調(diào)速系統(tǒng)改造后存在的問題及改進(jìn)方案

摘要:大東江電站四臺機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)在2002年以來陸續(xù)進(jìn)行了改造，改造后的調(diào)速器運(yùn)行穩(wěn)定，減少了維護(hù)工作，但是還存在一些內(nèi)部配線問題以及功能性缺陷，需要進(jìn)行回路的改線、配線和程序的修改，以達(dá)到改造的最終目的。

關(guān)鍵詞:大東江電站；調(diào)速系統(tǒng)；改造；存在的問題；改進(jìn)方案

大東江電站是一個(gè)調(diào)峰調(diào)頻電站，在華中電網(wǎng)中扮演了一個(gè)重要的角色。她的安全穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤其重要。大東江電站在90年代四臺機(jī)組的調(diào)速器機(jī)械部分是湖南新特的KZT-100型，電氣部分是南京電力自動(dòng)化研究院生產(chǎn)的SJ－700微機(jī)調(diào)速器。自投運(yùn)以來，調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，但隨著調(diào)速器投運(yùn)時(shí)間加長，調(diào)速器出現(xiàn)了不少問題，增加了很多的維護(hù)量，也影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。調(diào)速器系統(tǒng)的改造勢在必行。

1改造前調(diào)速系統(tǒng)存在的問題

調(diào)速器零點(diǎn)漂移。KZT-100型調(diào)速器采用環(huán)噴式電液轉(zhuǎn)換器，復(fù)合彈簧式復(fù)中裝置。為防止轉(zhuǎn)動(dòng)套發(fā)卡，加裝有一振動(dòng)線圈，在振動(dòng)電流的作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)套不停旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)，以保證其動(dòng)作的速動(dòng)性和自潔能力。這種情況下，彈簧會因?yàn)槠诙淖兲匦?，致使零點(diǎn)發(fā)生變化。當(dāng)零點(diǎn)的變化值超過調(diào)速器的調(diào)節(jié)范圍時(shí)，調(diào)速器失去控制，發(fā)生溜負(fù)荷現(xiàn)象。

電調(diào)故障較多。電調(diào)的開關(guān)電源經(jīng)常出故障，電源的負(fù)載能力不行，致使不得不經(jīng)常更換開關(guān)電源。另外，其插件隨著投運(yùn)時(shí)間加長，也時(shí)有故障，更換插件、芯片的情況也是常有的事。

調(diào)速器在靜態(tài)時(shí)有油耗，增加了壓油泵啟動(dòng)頻率，這既縮減了壓油泵的使用壽命，也消耗了廠用電。

鑒于上述原因，為保證機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，在2002年后陸續(xù)對四臺機(jī)調(diào)速器進(jìn)行了改造，包括電氣和機(jī)械的改造，改造后的調(diào)速器是武漢三聯(lián)水電控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的PSWT-100型比例、數(shù)字式微機(jī)調(diào)速器。新調(diào)速系統(tǒng)與舊的調(diào)速系統(tǒng)相比具有一定的優(yōu)勢。

2新調(diào)速器的優(yōu)勢

數(shù)字閥采用PWM脈寬調(diào)制輸出，取消了模擬量輸出；比例閥采用數(shù)字式綜合輸出，取消了模擬電路輸出，增強(qiáng)了抗干擾能力；電氣部分可跟蹤機(jī)械手動(dòng)，機(jī)械手動(dòng)切至自動(dòng)或電手動(dòng)時(shí)不需任何調(diào)整，所有工況之間的切換無擾動(dòng)；調(diào)速器由自動(dòng)切換成手動(dòng)時(shí)，需要將開限機(jī)構(gòu)壓住平衡桿，條件燈亮后才能進(jìn)行，否則不能切換，而且開限手輪操作起來不太方便、快捷;調(diào)速器在靜態(tài)時(shí)有油耗，減少了壓油泵啟動(dòng)頻率；觸摸式液晶顯示屏，是人機(jī)對話窗口，具有自動(dòng)試驗(yàn)功能、具有記錄故障、發(fā)生故障的時(shí)間及原因、畫面切換方便，便于工作人員直觀的了解調(diào)速器工作情況；集成式設(shè)計(jì)無明管，無杠桿，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；系統(tǒng)油路設(shè)計(jì)上形成獨(dú)特的液壓位置，復(fù)中零位無需調(diào)校，且該零位自動(dòng)保持，活塞自動(dòng)復(fù)中；無鋼繩反饋，機(jī)柜布置靈活；

3新調(diào)速器存在的問題及改進(jìn)

經(jīng)過近四年的運(yùn)行情況，調(diào)速器的運(yùn)行情況還算穩(wěn)定，調(diào)速器的缺陷減少了，維護(hù)量也減少了，但是調(diào)速器在程序和配線方面還存在有一定的問題。

2005年4月16日，大東江4#電調(diào)無水調(diào)試，發(fā)現(xiàn)在電調(diào)直流供電時(shí)，面板顯示\"A機(jī)備用，B機(jī)工作\"，使用手動(dòng)把手切換A、B機(jī)時(shí)面板也不會改變。進(jìn)行查線發(fā)現(xiàn)，繼電器\"顯示切換JM\"電源接反，JM-13接在交流供電電源開關(guān)LN1-7號端子二極管前面，交流供電電源開關(guān)LN1-7，直流供電電源開關(guān)LN2-7經(jīng)各自的二極管后短接，所以當(dāng)電調(diào)直流供電時(shí)，必須經(jīng)交流供電電源開關(guān)LN1-7的二極管反向，再到JM13，故繼電器\"顯示切換JM\"沒有電源，不會切換。改線：將JM-13接在二極管的后面，這樣交、直流電源供電，JM都能正常工作。在隨后的大東江1#電調(diào)也進(jìn)行了改線。

