水轮机微机调速器控制原理调试及故障处理分析

覃继良

摘 要：在水电站工作中，调速系统的动作的复杂性，会造成各种问题的产生，影响着正常的工作。水轮机是水电站调速系统中的一个组成部分，水轮机调速器的发展经历了几个阶段，当前其性能已经得到大大的提升。作为水电站、水电厂工作中的重要控制设备，其安全性和性能，直接影响着整个系统运行的稳定性和安全，而水电站、水电厂的调速系统较为复杂所以很容易产生故障。文章针对水轮机微机调速器控制原理调试及故障处理等相关的内容进行分析研究。

关键词：水轮机微机调速器；控制原理；故障处理

1 水轮机微机调速器的控制系统

1.1 系统结构

水轮机在实际工作中，受到很多因素的影响，为了保证水轮机的调速系统可以正常工作，我们对其系统的结构、组成等内容进行分析研究。水轮机的控制系统由水轮机控制设备、被控制系统组成，其中被控制系统为引水系统、水轮机、发电机等[1]。水轮机的控制系统主要是对被控制设备的参数与给定量之间的偏差进行检测，并在一定的特性条件下，进行主接力器形成偏差转换的一些装置设备组合，为此称之为水轮机控制设备。水轮机控制系统中的测量元件将系统机组的频率、功率等相关的参数测量出来，并与给定的信号、反馈信号进行综合之后，在相关的处理之后，形成信号综合点。水轮机微机调速器，具有可靠性、操作力大、机械惯性等特点，水轮机微机调速器系统，可以充分的利用自身的特性和优势，为各项生产工作服务。

1.2 控制原理

从水轮机微机调速器的结构进行分析，可以将其分为缓冲式调速器、加速度-缓冲式调速器、电子调节器加电液随动系统调速器、微机调速器结构等等。针对水轮机微机调速器的控制原理进行分析，我们以水轮机调节系统中的PID控制原理进行分析研究。在实际的工作中，PID控制是采用最普通的一种控制方法，所以在机械、化工等各个行业中广泛的使用，在当前的水轮机调速器系统中，PID控制是广泛采用的一种控制规律。

PID调节控制，在水轮机微机调速器系统中的应用，可以提升系统的控制效率，保证控制系统有效运行。在实际工作中，PID调节控制的稳定性、准确性之间存在矛盾，加强水轮机微机调速器的PID控制，可以降低误差，提高系统的稳定性。

1.3 调节模式

在水轮机微机调速器工作过程中，采用的调试控制模式为：第一，PID调节模式。PID控制调节有很多的优势，其结构简单、参数容易整理、且有很好的适应能力，所以在水轮机微机调节器中得到广泛的应用，也是当前水轮机调节系统的控制方式。第二，变参数PID调节模式。在实际的工作中，水轮机调节系统本身具有时变、不确定性的一个非线性系统，使用变参数的方法进行PID控制，对相关的参数进行调节，进而促进水轮机微机调节系统可以在不同的情况下进行优化运行。在其控制的过程中，采用的方法有模糊控制、自适应控制、人工神经网络控制等。

2 水轮机微机调速器的故障处理

2.1 水轮机微机调速器的常见故障

随着社会的发展，能源成为社会发展中的主要能源，电力是能源中的重要组成资源，当前我国电力系统的发展取得了显著的成绩，而在电力系统发展中，水轮机调速器发挥着重要的作用，其在使用过程中出现的故障，严重影响着发电机的正常工作，也影响着电力系统的发展。在计算机技术、信息技术等发展过程中，水轮机微机调速器广泛的应用，但是在其使用的过程中，容易产生一些故障，影响其正常的运行，这些故障主要有：（1）套发卡造成工作不稳定。在水轮机微机调速器使用的过程中，使用的油清洁，造成油的粘稠，而控制套的运转受到影响，而运转换慢，最终造成水轮机系统的运行不稳定[2]。如果在实际工作中，对电液伺服阀进行拆卸，进行清洗，在清洗的过程中，要根据实际情况，对其主要部位进行清洁，但是一般只需要对套发卡进行清洁，就可以解决问题。（2）参数配合不恰当。缓冲时间常数Tb过小；暂态转差系数B过小；放大系数K过大，这种情况会引起水轮机运行调节不稳定，应重新整定调节参数。同时操作人员的手动操作控制无法精确的进行参数的判断、操作技术部娴熟等，也会影响系统的稳定性和安全性。（3）自动开机出现问题。在水轮机微机调速器实际工作中，先进行手动操作，然后再采用自动开机、自动关机，但是在其工作过程中存在无法自动开机的故障，这个问题的关键在于电液伺服阀出现故障。在实际工作中，水轮机微机调速器产生的常见故障还有很多，例如液压手动无法正常的开机、空载时会出现自动关机的现象等，这些故障的产生，严重影响着水轮机微机调速器的正常工作，为此需要进行故障处理，制定故障处理策略，为水轮机调速器的正常工作提供帮助。

2.2 水轮机微机调速器的故障处理

水轮机调速器產生故障是常见的现象，因为水轮机调速器的工作与水电厂、水电站的正常工作有着密切的联系，所以故障诊断需要受到人们的重视[3]。针对当前水轮机微机调速器产生的常见故障，进行处理，可以从以下几方面入手：第一，改进技术。从水轮机微机调速器的工作现状进行分析，产生这些故障的主要原因，归根结底为水轮机的工作稳定性较差，所以在对水轮机微机调速器故障进行处理的同时，要改进技术，根据水轮机微机调速器的相关技术性能指标，对水轮机微机调速器的稳定性进行改进，尽可能的提升自动化，将人为操作造成的故障消除。第二，增加辅助功能。水轮机微机调速器在工作中，其功能较为单一，在出现故障、问题之后，一般是人工进行处理，而针对其工作中产生的各种故障，需要增加水轮机微机调速器的辅助功能，通过辅助功能，将水轮机性能提升，降低故障发生率，并在故障维修中充分的发挥作用。第三，实施反馈控制。在水轮机微机调速器中PID控制调节的应用，有重要的作用，作为水轮机工作中采用的最为普遍的一种控制，在其工作的过程中，可以加强控制，同时可以实施反馈控制。在水轮机微机调速器工作中产生的故障，需要反馈调节控制进行反馈、并提供解决方案。从PID调节控制和水轮机微机调速器的实际工作现状可以得出通过反馈控制，将水轮机微机调速器控制中产生的故障解决。

3 结束语

水轮机微机调速器作为一个重要的控制元件，与水电站、水电厂的工作有着密切的联系，水轮机微机调速器的正常工作，可以为水电站、水电厂的正常工作提供保障。针对水轮机微机调速器工作中产生的故障进行处理，对社会和水电站、水电厂均有重要的意义，所以针对水轮机微机调速器的工作现状，将其性能、功能等提升，提高其稳定性和可靠性，为其正常工作提供保障。

参考文献

[1]王顺平.解析水轮机微机调速器控制原理调试及故障处理[J].山东工业技术，2014（13）：61.

[2]贾庆春.试分析水轮机微机调速器常见故障原因及处理方法[J].赤子（上中旬），2014（21）：294.

[3]曾秀芝，刘胜元.水电站微机调速器常见故障分析[J].科技展望，2015（3）：74.