王順平

摘 要：近幾年，水輪發(fā)電機(jī)組受到了廣泛關(guān)注，其中最關(guān)鍵的元件就是調(diào)速器，借助調(diào)節(jié)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水量有效實(shí)現(xiàn)機(jī)組出力情況的調(diào)節(jié)，從而發(fā)揮設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值。但是，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，調(diào)速器故障問題時(shí)有發(fā)生，為了避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和故障問題，相關(guān)部門要對設(shè)備元件進(jìn)行定期故障檢修和處理。本文簡要分析了水電站調(diào)速器的組成和原理，并對水電站調(diào)速器常見故障、原因以及對應(yīng)的檢修方法展開了討論，僅供參考。

關(guān)鍵詞：水電站調(diào)速器；故障；原因；檢修方法

一、水電站調(diào)速器概述

（一）組成

在水輪發(fā)電機(jī)組中，調(diào)速器和調(diào)節(jié)閥是較為關(guān)鍵的元件，借助調(diào)節(jié)流量控制導(dǎo)葉開度從而調(diào)節(jié)發(fā)電量，在這過程中，調(diào)速器故障較為常見。比較普遍的調(diào)速器型號主要是YWT-600系，利用的是可編程微機(jī)調(diào)速器，控制硬件主體是CPMIA-MAD02，其實(shí)際的模擬量L/O單元主要分為4個(gè)模擬量回路，其中，導(dǎo)葉開度、水頭、機(jī)組有功功率等模擬信號就是運(yùn)算和控制的根本。另外，CGM41是內(nèi)部測量模塊，有系統(tǒng)機(jī)端PT完成機(jī)組頻率信號以及電網(wǎng)頻率信號的濾波處理，能將相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，直接遞交PLC完成中央處理器的讀取過程，直接利用PID運(yùn)算就能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)開關(guān)的控制。除此之外，設(shè)備內(nèi)部還包括電源變換模塊，能實(shí)現(xiàn)電源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，并且能供給頻率測量模塊和反饋電位器，確保系統(tǒng)能處于良好的運(yùn)行狀態(tài)[1]。

（二）原理

在水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)用和運(yùn)行的過程中，主要是借助調(diào)速器和調(diào)節(jié)閥聯(lián)動作用，能有效進(jìn)行水能調(diào)節(jié)，并且配壓閥活塞就能同時(shí)控制調(diào)速器的接力器以及調(diào)壓閥的開關(guān)過程，真正實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作的協(xié)調(diào)處理。

第一，機(jī)組在緩慢減少荷載的過程中，配壓閥中的活塞就會形成一定的位移量，此時(shí)位移量一般會小于h，壓力油則僅僅是進(jìn)入接力器的關(guān)閉腔（P3），對應(yīng)P2腔則同時(shí)實(shí)現(xiàn)聯(lián)通，有效完成回油操作，接力器就能向著關(guān)閉的方向逐漸移動。需要注意的是，在這個(gè)操作過程中，機(jī)組明顯處于減少出力的狀態(tài)。而當(dāng)調(diào)壓閥操作油缸向著P5腔進(jìn)行回油的過程中，壓力油減少，調(diào)壓閥就會處于關(guān)閉狀態(tài)。

第二，在機(jī)組甩負(fù)荷以及需要緊急停止運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，若是調(diào)壓閥出現(xiàn)了嚴(yán)重的失靈拒動問題，就要借助節(jié)流閥進(jìn)行壓力油的減少和控制，及時(shí)關(guān)閉導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)，確保引水管道壓力的上升數(shù)值不會超出整體結(jié)構(gòu)的允許數(shù)值，從而一定程度上優(yōu)化管理模式的綜合水平。

第三，機(jī)組增加負(fù)荷的狀態(tài)后，此時(shí)主配壓活塞會出現(xiàn)逐漸下移的狀態(tài)，壓力油則會進(jìn)入接力器，接力器就能完成回油控制，向著開啟的方向移動后機(jī)組內(nèi)一般會增加對應(yīng)的力學(xué)數(shù)值，保證了調(diào)壓管理工作的合理性[2]。

第四，在水電站調(diào)速器運(yùn)行的過程中，為了保證對應(yīng)壓力鋼管運(yùn)行流速的合理性，就會利用調(diào)節(jié)作用避免其出現(xiàn)負(fù)壓運(yùn)行的問題，從而提升應(yīng)用管理的規(guī)范化水平。

二、水電站調(diào)速器常見故障和原因

（一）開機(jī)頻率異常

在水電站調(diào)速器應(yīng)用過程中，開機(jī)頻率異常較為常見，主要分為以下幾種情況：

第一，開機(jī)后整體設(shè)備的機(jī)組頻率運(yùn)行數(shù)值明顯縮小，主要表現(xiàn)為開機(jī)后機(jī)組頻率不能和網(wǎng)頻頻率保持在一致的狀態(tài)，就會造成機(jī)組運(yùn)行相關(guān)情況無法達(dá)到并網(wǎng)的運(yùn)行要求。究其原因，主要是因?yàn)檎{(diào)速器運(yùn)行參數(shù)自動電氣開度的相應(yīng)限制參數(shù)沒有按照標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和設(shè)置，就會出現(xiàn)異常運(yùn)行的問題。最關(guān)鍵的是，當(dāng)前水位數(shù)值較低，人工設(shè)定的水頭數(shù)值和實(shí)際水頭開度存在限制數(shù)值不對應(yīng)的現(xiàn)象，必然會造成機(jī)組跟蹤電網(wǎng)頻率參數(shù)無法迅速達(dá)到同期要求，影響運(yùn)行的綜合質(zhì)量。

