水电厂调速器常见故障分析及处理

王晓瑜

摘要：水电厂是目前我国电力资源生产和输送的重要平台之一，尤其是在国家提出生态建设的背景下，水电厂的发电作用受到社会各界的广泛关注。。在水电厂中，调速器是关键的机电装置，很多水电厂使用的调速器都具有自动调节的使用功能，可以以极为稳定的转速保持良好的运行状态。本文对水电厂调速器的重要性进行了阐述，并对水电厂调速器的常见故障原因分析以及处理方法行探讨。

关键词：水电厂；调速器；故障原因；处理方法

电厂作为我国电力行业的重要组成部分，为社会经济的发展与稳定作出了重要的贡献。水电厂是目前我国电力资源生产和输送的重要平台之一，尤其是在国家提出生态建设的背景下，水电厂的发电作用受到社会各界的广泛关注。调速器是保证水电厂正常生产运营的重要设备，因而对调速器常见故障分析和处理的研究具有重要意义。

一、水电厂调速器的重要作用

水电厂的日常生产离不开调速器的正常工作，依据水电厂调速器系统组成，将其分为不同的类型，如机械液压（机调）式和电气液压式（电调）[1]。现阶段，由于电调调速器调节性能优良，灵敏度和精确度高，成本低，便于安装调整，目前，大部分水电厂采用电气液压式调速器。水电厂通过调速器，可以通过对转浆式机组转轮和冲击式机组转轮的调节，提高工作效率，并且可以有效地分配水轮发电机组的负荷，使得水电厂水轮发电机组的工作效率更高、工作质量更好。

二、水电厂调速器的常见故障原因分析以及处理方法

（一）机组频率在调速器开机后出现偏小的现象

当水电厂调速器在开机后，一些水轮发电机组因为多种因素的影响，从而使得其机频频率不能够达到想要的目标，导致水轮发电机组的并网不能够实现预期效果，造成水电厂生产质量较低[2]。这是因为水电厂调速器的运行参数设计不合理，在水电厂水位极低的情况下，调速器设置的水头值与实际的水头值有着极大的偏差，使得水轮发电机组产生了空载开度偏小的情况，造成机组频率在开机后出现偏小的现象。处理这种故障，可以对调速器进行纠正操作，将开度的限制值提升，解决机组频率在调速器开机后出现的偏小现象。

（二）调速器不能正常响应开机令

当电厂监控系统下达开机命令至调速器后，调速器不能够正常执行开机命令，通常有如下几种可能的原因：

1、调速器未接收到开机命令，如监控至调速器系统的开机命令信号线断开或者虚接，导致调速器系统没有接收到开机命令。

2、调速器处于手动状态，程序内部限制执行监控下达的开机命令，无法执行开机令。

3、紧急停机相关电磁阀未复归。在机组执行紧急停机流程后，紧急停机电磁阀阀处于动作状态，无法自动复归，这种状态在机械液压回路中限制调速器主配压阀的开启，致使调速器系统无法正常开机。

4、电液转换元件无法正常工作，即电液转换元件无法按控制信号正常开启或关闭，导致主配压阀无法正常开启或关闭，调速系统无法实现开机功能。

针对如上4中可能性，有如下几种措施进行检查处理：1）检查调速器系统的事件记录表中是否接收到监控开机命令，若无，则检查开机令接线情况。2）检查调速器系统手动和自动选择状态，若为手动状态，则切换至自动状态。3）现场检查紧急停机电磁阀是否为复归状态，如未复归，则手动复归。4）强制输出电气控制信号至电液转换元件，查看其是否按控制信号正常工作，若没有正常工作，则对电液转换元件进行拆卸修理。

（三）调速器发生抽动故障

在水轮发电机组处于空载、并网以及平衡状态时，调速器发生抽动现象，会直接影响到调速器的调节效果，使得水轮发电机组的正常运转以及电网的稳定运行均受到了严重的影响。通常情况下，水电厂调速器发生抽动现象时，会使得导叶接力器等幅或非等幅周期性快速往复移动，主配压阀不停上下抽动，并且其油泵启动的次数明显增多，使得机组在工作时，功率运行极为的不稳定。一旦发生调速器抽动现象，水电厂相关工作人员要及时对故障进行分析和处理，并在符合水电厂实际运行的情况下，对设备进行具有针对性的处理。导致调速器发生抽动的原因通常有如下三种。

