【摘要】電力系統(tǒng)的負(fù)荷是不斷變化的，根據(jù)系統(tǒng)要求和水輪發(fā)電機(jī)組出力變化靈活的特點(diǎn)，水輪發(fā)電機(jī)組的出力需進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化迅速調(diào)節(jié)機(jī)組出力，滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求；擔(dān)負(fù)系統(tǒng)短周期的負(fù)荷波動(dòng)，調(diào)整系統(tǒng)頻率，使供電頻率保持不變。調(diào)速器要達(dá)到這種調(diào)節(jié)目的就必須有一定的結(jié)構(gòu)來(lái)完成調(diào)節(jié)。

【關(guān)鍵詞】水輪機(jī)調(diào)速器；分類(lèi)；特性；調(diào)試與維護(hù)

水輪機(jī)調(diào)速器作為水電站的基礎(chǔ)設(shè)備，它的作用尤為突出，能夠合理的選擇適合的水輪機(jī)調(diào)速器很重要。在整個(gè)水輪機(jī)的系統(tǒng)中，調(diào)速器是維持發(fā)電機(jī)組頻率穩(wěn)定以及負(fù)載的重要環(huán)節(jié)，并且受自動(dòng)化系統(tǒng)的控制，保證起作用的正常發(fā)揮，配合水電站完成發(fā)電工作。

一、水輪機(jī)組的分類(lèi)

水利發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)由水輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組構(gòu)成，是利用水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的主要設(shè)備。目前，絕大多數(shù)水輪機(jī)組都是用來(lái)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)組。水輪機(jī)組根據(jù)工作原理分為反擊式和沖擊式兩大類(lèi)。目前，世界上單機(jī)容量最大的沖擊式機(jī)組為挪威的悉·西馬電站，其單機(jī)容量為315mW，水頭885m，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min。反擊式機(jī)組則由水流沖擊的反作用力使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)而工作的，目前世界上單機(jī)容量最大的反擊式機(jī)組為中國(guó)的向家壩電站，其單機(jī)容量為800mW。沖擊式機(jī)組一般水壓保持恒定，主要是動(dòng)能的轉(zhuǎn)換。反擊式機(jī)組水壓和動(dòng)能均能變化，主要是壓力能的轉(zhuǎn)化。沖擊式機(jī)組根據(jù)水流方向又分為，切擊式和斜擊式兩大類(lèi)，兩者射流的傾角不同。反擊式機(jī)組可分為混流式、軸流式和貫流式。斜擊式、軸流式和貫流式根據(jù)結(jié)構(gòu)有定槳和轉(zhuǎn)槳式（由奧地利工程師卡普蘭在1920年發(fā)明的，故又稱(chēng)卡普蘭水輪機(jī)）。

常用水輪機(jī)組特點(diǎn)歸結(jié)如下：

水斗式：適用于高山丘陵水量不大的高水頭地區(qū)，水頭一般在200m以上；

斜擊式：高水頭小流量中小型機(jī)組，水頭一般在40m～120m之間；

混流式：最常見(jiàn)機(jī)組，在水頭和負(fù)荷大時(shí)比軸流轉(zhuǎn)槳效率低；

軸流式：適用于平原河道上，水頭低于40m，定槳式槳葉固定在轉(zhuǎn)輪體上，適用于水頭變化不大的水電站，轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的槳葉在輪體上可以調(diào)節(jié)，適用于水頭及負(fù)荷變化較大的水電站；

燈泡貫流式：適用于3m～20m低水頭大流量地區(qū)，發(fā)電機(jī)裝在水密的燈泡體內(nèi)，故稱(chēng)燈泡貫流式，轉(zhuǎn)輪既可以設(shè)計(jì)成定槳式，也可以設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)槳式。

二、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的特點(diǎn)

1、操作性高

就我國(guó)目前水電站的情況來(lái)看，各個(gè)水電站的水輪機(jī)規(guī)模都比較大，在水電站發(fā)電過(guò)程中會(huì)有大量水經(jīng)過(guò)水輪機(jī)，水輪機(jī)是靠水輪機(jī)調(diào)速器來(lái)有效控制水流的速度。

2、運(yùn)行復(fù)雜，涉及面廣

水輪機(jī)調(diào)速器是一個(gè)復(fù)雜的部件，其內(nèi)部機(jī)構(gòu)復(fù)雜而繁瑣，其在運(yùn)行的過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟才能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然在運(yùn)行的過(guò)程中機(jī)械的運(yùn)行速度很快，但是其運(yùn)行的過(guò)程仍相對(duì)復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都將影響水輪機(jī)調(diào)速器的工作。水輪機(jī)調(diào)速器在工作的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)受到周邊各種因素的影響，這主要是因?yàn)槠湓谶\(yùn)行的過(guò)程中涉及面較廣，其不僅要控制水流還要掌握發(fā)電機(jī)運(yùn)行，維持機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)等。