第二，開機(jī)后顯示屏中無顯示，主要表現(xiàn)為開機(jī)指令下達(dá)后，機(jī)組盡管已經(jīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是調(diào)速器的顯示屏依舊沒有數(shù)字顯示。究其原因，主要是因?yàn)闄C(jī)頻信號出現(xiàn)斷線或者是測頻環(huán)節(jié)異常[3]。

（二）負(fù)載運(yùn)行負(fù)荷波動故障

對于水電站調(diào)速器運(yùn)行工作而言，負(fù)載運(yùn)行體系內(nèi)負(fù)荷的異常波動也會對設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生制約作用，甚至?xí)斐蓢?yán)重的故障問題。

一方面，并網(wǎng)運(yùn)行中機(jī)組出現(xiàn)溜負(fù)荷的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為機(jī)組負(fù)荷出現(xiàn)突然減數(shù)到零的狀態(tài)，并且空載維持或者是開度維持過程中都會出現(xiàn)輸出功率參數(shù)嚴(yán)重不符的問題。究其原因，主要是因?yàn)閿嗦菲鞅旧沓霈F(xiàn)了誤動作問題，或者是導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)反饋斷線、反饋漂移等。

另一方面，水電站調(diào)速器運(yùn)行過程中出現(xiàn)機(jī)組超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)。主要表現(xiàn)為選負(fù)載運(yùn)行時(shí)調(diào)速器本身處于負(fù)載調(diào)速的過程，但是在機(jī)頻信號中斷后，調(diào)速器自動快速地將導(dǎo)葉開度數(shù)值達(dá)到100%，這種情況會造成超負(fù)荷的問題，嚴(yán)重制約機(jī)組的正常運(yùn)行，并且會對發(fā)電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生影響[4]。

三、水電站調(diào)速器常見故障的檢修方法

（一）開機(jī)頻率檢修

為了保證水電站調(diào)速器運(yùn)行的綜合質(zhì)量，就要結(jié)合具體情況建立對應(yīng)的處理機(jī)制，保證工序的完整性和合理性，確保能為后續(xù)應(yīng)用管控工作的全面進(jìn)步創(chuàng)設(shè)良好的平臺。

第一，針對開機(jī)后機(jī)組頻率較小的問題，要在調(diào)速器觸摸屏上進(jìn)行操作流程的切換，有效切換為機(jī)旁操作，并且適當(dāng)?shù)卦黾娱_度限制數(shù)值，有效優(yōu)化相應(yīng)管理控制效果。

第二，針對開機(jī)后機(jī)頻顯示器無顯示的問題要集中對機(jī)組PT進(jìn)行外部盤柜的檢查，有效分析機(jī)頻信號接線的完整性和安全性，并且測頻環(huán)節(jié)的隔離變壓器是否出現(xiàn)異常也是主要的檢修對象[5]。

（二）負(fù)載運(yùn)行負(fù)荷波動檢修

為了提升水電站調(diào)速器的綜合質(zhì)量，也要對負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行集中管理和校對監(jiān)督。

一方面，針對并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組溜電荷的問題，要及時(shí)對斷路器的輔助接點(diǎn)進(jìn)行管理，合理性采取可靠的接觸措施，確保能對導(dǎo)葉反饋進(jìn)行及時(shí)的校對和處理，提升零點(diǎn)和滿度參數(shù)的應(yīng)用效果。

另一方面，針對運(yùn)行機(jī)組超負(fù)荷的問題，運(yùn)行人員要針對具體情況進(jìn)行具體分析，要將調(diào)速器開度限制數(shù)值降低到略高于滿負(fù)載的開度數(shù)值，一定程度上避免這種問題出現(xiàn)擴(kuò)散。并且，要及時(shí)聯(lián)系相應(yīng)的廠家，對調(diào)速器程序進(jìn)行優(yōu)化，從而發(fā)揮其自動容錯(cuò)功能，有效避免運(yùn)行失衡，提升運(yùn)行的穩(wěn)定性[6]。

結(jié)束語：

總而言之，在水電站調(diào)速器管理過程中，要結(jié)合應(yīng)用環(huán)境和設(shè)備應(yīng)用要點(diǎn)建立對應(yīng)的故障管控方案，定期維修的同時(shí)，針對實(shí)際問題落實(shí)相應(yīng)的檢修措施，保證相應(yīng)工作都能落實(shí)到位，從而一定程度上提高運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的全面進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉鴻清.水輪機(jī)微機(jī)型調(diào)速器系統(tǒng)的常見故障及應(yīng)對措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（12）：5636-5636.

[2] 李科.水輪機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)的常見故障原因分析及處理方案[J].商品與質(zhì)量，2018（1）：247.

[3] 李傳勇.水電站水輪機(jī)調(diào)速器常見故障原因與處理方式探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（8）：4888.

[4] 王俊.淺析水輪機(jī)調(diào)速器液壓系統(tǒng)常見故障及處理[J].商品與質(zhì)量，2017（28）：156.

[5] 楊宗學(xué).淺析調(diào)速器常見的故障及分析處理[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2016，39（11）：52-53.

[6] 陳宏州.水輪機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)及故障處理技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（14）：1557.