPa左右，油泵电流在24A左右，高中压调门、主汽门开关调节正常，油动机伺服阀从未进行更换，马达失磁的故障彻底消除。在日常的机组维护中，严格遵守检修工艺规程，把好检修质量关，保证了机组的安全稳定运行，杜绝类似的情况发生。

参考文献：

[1]300MW机组设备运行系统图[S].

[2]EPT系列离子交换树脂产品说明及安装手册[S].