调速系统主配压阀抽动的原因及处理方法

张梅儒

摘 要：水轮发电机是水电站进行电力生产的重要动力设备，在当前的水电事业发展起到很大的推动作用。而调速系统则是水轮发电机组中调节机组转速的重要部分，只有保证调速系统的安全可靠运行，才能保证水轮发电机组在最优工况下运行，从而确保电站安全可靠运行，提高电站的生产能力与经济效益。而在实际的使用过程中，调速系统总是由于设计缺陷或者工况不良出现一些故障，影响水轮发电机组正常运行。本文以苗家坝水电站的水轮发电机调速器主配压阀抽动故障为例，探讨其解决方法。

关键词：调速系统；主配压阀；抽动；处理

中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0118-01

在水电站的电力生产中，水轮机是一种凭借自然水能运行的动力机械，各行各业所使用的电能都是由水轮发电机组经水能转化而来的。保证水轮发电机组的正常运转才能确保水电站的生产效益。当下，用户不仅要求供电安全可靠，还要求电压和电能频率保持在额定值的某一范围，这就对水轮机的控制设备（调速系统）提出了较高的要求。

1 调速系统主配压阀抽动故障的影响

但是在实际的生产运行中，往往会有一些故障发生，影响到水轮发电机组的运转，调速系统的主配压阀抽动就是一种影响较大的故障。当水轮发电机组调速器的主配压阀出现抽动故障时，就会使水轮发电机组在有荷载的情况下出现有功晃动，而在无荷载时出现发电机难以并网的现象，并且会使调速器的压油槽油泵频频重新启动，给水轮发电机组正常运行带来很大不良影响。

2 苗家坝水电站水轮发电机调速器主配压阀抽动故障案例

由于白龙江水资源较为丰富，为了充分利用自然能源，流域建设了多个梯级水电站，为社会生产中所需的电能提供了有力保障，是清洁电力生产的主要途径。苗家坝水电站位于白龙江中游口头坝乡境内，其水轮机控制系统采用南瑞集团公司生产的SAFR2000H型微机调速系统。软件部分则采用了南瑞公司专有的改进型并联PID算法。其传递函数为：G（s）=KP+KI/s+KD*s

改进型并联PID算法结构图如图1。

苗家坝水电站三台机有水调试结束完成之后机组微机型水轮机调速系统动态性能指标、稳定性能指标均優于国标、部标有关要求。6月25日三台机组完全投运。运行一个月时间三台机组均出现压油泵启动频繁，压油罐油压下降速度快，主配压阀出现非等幅周期性快速往复位移，伴有响声，抽动幅度大，快速高频。并伴随有功载荷出现小幅度波动，严重危及电网、机组安全和稳定运行。

3 调速系统主配压阀抽动原因及处理措施

在对调速器的控制系统进行分析时，我们首先对其机械控制油回路和进行了分析研究。我们认为其双切换滤油器功能不够完善且长时间未对双切换滤油器进行清洗，机组调速系统充油前未对调速系统管道内进行清理，控制油管路内存在渣子，对比例伺服阀造成卡塞，对主配压阀抽动故障的发生起到一定的推动作用。

因此对双切换滤油器和比例伺服阀进行清洗，发现双切换滤油器滤网比较脏，但比例伺服阀内部没有渣子等异物存在，比较干净。清洗完成之后回装发现主配压阀出现非等幅周期性快速往复位移减小，响声减小，抽动幅度有所缓和，快速高频，但这些现象依然存在。

机械控制油回路处理结束之后，仍无法消除抽动现象，我们利用一定的方法对其比例伺服阀的控制计算进行分析之后，更换同型号的主配位移传感器，并对主配位移传感器进行固定处理，抽动现象依然存在。

之后我们对调速系统测频回路进行了检查，发现齿盘测速测得数值存在漂移现象。齿盘测速测头与齿盘之间设计间隙为3-5mm，对应直流电压为4-20V，由于测头安装距离不符合要求且测头支架安装不合格造成测头未指向大轴中心线，造成波动值超出设定死区值。因此测频回路测量不断参与调节造成主配压阀抽动。严格按照齿盘测速装置安装图纸安装支架和探头后，抽动现象消失。

4 结语

总之，鉴于调速器在水轮发电机组的关键作用，保证其稳定运行至关重要。本文中主要针对发电机组调速器的主配压阀抽动这一故障的分析与处理进行了探讨，以期为同类故障提供一些参考。可是在现实生产中，调速器常常还会发生其他故障，当发生其他故障问题时，就需要我们及时采取有效的分析排除方法，来确定故障产生的根本原因，并采取合理科学的处理方法一次性解决这些故障问题，保证水轮发电机组的正常生产。

参考文献

[1]SAFR-2000H技术说明书.

[2]SLSDZD-119.01 F1 SAFR-2000H水轮机调速系统现场投运报告（苗家坝1#）2.endprint