浅谈水电站水轮机调速器的检修与维护

缪新建

（新疆伊河流域开发建设管理局，新疆 巩留830000）

水电站中有许多必要设备，水轮机是水电站发电系统中的关键设备之一，水轮机调速器又是水轮机的重要组成部分[1]，因此，调速器的稳定与否关乎水电站各项工作的顺利运行，水轮机调速器的检修与维护工作具有重要意义。水轮机调速器的检修与维护可分为调试操作与维护操作2个部分，通过专业人员定期的科学调试与维护操作，做好预防准备工作，方能保证水轮机的正常运转，进而使水电站稳定运行[2]。

1 水轮机调速器的基本概况

1.1 调速器的功能

水电站稳定运行的关键要素是水轮机设备的正常运转，其中水轮机调速器是水轮机的主要组成部分，对保障水电站正常工作具有重要意义。水轮机调速器的功能主要包括并网功能和调节功能，在水轮机运转过程中，当工作人员对水轮机下达运转指令时，会启用调速器的并网功能对运转状态进行自动调整，从而保障水轮机的高效稳定运行[3]。在不同工况下，调速器的调节功能可满足工作人员对水轮机的转速、流量等指标的要求，通过对这些指标的调节，保证水轮机和水电站的安全运行。

1.2 调速器的特点

水轮机调速器能成为水轮机系统中的核心部件，除了其自身的自动化性能外，还具有如下特点：

（1）强大的操作力。水轮机是水电站的重型机械设备，规模也比较大，具有体积大、总量重的特点。在水电站发电时，通过水轮机的水流量很大，此时，水轮机调速器以强大的操作力控制进水闸门，有效的调节了水流的速度。

（2）组件多，操作复杂。水轮机调速器控制的是组合而成的能量转换体系，组件较多，运行操作复杂。由于水体的惯性较大、涉及范围广，使水轮机调速器难以维持控制系统的稳定且控制复杂化[4]。同时，随着工作环境条件的不同，会受到多种因素的影响，因此，在水轮机运行过程中，需要多方面综合考虑，预防不同问题的发生。

（3）功能繁多。水轮机调速器除了能自动调节水流量外，还具有开机、停机等操作功能。多样的功能也使得其肩负更多的任务，发挥着更大的作用。现在我国的水电站已经实现用网络技术开启调速器的并网和自动调节功能，从而充分发挥其作用，为水电站的稳定运行提供保障。

1.3 调速器的常见故障

水轮机调速器虽然拥有强大的操作动力和自动化性能，但也正因如此，避免不了一些常见故障的发生。经过近些年的研究发现，主要的常见故障有以下几个方面：（1）水轮机调速器运行系统不稳定，其中常见的是由于过水压系统不稳定，造成水压波动较大；（2）调速器电气系统故障，如发电机或信号源故障；（3）水轮机调速器老化或被污染导致的运行效率低；（4）油路不畅通引发操作困难；（5）调速器自身的组件装置不灵敏。

2 水轮机调速器的调试操作

水电站水轮机调速器内部组件多，且结构复杂，因此需要技术人员具有较高的技能水平和操作能力，以严谨的态度完成调试过程中的技术操作。虽然调试操作的过程相对较为简单，只需要完成几个试验进行测试。但在调试前，需要技术人员熟悉掌握水轮机调速器的工作原理，只有对调速器原理了然于胸后，才能在遇见突发情况时，具体问题具体分析，利用专业知识和实际情况，做出正确判断和有效处理措施。

2.1 调试试验

调速器的调试试验可分为静态试验和动态试验2部分，一般会根据检测对象的不同，采取适宜的试验方法。当检测调速器转速时，应选择静态试验且在水轮机未充水的状态下操作。而对调速器的质量进行检测时，应选择动态试验测试，且一般在水轮机充水条件下操作，通过试验确保设备的安全及正常运行[5]。

调速器的动态试验主要有以下几种：

（1）导叶开度调整试验

试验目的：确认导叶开关是否正常与灵活，开度指示、开限指示与接力器行程是否匹配，导叶关闭时，锁锭装置投入、拔出操作可否正常进行。

试验方法：将调速器调至手动位模式，确认接力器锁锭装置已提起。检查导叶开度值与指示数值是否互相匹配，具体操作是手动控制导叶开度值，分别为25%、50%、75%、100%。如若不相同，将传感器调整于零位，不能使传感器与接力器连接，应将接力器设置在全开状态，保证在传感器工作时，能连接及固定传感器。试验重复操作，确认结果无偏差后，可结束安装操作。

