水电厂水轮发电机组调速器的运行及维护措施

陈阳1 赵键波2

华能澜沧江水电股份有限公司景洪水电厂 云南景洪 666100

摘要：调速器能否稳定运行对于抽水蓄能电厂以及整个电网都有着极为重要的意义。文章基于对调速器系统多起故障的原因及运行维护进行分析，以供参考。

关键词：水电厂；水轮发电机组；调速器

引言

水轮机调速器作为水电厂的重要设备，对水力发电厂的正常运行起到关键作用，与水电站能否正常发电的工作密不可分，一旦调速器出现故障，将直接关系到水轮发电机组乃至电力系统的安全稳定运行，因此采取科学手段对机器存在的故障进行分析，并采取相应措施加以处理，保证调速器正常工作就显得极为重要。

1调速器的运行故障

1.1调速器抽动故障及检修

调速器抽动的原因是由于工作机组的自动平衡系统调节，多台机器并网运行的功率过大或者是工作机组空载运行的受力不均匀等，导致的导叶接力器振幅周期运动过快而剧烈的抖动，影响调速机的正常运行，严重时会令水电站的工作机组暂停，影响水电站的正常运作。如果发现调速器在工作中，工作机组运行功率不断跳跃浮动、压油泵启动异常频繁、调压阀不停的上下起伏运动等不正常的现象发生，一定要暂停运行，进行检修工作，以免带来更大的影响和损失。

1.2感压阀和补气阀故障及检修

感压阀或补气阀是调速器的调节装置结构，如果发生故障，调速机在运行的过程中会存在安全隐患，一旦内部储存的能量过多而无法释放，对于工作人员的人身安全威胁较大，不要小看小小的零部件，在水电站的正常运行中占有着重要的成分。如果发生故障，会表现为油泵加压现象异常，罐内油压因过高而发生爆裂的危险，或是形成负压使得罐体变形，难以继续使用，增加了水电站的运行成本。

1.3调速器漏油故障及检修

压油罐是调速器的动力装置，如果在运行中出现异常，供油不及时，影响了调速器的调节机制，对水电站的工作不利，降低了水电站的运行效率。压油罐出现故障，其表现为罐口或接力器有渗油迹象，不及时处理会造成大量的油外泄，导致压油罐内部的油位降低，对调速器的油量供给不足，影响水电站的工作。

1.4水轮机过速故障及检修

水轮机转速超过名牌规定的额定转速，则出现过速事故，当机组转速升高至某一定值以上（一般超过额定转速的140%以上），水轮机转动部分离心力急剧增大，引起水轮机摆度与振动显著增大，发生水轮机调速器失控，造成水轮机转动部分与固定部分的碰撞，甚至事故不斷扩大而损坏更多部件，所以必须有效地防止发生机组过速故障。当机组出现过速的时候，切莫心慌，应保持冷清，沉着应对。

1.5工作电源电压故障及检修

水电站在调试调速器的过程中，工作人员应对交流电源以及直流电源进行有效连接，促使其与调速器电源板装置连接起来，然而上电后可能会有部分设备无法正常运行，通过测量可见，电源板装置的输出电压明显低于正常电压值，导致水电站水轮机调速器在电源电压方面出现异常。

1.6调速器导叶、桨叶故障

水电站调速器电器柜断电后再次上电时，其导叶以及浆叶等始终处于故障状态，将导叶以及浆叶调整到手动运行状态，对电源模块没有输出的电压进行测量，可发现信号反馈存在异常。究其原因，主要是因为导叶反馈越限，造成导叶转变为手动控制状态。导叶反馈属于电流型信号，电流信号最小为4mA，最大为30mA，如果导叶反馈的具体数值不处于该范围内就会出现故障。该类故障通常是在导叶全部关闭或者信号线处于脱线状态时发生的，因为电流信号存在波动，或者限号受到外界的影响和干扰，常常处于不稳定状态，数值容易发生漂移，导致真实数值常常比常规极限值低，这种越低限故障由此发生，带来故障信号。其次，越高限通常是由通道故障引发的，在很多情况下是因为短路问题或遭受大电流信号干扰，引发严重波动，导致数值比 20mA 这个最高值大。另外，导叶以及桨叶故障也有可能是因为叶反馈回路方面的问题引发。