2005年6月12日，大東江1#電調(diào)水頭信號接線：原來接線是M2與M2（1）的20、21端子并聯(lián)接在端子E47（水頭信號+）、E48（水頭信號-）上，電阻R20-21=50歐，此種接線方式，使輸入的水頭信號不對。對其進(jìn)行了改線。改線后為M2的20端子接端子E47（水頭信號+），21端子與M2（1）的20端子短接，M2（1）的21端子接在端子E48（水頭信號-），也就是兩個(gè)模塊的20、21串聯(lián)，此時(shí)電阻為100.5歐。改線后水頭輸入信號正常。隨后幾臺的電調(diào)水頭信號接線均改了線。

2007年大東江4#機(jī)組減振改造后電調(diào)無水調(diào)試時(shí)，湖南電力試驗(yàn)研究院水能動(dòng)力所對電調(diào)的新運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了選擇、測試。在對調(diào)速器功能進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)的問題有以下三個(gè)：

當(dāng)兩路導(dǎo)葉反饋均斷線時(shí)，調(diào)速器切數(shù)字閥手動(dòng)運(yùn)行，如此時(shí)再出現(xiàn)甩負(fù)荷現(xiàn)象，調(diào)速器保持不動(dòng)接力器；

并網(wǎng)狀態(tài)機(jī)頻斷線，切數(shù)字閥手動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)再出現(xiàn)甩負(fù)荷現(xiàn)象，調(diào)速器保持不動(dòng)。

當(dāng)兩路導(dǎo)葉反饋均斷線時(shí)，給電調(diào)一開機(jī)令，導(dǎo)葉開至44.9%不動(dòng)。

通過與湖南省電力試驗(yàn)研究院水能動(dòng)力所相關(guān)專家溝通、討論，我們初步明確改進(jìn)構(gòu)思，主要改進(jìn)方案如下：

開機(jī)過程、空載運(yùn)行情況下，電調(diào)判斷出現(xiàn)兩路導(dǎo)葉反饋斷線，或者機(jī)頻斷線（開機(jī)過程中，電調(diào)接到開機(jī)令后20s無機(jī)頻也判斷為斷線）后，電調(diào)強(qiáng)加比例閥關(guān)機(jī)信號，同時(shí)投緊急停機(jī)電磁閥，報(bào)電調(diào)故障至監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控系統(tǒng)完成停機(jī)流程。

負(fù)載情況下，主用機(jī)判斷出現(xiàn)導(dǎo)葉反饋斷線，或機(jī)頻斷線后報(bào)警，切至備用機(jī)運(yùn)行，備用機(jī)斷線（無論反饋或者機(jī)頻）時(shí)，維持比例閥自動(dòng)且維持原開度不調(diào)，報(bào)警。

甩負(fù)荷即油開關(guān)斷開后，電調(diào)自動(dòng)進(jìn)入空載調(diào)節(jié)，保護(hù)功能相同。

此次大東江4#機(jī)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的三個(gè)問題，焦點(diǎn)在于故障出現(xiàn)后電調(diào)切手動(dòng)保持接力器不動(dòng)。程序修編后，電調(diào)機(jī)頻或反饋故障時(shí)不切手動(dòng)而是維持自動(dòng)并報(bào)警，有油開關(guān)\"合\"信號則維持不調(diào)，無油開關(guān)\"合\"信號則強(qiáng)加關(guān)機(jī)信號。投入緊急停機(jī)裝置是為了可靠，同時(shí)交監(jiān)控完成停機(jī)流程避免惰性停機(jī)。存在的負(fù)面影響是：若兩路機(jī)頻或反饋故障時(shí)油開關(guān)信號抖動(dòng)甚至只是瞬間接觸不良，將導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入緊急停機(jī)流程。

在大東江電站調(diào)速系統(tǒng)改造完成后，經(jīng)過近四年的運(yùn)行情況，調(diào)速器的運(yùn)行情況穩(wěn)定，但在2007年大東江4#機(jī)調(diào)速器功能測試中發(fā)現(xiàn)的問題在其他三臺調(diào)速器中也同樣存在，需要逐步解決，后續(xù)的工作包括：修編電調(diào)程序，增加報(bào)警繼電器和布線。這些工作將安排在機(jī)組檢修中逐臺進(jìn)行，并需要廠家專家的支持幫助才能完成。相信經(jīng)過完善后的調(diào)速系統(tǒng)將運(yùn)行得更安全可靠，以達(dá)到改造的目的。

作者簡介：劉青節(jié)（1972-），女，1972出生，湖南省永興縣人，1995年7月畢業(yè)于四川聯(lián)合大學(xué)（原成都科技大學(xué)）水利工程系水利水電動(dòng)力工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，1995年7月分配到湖南省東江水力發(fā)電廠，工程師，從事水電站自動(dòng)化工作，現(xiàn)為東江電廠熱工專責(zé)。