浅谈水电站调速器改造

周星

摘 要：如今电力在日常生产生活中占据重要地位，水电站是一个极其重要的电力生产设施，如果水电站内生产设备出现任何问题都会直接影响到供电，老式调速器使用的时间过长，跟不上技术的进步，配电器内部的器件也基本损坏，已经影响到了水电站的日常工作，所以分析研究调速器的故障，找出解决故障的措施，对水电站调速器进行改造，同时对改造后的调速器设计出保护措施，确保水电站可以安全稳定的运作。

关键词：水电站；调速器改造；后期保护

中图分类号：TV737 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0140-02

1 水电站的调速系统

调速器是发电站中发电机组的重要的辅助设备同时也是专有设备，它可以对发电机组的输出功率进行不断的调节，使发电机组的频率一直维持在合理的范围之内，这是调速器的基本任务。调速器是整个发电组的核心组成，它的存在关系到水电站能否正常运作，所以要注意好对调速器的保护以及定期进行检查，出现问题要及时解决，避免日后使用出现问题。

1.1 调速器的作用

①它的基本作用前面已经说过，就是可以自动根据情况来调节发电机组的转速，满足电网对转动频率的要求。②它可以自动的快速启动发电机组，让发电机组适应电网的负荷，如果负荷出现增减的情况，可以控制正常的停止工作或者是紧急停止机器。③调速器可以预设负荷承载，当发电机中出现多种电力系统同时运作的时候。调速器可以在预设的负荷承载范围内，自动承担负荷，保证每个系统可以经济的运行。

1.2 调速器的基本特点

发电机组是大型的机械设备，在工作的时候，需要很大的操作力才能控制进水门，同时在工作的过程中，影响的因素也很多，出现变化都会影响到调节的过程，而调速器的反应迅速，动作平稳，可以在发生变化的时候迅速让机器回复平稳，使得调节的过程平稳。

1.3 常见的问题

如今的水电站多用的调速器类型为机械液压调速器，这种调速器需要不断的提供压力油源，这就意味这相关的工作人员需要不断的启动压力设备油泵，这样工作人员的工作难度就会加大，也给工作人员带来很大的安全隐患。电液转换器的故障是机组在工作的过程中经常出现的故障，会出现不响应系统的操作等问题；此外还有主控单片机出现故障，在操作的过程中会出现死机状态，那么大多数问题的原因主要有以下几个：

（1）接点压力表的损坏，接点压力表频繁启动会产生电火花从而烧毁压力表，这样接口就会被破坏，重要的信号就无法接入。

（2）泵长期工作主要会引起两个问题，一个问题是泵超负荷工作就会受损，另一方面，备用泵长期防治也会出现各种问题，备用泵长期不去使用，它的性能也就越来越差，平时又不注意对备用泵进行检查，及时维修，那么长期如此，在泵出现问题的时候，没有备用泵可以进行更换。

（3）接触器是电动机启动所采用的主要方式，如果对电动机频繁的开关，电流的通断就会产生电火花，接触器就会受到损坏，电路就会出现故障。

（4）没有一套完善的保护系统，在出紧急问题的时候不能够及时的起到保护作用，那么往往会造成更严重的问题。

2 常见故障的处理方法

上文中所提到的就是水电站中常见的一些问题，根据水电站的具体情况，对不合理的地方进行更加经济的改造，这样可以使工作更加的便捷，减少工作人员的工作难度，降低故障发生的概率，同时也可以使水电站变的更加自动化，安全也能够得到更好的保障。

首先老式的继电器存在的问题也很多，所以在改造的时候可以用新式的电子继电器来代替常规所用的继电器。上文中也提到了泵的使用不合理所带来的坏处，所以在进行改造的时候，要注意主用泵和备用泵的交替使用，一方面可以防止一个泵的滥用，另一方面可以避免备用泵得不到使用而出现问题，关键时刻无法起到备用的作用，可以提高水电站资源的利用率。

