水电站水轮机调速器的检修与维护

朱晓黎

（桂林市机电职业技术学校，广西桂林 541199）

0 引言

电力资源作为社会发展和人们生产生活所必需的重要能源，影响着人类文明发展的进程。近年来我国资源数量急剧减少，水力发电成为人们密切关注的内容。水电站的建设实现了水能到电能的转变，满足了社会对电力资源的需求。在水电站运行中调速器发挥着重要作用，但是调速器一旦出现问题，会给水电站造成不可估计的经济损失，相关技术人员必须深入分析调速器出现故障的原因，并采取相应的措施，做好检修和日常维护工作。

1 做好水轮机调速器检修与维护的意义

水电站将水力转为电能满足企业和人们生产生活所需，提升了人们的生活质量，促进了企业的现代化建设，而在水电站正常运行中起重要作用的便是水轮机调速器，做好水轮机调速器维修与维护工作对水电站具有积极的意义。维修人员通过定期检修和维护，可以延长水轮机调速器的使用寿命，减少水电站的资金投入，同时可以有效维持水轮机的正常运转，减少故障出现的概率。

2 水轮机调速器的基本情况

2.1 水轮机调速器的特点

（1）强大的操作力。水轮机属于水电站中的重型机械，水轮机体积大、总量重、规模大，水电站在水力发电中会有大量的水流通过，增加了水轮机的压力，调速器具有强大的操作力，可以有效降低水流的压力和冲击力，避免水轮机受到强大水流冲击而受到影响。

（2）组件多，操作复杂。水轮机调速器是由多个组件构成的，在运行中能有效地控制水流速度，减小强大水流压力。调控器组件多的特点也决定了其操作复杂性，需要技术人员了解调速器各个组件的作用，从而对调控器进行控制。

（3）功能繁多。水轮机调速器除了能够调节水流量之外，还具有多种功能，如开机、关机等。随着科学技术的进步和发展，人们对水轮机调速器进行技术和功能开发，使其充分发挥了自身的作用，为水电站的稳定运行提供了保障。

2.2 调速器的功能

水轮机调速器在水电站中的作用已经不言而喻，这是与它强大的功能分不开的，当前水轮机主要具有并网功能和调节功能。在水轮机正常运行的状态下，技术人员可以借助计算机系统向水轮机下达调整命令，水轮机调速器可以依据并网功能接收指令，并进行调整，从而保障水轮机可以正常运转。调节功能主要是根据工作需要将水轮机的转速、水流量和功率控制在合理的范围内，维持水电站的安全与稳定。

3 水轮机调速器常见故障原因分析

3.1 水源电压故障

水轮机调速器在运行中需要将交流电源和直流电源进行连接，然后再与调速器电源板装置连接，但是技术人员在按照正常步骤操作后一些设备不能正常运转。经过检查发现，电源板在输出电压上与电压值存在一定差异，导致存在差异的原因主要有两个：①交流电源和直流电源在连接中存在错误操作，导致与电源板无法实现对接；②电源板质量不过关，不符合水轮机正常运转的要求。

3.2 调速器故障

水轮机调速器正常运转可以保障水轮机处于稳定状态中，但是如果长期处于自动运行状态时很容易出现导叶问题，其产生的原因有很多，如选材、结构、制造工艺和安装质量等，但是在水电站中导致导叶的因素主要是有以下两个。

（1）电气影响。导叶和桨叶控制元件出现异常进而使其在运行中频率不协调，孤网和电网存在严重的频率波动，水轮机调速器本身是一种调节设备，如果一直处于频繁的状态切换和调节中，往往会产生磨损，降低使用寿命。

（2）机械液压影响。导叶和桨叶在具体操作中存在漏油现象，并且在具体操作中运行异常或主要配阀存在卡阻现象，这些都会影响调控器的正常运行。

3.3 桨叶故障

水电站水轮机调速器在断电后，如果通电依然无法正常运转，需要将导叶和桨叶调整到手动状态，并对电源模块输电的电压情况进行检测，从中得到反馈信息查找原因。桨叶出现问题的原因有很多，其中主要有以下两个。

（1）桨叶的进水边和出水边有翻卷，同时水轮机桨叶有扫膛现象，扫膛过程中会伴随着振动，并引起桨叶连杆连接螺栓的锁定块焊接处松动，最终使六角柱、锁定块脱落而自由活动。当其处于自由活动状态时，六角柱和锁定块被夹在活塞钢底座与空腔内壁缝隙中，内部受到挤压拉伤，容易使螺栓断头。