3、功能多樣

水輪機(jī)調(diào)速器功能較多，擔(dān)負(fù)任務(wù)種類(lèi)繁多，水輪機(jī)調(diào)速器功能的充分發(fā)揮是水輪機(jī)正常工作、水電站正常穩(wěn)定發(fā)電的重要保證。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水輪機(jī)的功能也日趨完善，現(xiàn)在的水輪機(jī)已經(jīng)能夠并網(wǎng)和自動(dòng)調(diào)劑。

三、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試與維護(hù)

1、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試

水輪機(jī)調(diào)速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，在運(yùn)行的過(guò)程中與水輪機(jī)的諸多方面都有著緊密的聯(lián)系。因此在對(duì)水輪機(jī)調(diào)速器進(jìn)行檢修與維護(hù)工作后，有關(guān)工作人員一定要嚴(yán)格的做好水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試工作，為水輪機(jī)調(diào)速器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)打好基礎(chǔ)。具體的來(lái)說(shuō)水輪機(jī)調(diào)試工作主要包括兩方面，一方面是進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。另一方面則是進(jìn)行細(xì)致的檢查及調(diào)整。在對(duì)水電站水輪機(jī)調(diào)速器進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)一些特殊的狀況，因此不同的調(diào)速器在調(diào)試的方法與步驟也不盡相同，下面筆者主要介紹一些水輪機(jī)調(diào)速器調(diào)試的一些基本步驟與方法：（1）實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是對(duì)水輪機(jī)調(diào)速器進(jìn)行調(diào)試的首要步驟，一般而言實(shí)驗(yàn)分為靜態(tài)實(shí)驗(yàn)與動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，兩種實(shí)驗(yàn)針對(duì)不同的問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)與分析。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)一般都在機(jī)器尚未充水前進(jìn)行，主要是對(duì)調(diào)速器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保調(diào)速器的運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)誤。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)要在機(jī)械充水后進(jìn)行，這樣做的目的注意是為了測(cè)試調(diào)速器的質(zhì)量，確保調(diào)速器的各項(xiàng)性能均符合水輪機(jī)的工作要求。（2）檢測(cè)。檢測(cè)是調(diào)試工作的又一項(xiàng)任務(wù)，其主要針對(duì)調(diào)速器的各項(xiàng)功能以及各配件的性能進(jìn)行檢查。這種檢查一般有兩種形式，一是手動(dòng)檢查。一是自動(dòng)檢查。

2、水輪機(jī)調(diào)速器的維護(hù)

2.1 對(duì)油壓裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)

油壓裝置是水輪機(jī)調(diào)速器重要組成部件，在進(jìn)行調(diào)速器維護(hù)工作的時(shí)候，主要應(yīng)該對(duì)水輪機(jī)調(diào)速器的裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，時(shí)刻對(duì)裝置內(nèi)的油量油壓油溫等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 對(duì)調(diào)速器濾油嘴進(jìn)行清洗

在水輪機(jī)的使用過(guò)程中需要不斷與石油燃料等進(jìn)行接觸，所以調(diào)試器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些油污，這樣不僅會(huì)影響調(diào)試器的工作，還會(huì)使水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生能源浪費(fèi)，一定要及時(shí)對(duì)水輪機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的油污進(jìn)行清理，藉此才能夠保障水輪機(jī)的安全快速運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 對(duì)調(diào)速器的零件進(jìn)行潤(rùn)滑

在水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，一定會(huì)在零件與零件之間產(chǎn)生或大或小的摩擦，工作人員應(yīng)該注意各個(gè)零件的潤(rùn)滑工作，確保各個(gè)零件之間的摩擦減到最少，這樣做既可以保證減緩設(shè)備損耗的速度，同時(shí)也可以保證調(diào)試器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，從而合理地減少設(shè)備的開(kāi)支和增加調(diào)試器工作的俠侶的效益。

2.4 定期對(duì)固件和電氣插件進(jìn)行檢查

在進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)試的時(shí)候，固件和電氣插件的緊固程度有位關(guān)鍵，如果出現(xiàn)松脫現(xiàn)象，則一定會(huì)影響水輪機(jī)調(diào)速器的使用，容易使調(diào)速器出現(xiàn)故障，所以一定定期對(duì)固件和電氣插件進(jìn)行檢查，避免松脫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

我們應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上認(rèn)真總結(jié)提高，自立更生地開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水輪機(jī)調(diào)速器。另外，我們還需吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，特別在加工質(zhì)量和工藝水平上要急起直追，以使我國(guó)水輪機(jī)調(diào)速器產(chǎn)品質(zhì)量全面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，更好地滿(mǎn)足我國(guó)水電事業(yè)發(fā)展的需要，并逐步走向國(guó)際市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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