2调速器的运行及维护措施

2.1调速器抽动故障检修

在排查的过程中，要先对电磁干扰信号进行监测，看调速器受其影响是否显著；如果不是，就要看水电站的周围有没有施工的工地或较重的机车通过，引起接力器的异常抽动；不是的话就继续看反馈电位器的情况如何，如果是因为接触不良，受到较大的震动，会发出异常的信号，加大调速器的抽动速度，如果是因为输入有误，调节以下各项的数据参数即可；到这个步骤，如果还是没有异常，那多半就是液压元件和输油管路出了问题，需要更换零件。

2.2感压阀和补气阀检修

感压阀和补气阀异常，最明显的特征是压油罐油位的下降或罐内压力的不稳定现象，致使调速器无法正常工作。检修的方法可以对感压阀进行技术调整，卸下重新组装，然后调整合理的位置和松紧程度，这个过程经验比较重要。补气阀是通过信号进行检测，在检测系统内部，如果出现问题故障，检测系统会自动报警，然后采取相应的措施，以避免出现更大的麻烦。

2.3调速器漏油故障检修

调速器压油罐一般都会安装自动检测装置，与计算机相连，可以检测出漏油的位置，多数的故障都会出现在接力器上。检修时要查看接力器的零件是否完好无损，然后转动一下，看连接是否松动，如果都没有问题，那可能是油的品质的原因，一些劣质的油含有大量的杂质，堵塞了接力器的孔隙，使油不能正常通过而向外渗出，可以将油过滤一下，除去其中的大部分杂质，还要定期疏通输油管路，这样就可以有效地改善漏油现象。

2.4水轮机过速故障检修

在运行过程中，突然失去负荷，首先应监视过速保护装置运行是否正常，若水轮机过速保护拒动或动作不正常，应立即手动紧急将水轮机停机，必要时关闭水轮机主阀。若水轮机在开停机（或紧急停机）过程中，因调速器出现异常等引起水轮机过速，此时即使水轮机转速还没有达到过速保护动作的整定值，那么也都应立即关闭水轮机主阀。对于没有设置水轮机主阀的，则应尽快关闭水轮机前的进水口闸门。当水轮机转速降到额定转速的35%以下时，手动制动使机组完全停止。

2.5工作电源电压故障检修

面对工作电源出现的电压故障，应在调速器处理系统引入工作电源之前就针对交流线路以及直流线路进行彻底检查测试，了解调速器装置以及不同电源之间的连接是否稳定合理，运行是否存在异常，确保线路连接无误，将电压等级控制在科学范围内。其次，如果能够明显调速器电源属于交流还是直流，且确定路线连接无异常，则应针对调速器电路电源板具体运行特性进行科学判断，检查电路电源板装置有没有出现断线问题，没有有存在虚焊现象，针对问题采取相应措施进行及时解决，确保调速器完成电源接入操作后能够将电压值稳定地控制在合理的范围内。

2.6调速器导叶、桨叶故障的解决

一是，加强对导叶反馈线的屏蔽处理，避免信号出现不稳定。二是，针对瞬间越线故障信号进行过滤处理，针对导叶反馈故障相应的辨别程序进行科学修改，通过这种途径有效过滤部分干扰信号，促使调速器能够在瞬间故障信号下不会立即转变为手动运行状态。三是，针对接线开展包扎处理，可解决上述相关故障问题，促使信号及时恢复正常。

3结语

正是由于水电厂的重要性，所以搞好水电站水轮机调速器的调试与维护对于水电厂的发电工作很重要。因此积极强化人员素质，提高对调速器调试与维护的重视，对于保障我国水电站工作的顺利进行。

参考文献：

[1]湛岚. 浅谈水电站水轮机调速器的调试与维护[J].中国电子商务，2012（15）

[2]肖平.现代中小型水电站水轮机调试器的调试与维护[J].中国新技术新产品，2009（16）

[3]严彭杰.浅析中小型水电站水轮机调试器的调试和维护[J].科技世界，2013（29）