1、频率反馈异常，通常有两种可能原因：调速器测频回路引入干扰信号或测频装置（测速探头和机端电压PT）输出异常，导致变频反馈信号不停变化，调速器系统反复调节，控制目标无法到达平衡点，致使主配阀和接力器发生抽动。

2、主配位移传感器反馈异常，导致调速系統主配控制输出不停变化，致使调速器发生抽动现象。

3、导叶接力器传感器反馈异常，引起调速的控制偏差变化异常，从而导致作用于主配压阀上的控制信号不停变化，最终引起抽动现象。

对照上述可能造成调速器抽动的原因进行逐条分析，可以采取以下相应措施进行排除和检查：1）可经示波器观察并记录调速器测频回路输入、输出波形进行对比分析，如果发现波形正常，则表明无其他干扰信号窜入；再查看频率输入的变化，如有跳变现象，则现场检查测速探头安装是否松动（若由测速探头反馈频率信号）或者检查机端电压PT线路是否正常（若由机端电压PT反馈频率信号）。2）主配压阀位移反馈装置由于震动等原因造成输出信号异常，一是现场检查位移传感器的安装情况，是否有松动，二是将主配压阀全开和全关往返动作一次，记录主配位移反馈波形，查看位移反馈装置输出是否正常，线性度是否良好。3）导叶接力器位移反馈装置由于震动等原因造成输出信号异常，一是现场检查导叶位移传感器的安装情况，是否有松动，二是将导叶接力器全开和全关往返动作一次，记录主配位移反馈波形，查看位移反馈装置输出是否正常，线性度是否良好。

（四）调速器油压系统故障

在水电厂调速器的正常工作环节中，其油压系统也会经常出现油压过高或过低报警故障。这种故障通常有以下3种原因。

1、补气系统出现故障造成系统压力过高，如压油罐在自动补气完成后，补气阀自动关闭不严，则会引起压油罐持续补气现象，造成压油罐油压过高，同时伴随压力罐正常油位较低的现象。

2、调速器系统管路出现泄漏，会造成压力油罐压力急速下降，油泵输出量无法弥补泄漏量，则会导致油压系统压力过低故障。

3、油泵未在需启动的压力时正常启动，如油泵电源故障或油泵本体故障，导致油泵无法正常启动，则会造成压力罐压力持续下降，导致油压系统压力过低。

针对上述原因，我们可以采取以下措施：1）检查补气阀的是否在全关位置及压力罐工作压力时对应的油位是否较正常低。2）现场进行调速器系统管路检查，查看是否有泄漏点。3）手动启动油泵，查看油泵是否能够实现正常启动、停止。如不能正常启动，检查油泵电源回路是否正常，是否存在电源短路、电压过低、电源缺相或者三相电源不平衡等问题，若电源无问题，则检查油泵本体是否正常。

结语：

水电厂是我国电力系统建设的重要一部分组成，是我国电力资源生产输送的重要环节，受到社会各界的广泛关注。现阶段，国家对水电厂建设的重视度虽然比较高，但是水电厂在日常有运行的过程中，不可避免的会发生一些严重的故障，影响着水电厂的正常运转。水电厂的安全稳定运行，与每一个机电设备的良好性能有着重要关系。调速器作为水电厂重要设备之一，其性能稳定性对水电厂的设备运行有着直接影响。

参考文献：

[1]蔡生成，李建. 水电站水轮机调速器故障原因分析及解决措施探析[J]. 信息化建设，2015，（10）：272.

[2]覃江宁.水电厂调速器常见故障的原因及处理方案探讨[J]. 科学之友，2012，（06）：49-50.

[3]谌喜华. 水电厂水轮发电机组调速器维护及故障处理[J]. 通讯世界，2014，（09）：39-40.