廖慧敏

摘 要：水輪機調(diào)速器的抽動是常見故障。本文分析了調(diào)速器產(chǎn)生抽動的幾個主要原因及處理方法。

關(guān)鍵詞：水輪機調(diào)速器；調(diào)節(jié)；抽動；原因分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.154

1 引言

調(diào)速器抽動是指在機組空載或并網(wǎng)運行工況、自動平衡狀態(tài)下，導(dǎo)葉接力器等幅或非等幅周期性快速往復(fù)移動，嚴重時動幅較大，其結(jié)果影響調(diào)速器對機組轉(zhuǎn)速的正常調(diào)節(jié)，出力波動較大，嚴重危及機組、電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行。其表現(xiàn)為：調(diào)速器主配壓閥不停上下抽動，壓油裝置油泵啟動頻繁，機組有功功率不能穩(wěn)定運行在某一給定值，而且一直在波動。

2 調(diào)速器工作原理及調(diào)節(jié)方式

水輪機調(diào)速器的工作原理基本上就是將轉(zhuǎn)速信號（機組頻率）與電網(wǎng)頻率（給定頻率）進行對比，根據(jù)其差值給予電液轉(zhuǎn)換器一個操作接力器開或關(guān)的信號（命令）來控制水輪機過水流量從而調(diào)節(jié)水輪機轉(zhuǎn)速的作用。

調(diào)速器主要調(diào)節(jié)方式主要以下幾種：

（1）頻率調(diào)節(jié)：主要在開機空載時的運行工況，機組頻率和給定頻率進行對比，如果機組轉(zhuǎn)速大于給定頻率時，調(diào)速器作用于接力器，關(guān)小導(dǎo)葉，過水量減小，機組轉(zhuǎn)速下降，反之，開大導(dǎo)葉，過水量增加，機組轉(zhuǎn)速上升。

（2）開度調(diào)節(jié)：調(diào)速器實時檢測導(dǎo)葉開度，并和給定導(dǎo)葉開度進行比較，大于給定，則關(guān)導(dǎo)葉，小于給定開度則開導(dǎo)葉。

（3）功率調(diào)節(jié)：調(diào)速器實時檢測機組功率，并和給定功率進行比較，大于給定，則關(guān)導(dǎo)葉，小于給定則開導(dǎo)葉。

3 抽動的原因及解決辦法

圖1步進電機電液轉(zhuǎn)換器/機械液壓隨動系統(tǒng)型調(diào)速器方塊圖。

根據(jù)以上調(diào)速器工作原理和上圖不難看出調(diào)速器抽動由主要以下幾種：

（1）測頻單元故障，在空載運行時，自動處于“頻率”工況。在電網(wǎng)頻率正常情況下，其機內(nèi)PID運算的頻率差量△f（K）=f網(wǎng)-f機，空載跟蹤工況=f給-f機。當(dāng)測頻單元測量的的機組或系統(tǒng)頻率有故障時，△f（K）超出死區(qū)，調(diào)速器將會根據(jù)測得頻率△f（K）不停動作，時開時關(guān)，造成嚴重抽動，此類故障出現(xiàn)原因較為復(fù)雜，有可能測頻單元質(zhì)量不可靠、使用時間過長原件老化、柜內(nèi)環(huán)境過高等原因，2004年黃龍灘電廠1號機組經(jīng)常出現(xiàn)負荷從額定降到零的溜負荷現(xiàn)象，并伴有抽動現(xiàn)象，并且季節(jié)性出現(xiàn)，即環(huán)境溫度高時出現(xiàn)，檢查柜內(nèi)溫度較高造成測頻單元測量值波動過大，加裝已冷卻風(fēng)扇后這一現(xiàn)象消除。

（2）導(dǎo)葉反饋傳感器：當(dāng)調(diào)速器工作在開度運行時，實時檢測當(dāng)前開度與給定進行比較，當(dāng)導(dǎo)葉傳感器測得數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時勢必引起調(diào)速器不停地調(diào)節(jié)，造成抽動，此類故障較為容易處理，如果是傳感器本身原因可進行更換，另一類為機組運行在振動區(qū)間，傳感器安裝位置不合適，造成傳感器測量數(shù)據(jù)不斷上下波動引起的調(diào)速器抽動，只有選擇重新安裝或犧牲靈敏度進行處理。

（3）功率變送器引起的抽動，此類故障較好判斷，將調(diào)速器有功率模式切為開度模式，如果抽動消失，測檢查功率測量單元及測量回路

（4）主配壓閥閥芯位移傳感器故障或零位不合適造成的抽動，這種情況較為常見。主配壓閥閥芯位移傳感器主要反映主配壓閥活塞的位置，主要作為調(diào)速器內(nèi)環(huán)控制的反饋，正常是調(diào)速器按要求調(diào)整完畢后應(yīng)該在一固定位置，反應(yīng)主配壓閥活塞在中間位置，但位移傳感器安裝不合理，機組運行時產(chǎn)生的振動，將固定的傳感器位移發(fā)生變化，造成位移測量值和主配壓閥實際不一至，電為達到電氣的零點，會使主配抽動和傳感器顯示波動。另一類是由于傳感器本身選型造成的，主配位移傳感器器由線性電阻做成，但如果選用導(dǎo)電塑料電阻軌型（接觸式傳感器），隨著調(diào)速器調(diào)整活塞移動，長時間則可能出現(xiàn)磨損，從而引起調(diào)整的不平衡，引起調(diào)速器抽動，黃電1、2號機組調(diào)速器曾多次出現(xiàn)此故障，后通過QC方法解決，主要解決辦法，更換非接觸式位移傳感器，并合理安裝，滿足現(xiàn)場要求。

（5）還有很多別的原因引起的抽動，一次調(diào)頻和二次調(diào)頻之間沖突引起的抽動，監(jiān)控系統(tǒng)負荷給定一般認為為二次調(diào)頻，調(diào)速器自身調(diào)頻為一次調(diào)頻，當(dāng)一次調(diào)頻動作時，往往二次調(diào)頻往相反方向動作，產(chǎn)生矛盾造成抽動，解決辦法，當(dāng)一次調(diào)頻動作時，上送信號至監(jiān)控系統(tǒng)，閉鎖監(jiān)控調(diào)整。

（6）調(diào)速器隨動系統(tǒng)死區(qū)補償過大，產(chǎn)生過調(diào)或欠調(diào)，導(dǎo)致監(jiān)控不停發(fā)出增減負荷命令，導(dǎo)致調(diào)速器抽動等等，這需要調(diào)整好調(diào)速器參數(shù)，和監(jiān)控系統(tǒng)配合一致。

（7）機械部分主配回復(fù)不到零位，主配調(diào)整后，正常時應(yīng)立即恢復(fù)至機械零位，如果機械零位不正常，調(diào)整負荷至目標(biāo)之后，有兩種情況：如果機械零位偏開，電氣部分不控制，但負荷繼續(xù)增加，超出死區(qū)后，電氣動作減負荷，往返控制造成調(diào)速器抽動；如果機械零位偏關(guān)，電氣部分不控制，但負荷減少，超出死區(qū)后，電氣動作增負荷，往返控制造成調(diào)速器抽動。

4 總結(jié)

水輪機調(diào)速器抽動危害嚴重，原因較多，以上是造成調(diào)速器抽動的一些主要原因，維護人員要熟悉調(diào)速器的工作原理，調(diào)速器抽動時能判斷抽動來源，針對抽動來源進行處理，這樣能很快判斷故障元嬰，保證了調(diào)速器的運行穩(wěn)定性。

參考文獻：

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