水电站中对电动机的启动往往采用接触器，接触器的频繁使用会产生电火花从而使电路出现故障，所以需要用无触点通断来取代接触器开关的方式，从而避免电路经常出现故障。最后要在油压装置的安全控制方面设置动作开关，使出现故障的时候及时的做出相应的动作，避免出现油泵的压力过高因为出现了问题而无法及时的关闭电动机。

3 调速器改造的措施

如今的调速器大多都是由可编程控制器进行控制的，新一代的PCC可编程控制器的可靠性非常高，抗干扰能力极强，可以在电场中的电磁干扰下工作，是目前为止全世界范围内广泛运用的一种可编程控制器，在对调速器改造是运用全新的可编程控制器，可以在很大的程度上提高调速器的性能。

3.1 改造后的调速器具有的特点

首先它使用了全新的变速方式来对以往传统的变速方式进行替换，可以自动监测出故障并且可以对故障进行诊断处理，保证了整个系统安全可靠。新的调速器采用了新的积木式安装，使调速器的结构简单，操作变的更加方便。为了使调速器可以更好的工作，采用了大过油量主配和无油电位转换，让调速器的抗油污能力更强。在编程方面，加入了C语言编程，将以往的梯形图和C语言混合编程，既保留了简单易懂、方便修改的特点，又能够利用C语言的优点可以进行更复杂的计算，同时可以提高精确度。使用新一代的32位的可编程控制器可以提高运算性能和可靠性。

3.2 高精度可编程测频

高精度可编程测频可以使测频的精度达到1‰Hz，避免了另外运用可编程频率传递数据来提高计数频率，也使数据中的延时和不稳定得到了提高。用PCC可编程控制器直接进行测频，减少了器件和线路，提高了测频的速度和测频的可靠性，这样使得测频的回路变的更加简洁，维护起来也更加方便。新型的调速器一共设置了四路测频，在正常的运作过程中，残压测频和齿盘测频进行比较没有错误之后调速器的測频使用。

3.3 新调速器的进步

改造后的调速器与之前的相比结构方面更加简便，老式调速器所采用的是杠杆反馈传动装置，这样的结构非常复杂，在转动部件上，新式调速器采用了与杠杆式不同的方式，导叶主接在传感器上，这样的改造结构简单，同时反馈更加的灵敏，老式传感器的导叶传感器容易变位，而在改造之后的调速器可以直接反应出来导叶的位置行程，弥补了老式调速器的缺点，在关机的转速也进行优化，避免出现机组关机失败的情况。

改造完成之后的调速器变的更加的人性化，采用了新型的触摸屏界面，改进了老式调速器每一次查询内部参数的不便，让数据可以直观的反应出来，操作上也更加的简便，并且可以直接进行一些基础设置，老式的调速器在设置时需要调试笔记本来连接程序，改造之后的调速器在进行运行和维护的时候都无需调试笔记本。

3.4 改造后的调速器的不足

虽然改造之后的新型调速器与以前的相比具有更多的优点，在构造和使用方面也更加的简便，但是其中依然存在很多不足，还有许多问题需要进行改进：

首先是在人机的画面中进行试验表现出的特性还不够完善，新型调速器在某些方面不能够完备的完成，并且最终的实验结果显示数据还有待完善，另一方面依然存在着安全隐患，在紧急停机的辅助装置上，动作方面不够可靠，所以投入使用并不安全，复归的动作不到位导致新型的调速器依然没有彻底消除改造前的安全隐患。最后调频的动作与全站机组的调节之间存在干扰的现象，其中引起的矛盾影响到动作调整。

4 总 结

综上所述，在对调速器进行改造完成之后，相关的维修人员依旧需要进行测试检查来进行合理的改进，只有在进行检查试验确保调速器可以避免所有可能出现的故障之后，才能考虑是否真正的投入使用，同时还需要向相关的工作人员说明使用时的注意事项，这样才能解决各方面所表现出来的问题。

参考文献

[1]王新辉.水电站电气设备故障分析与处理[J].科技创新导报，2012.

[2]张 斌.自动发电控制及以此调频控制系统[M].中国电力出版社，2013.

收稿日期：2018-9-4