（2）导叶紧急关闭时间试验

试验目的：确认导叶紧急关闭时间是否正常，符合操作运行要求。

试验条件：在保证油压正常的前提条件下，提起接力器锁锭装置，配置压油泵电源装置，其中一台为备用，另一台为自动操作装置，并且还可以进行手动操作，安排专人负责操作的整个过程。

试验方法：全开导叶，并记录导叶开度由100%至25%不同开度的关机时间。记录值的2倍就是导叶紧急关闭时间。当发现试验所得时间与正常标准不一致时，需要第一轮试验结束后适当调节螺母。若是测得时间过长，应向下调节；反之，测得时间过短时，则应向上调节，调至符合要求的标准即可。调正完成后，及时锁紧螺母。

（3）导叶接力器压紧行程测定试验

试验目的：检测导叶接力器压紧行程数值，判断是否在标准范围内（3～6mm）。

试验方法：将导叶接力器全部关闭，在百分表表座下安放两个接力器，将百分表指针调至为零，并关闭调速器主控油阀，连接接力器的下部前后腔与阀门，这时百分表的读数即为导叶接力器的压紧行程。若压紧行程不符合标准要求，应通过控制推拉杆与控制环之间偏心销的方位，从而调节压紧行程的最适范围。

2.2 再次检测

再次检测也是调试工作的一项主要任务，其工作内容主要是检查调速器的各项功能是否正常及调速器配件的各项性能是否良好。通常情况下这种检查可以分为手动检查和自动检查2种[6]。

3 水轮机调速器的维护操作

水电站水轮机调速器的维护操作主要有以下几个方面：

3.1 检测调速器油压装置数据

水轮机调速器的油压装置是重要的组件，因此，维护工作应严格检测水轮机调速器的油压装置数据，实时记录装置内的油压、温度等基础数据，为水轮机的后续正常工作提供技术支撑。一般可参考如下检测方式：先打开压油罐排气阀，使水轮机排气解压，在压力油罐数值为0.2MPa以下时，再打开排油阀排油；若油罐压力数值达到最低值，应适当减小排油阀的开度；若听见排气声，应立即关闭排油阀，打开排气阀，一直到压力油罐压力值变为零。

3.2 及时清洗调速器中的油污

一般在水轮机的运转过程中会与石油等燃料紧密接触，致使调速器内藏污纳垢，从而影响机器的正常工作，还造成运转过程中的资源浪费现象。因此，在日常检修工作中，需要工作人员在戴防护用品、保证通风的条件下，及时对调速器内的油污进行清洗，保证水轮机的使用效率。此过程应提前安排专人监护，随时做好防火准备，并在确认油箱内无异物后，安装滤网，盖上盖板。

3.3 润滑调速器内各个零件

在水轮机工作条件下，难免会产生或轻或重的摩擦，使零件之间造成损坏，因此，工作人员应注意维护零件的使用寿命，按时进行各个零件的润滑工作，减小因摩擦造成的损坏程度。润滑调速器内的各个零件，不仅能减缓设备的损坏速率，减少更换设备的时间和金钱成本，还能保证设备的高效工作，为水电站增加经济效益。

3.4 定期检查固件和电气插件

固件和电气插件的紧固程度对水轮机调速器的正常运转十分关键。检查各接头钢丝绳卡有无松动现象，并进行紧固处理。一旦出现松动或脱落现象，就必定会使设备出现故障，影响水轮机调速器的正常工作，所以定期检查水轮机的固件和电气插件在维护工作中尤为重要，是水轮机工作前的必要检查事项。

3.5 维护监管

在水电站水轮机调速器工作前、中、后阶段，均需要专业的工作人员进行设备的维护和管理监督工作，通过对各项参数指标的分析，及时做出调整，确保设备的最优状态。若在调速器运转的过程中，出现因灰尘、飞虫等因素的影响状况时，应请熟悉操作的专业人员进行清理，并定期对设备进行杀虫维护，避免今后出现因类似情况而影响设备的正常运行。

4 结语

随着我国科学技术的发展，水力发电事业也逐步占据电力发展的重要地位。水电站作为水力发电工程的主要场所，内部众多发电设备是维持电站电力供应的基础设施，其中水轮机调速器是重要的设备之一。综上所述，水轮机调速器是保证水轮机的正常运行的关键部件，因此，水轮机调速器的检修与维护工作应是水电站管理中的首要任务，应作为相关工作人员关注的重点，同时，工作人员应提高自身的专业技能，不断探讨出最佳的检修与维护策略，发挥设备的最大效能，为水力发电事业的稳定发展提供技术保障。