（2）桨叶连杆连接螺栓强度不足也会影响桨叶的稳定性。

4 水电站水轮机调速器的调试操作

水轮机调速器的内部组件众多，对调试工作对技术人员提出了更高的要求，技术人员必须以更加严谨的态度在调试操作中做好每项工作，并且不断学习水轮机调速器的工作原理，保障在突发状况时在第一时间解决问题。一般情况下对水轮机调速器进行调速主要包含实验和检验两个过程，实验又分为动态实验和静态实验两种，得出的数据可以作为判定水轮机调速器是否可能发生故障的依据。

4.1 调试实验

实验分为动态实验和静态实验两种，在采用不同实验方式的过程中，技术人员要根据现场实际情况灵活选用，保障能够达到实验效果和目的，因此先分析动态实验的过程。

（1）甩负荷实验。实验目的：通过甩负荷实验可以进一步确定机组已经选定的调速器空载参数下调过程的速动性和稳定性，更主要检测保护参数是否准确正常。实验注意事项：在此实验中，一般会采用甩25%、50%、75%和100%的额定负荷，并且由小到大进行排列，保障实验的严密性和可靠性。甩25%的额定负荷主要是检测接力器的不动时间是否达到标准要求，同时检查蜗壳水压上升率和调节时间，从而对调速器各个参数进行分析、甩75%、100%额定负主要是分析调速器的变化趋势，把握后续的操作实验。甩100%额定负荷时，机组转速上升率、关机时间和过渡时间都需要达到调节计算值和国标要求。

（2）导叶紧急关闭时间实验。实验目的：确定导叶紧急关闭时间是否正常，并且符合调速器要求。实验方法：全开导叶，在进行操作中记录导叶开度由100%降到25%的不同开度区间导叶紧急关闭时间，在记录中需要注意的是记录值×2 便是导叶紧急关闭时间。如果在实验中发现关闭时间与正常标准范围不一致，应该在实验结束后调节螺母，减小或增加导叶的关闭压力，使其维持在正常的关闭时间之内。

4.2 再次检测

再次检测可及时发现先前实验中存在的问题，并更加全面地了解水轮机调速器各个部件的功能和参数是否维持在正常范围内，保障水轮机调速器能够正常运转。再次检测分为自动检测和手动检测两种形式：自动检测更加高效便捷，但是在部分情况下不能发现设备的全部问题；手动检测虽然工作效率低，但是更加灵活，可以就某一环节故障展开针对性研究。技术人员要根据实际情况合理选择检测方式，从而使调速器能够为水轮机的安全工作保驾护航。

5 水轮机调速器维护操作

5.1 检测调速器油压装置数据

油压装置是调速器的重要组成部分，油压装置一旦出现漏油等现象，很容易出现导叶问题，必须加强对油压装置中的油压、油温和油量的控制，为调速器的后续工作提供保障。一方面，技术人员可以打开油罐排气阀，使水轮机排气解压，这样可以有效地降低油压装置中的压力，使其维持在正常压力状态中。其次，如果油气装置中的压力数值偏低，则可以适当地减小排气阀的开度。油压装置在运行中经常会出现各种各样的故障，必须进行动态化的监督和检测，使其时刻保持在正常范围内，维护水轮机的安全性和稳定性。

5.2 及时清洗调速器中的油污

水轮机正常运转离不开石油等燃料提供动力资源，所以在设备工作中往往会使内部藏污纳垢，这些污垢长期积累会影响设备的正常运转。为此，技术人员应该采取配套安全保护措施，在保障人身安全的情况下定期清理机械中的油污和杂物，提高水轮机的运行速度，降低不必要的磨损，这样也可以降低水电站不必要的开支和投入。在清理结束后，还要做好防火处理，确定油气装置内没有杂物和油污后再安上滤网、盖上盖板。

5.3 润滑调速器内各个零件

调速器在高速工作中需要多个组件的共同参与，不可避免地会产生摩擦，使部分组件出现磨损的现象。做好对组件的检查工作，及时发现组件存在的问题，并使用润滑剂等材料润滑调速器内的各个零件，减小零件摩擦所造成的影响。选用润滑剂要先做产品分析，尽可能选择与水轮机调速器相匹配的产品，使润滑剂充分发挥作用，延长各个零件的使用寿命。

5.4 定期做好固件和电气插件检查

固件和电气插件的固定程度和松紧度对调速器产生重要影响，必须对固件和电气插件做好检查工作，在检查中重点关注各个接头处钢丝绳卡是否紧固，是否存在安全隐患，如果在检测中发现螺栓松动或脱落现象，必须采取措施进行加固，提高固件和电气插件的稳固性。维修检测人员应该树立责任意识，在工作中严格按照技术标准和规范进行检修和维护，提升工作能力，在水电站工作中实现自我价值。

6 结语

水电站的发展一直受到社会和人民群众的广泛关注，水轮机调速器作为影响水电站发展的重要因素，必须加强做好调速器的检修和维护工作，延长调速器的使用寿命，推动水电站的发展。