水電廠水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的運(yùn)行及維護(hù)措施

陳陽1 趙鍵波2

華能瀾滄江水電股份有限公司景洪水電廠 云南景洪 666100

摘要：調(diào)速器能否穩(wěn)定運(yùn)行對于抽水蓄能電廠以及整個(gè)電網(wǎng)都有著極為重要的意義。文章基于對調(diào)速器系統(tǒng)多起故障的原因及運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：水電廠；水輪發(fā)電機(jī)組；調(diào)速器

引言

水輪機(jī)調(diào)速器作為水電廠的重要設(shè)備，對水力發(fā)電廠的正常運(yùn)行起到關(guān)鍵作用，與水電站能否正常發(fā)電的工作密不可分，一旦調(diào)速器出現(xiàn)故障，將直接關(guān)系到水輪發(fā)電機(jī)組乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此采取科學(xué)手段對機(jī)器存在的故障進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)措施加以處理，保證調(diào)速器正常工作就顯得極為重要。

1調(diào)速器的運(yùn)行故障

1.1調(diào)速器抽動(dòng)故障及檢修

調(diào)速器抽動(dòng)的原因是由于工作機(jī)組的自動(dòng)平衡系統(tǒng)調(diào)節(jié)，多臺(tái)機(jī)器并網(wǎng)運(yùn)行的功率過大或者是工作機(jī)組空載運(yùn)行的受力不均勻等，導(dǎo)致的導(dǎo)葉接力器振幅周期運(yùn)動(dòng)過快而劇烈的抖動(dòng)，影響調(diào)速機(jī)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)令水電站的工作機(jī)組暫停，影響水電站的正常運(yùn)作。如果發(fā)現(xiàn)調(diào)速器在工作中，工作機(jī)組運(yùn)行功率不斷跳躍浮動(dòng)、壓油泵啟動(dòng)異常頻繁、調(diào)壓閥不停的上下起伏運(yùn)動(dòng)等不正常的現(xiàn)象發(fā)生，一定要暫停運(yùn)行，進(jìn)行檢修工作，以免帶來更大的影響和損失。

1.2感壓閥和補(bǔ)氣閥故障及檢修

感壓閥或補(bǔ)氣閥是調(diào)速器的調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生故障，調(diào)速機(jī)在運(yùn)行的過程中會(huì)存在安全隱患，一旦內(nèi)部儲(chǔ)存的能量過多而無法釋放，對于工作人員的人身安全威脅較大，不要小看小小的零部件，在水電站的正常運(yùn)行中占有著重要的成分。如果發(fā)生故障，會(huì)表現(xiàn)為油泵加壓現(xiàn)象異常，罐內(nèi)油壓因過高而發(fā)生爆裂的危險(xiǎn)，或是形成負(fù)壓使得罐體變形，難以繼續(xù)使用，增加了水電站的運(yùn)行成本。

1.3調(diào)速器漏油故障及檢修

壓油罐是調(diào)速器的動(dòng)力裝置，如果在運(yùn)行中出現(xiàn)異常，供油不及時(shí)，影響了調(diào)速器的調(diào)節(jié)機(jī)制，對水電站的工作不利，降低了水電站的運(yùn)行效率。壓油罐出現(xiàn)故障，其表現(xiàn)為罐口或接力器有滲油跡象，不及時(shí)處理會(huì)造成大量的油外泄，導(dǎo)致壓油罐內(nèi)部的油位降低，對調(diào)速器的油量供給不足，影響水電站的工作。

1.4水輪機(jī)過速故障及檢修

水輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過名牌規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速，則出現(xiàn)過速事故，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速升高至某一定值以上（一般超過額定轉(zhuǎn)速的140%以上），水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分離心力急劇增大，引起水輪機(jī)擺度與振動(dòng)顯著增大，發(fā)生水輪機(jī)調(diào)速器失控，造成水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定部分的碰撞，甚至事故不斷擴(kuò)大而損壞更多部件，所以必須有效地防止發(fā)生機(jī)組過速故障。當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)過速的時(shí)候，切莫心慌，應(yīng)保持冷清，沉著應(yīng)對。

1.5工作電源電壓故障及檢修

水電站在調(diào)試調(diào)速器的過程中，工作人員應(yīng)對交流電源以及直流電源進(jìn)行有效連接，促使其與調(diào)速器電源板裝置連接起來，然而上電后可能會(huì)有部分設(shè)備無法正常運(yùn)行，通過測量可見，電源板裝置的輸出電壓明顯低于正常電壓值，導(dǎo)致水電站水輪機(jī)調(diào)速器在電源電壓方面出現(xiàn)異常。

1.6調(diào)速器導(dǎo)葉、槳葉故障

水電站調(diào)速器電器柜斷電后再次上電時(shí)，其導(dǎo)葉以及漿葉等始終處于故障狀態(tài)，將導(dǎo)葉以及漿葉調(diào)整到手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，對電源模塊沒有輸出的電壓進(jìn)行測量，可發(fā)現(xiàn)信號(hào)反饋存在異常。究其原因，主要是因?yàn)閷?dǎo)葉反饋越限，造成導(dǎo)葉轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)控制狀態(tài)。導(dǎo)葉反饋屬于電流型信號(hào)，電流信號(hào)最小為4mA，最大為30mA，如果導(dǎo)葉反饋的具體數(shù)值不處于該范圍內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)故障。該類故障通常是在導(dǎo)葉全部關(guān)閉或者信號(hào)線處于脫線狀態(tài)時(shí)發(fā)生的，因?yàn)殡娏餍盘?hào)存在波動(dòng)，或者限號(hào)受到外界的影響和干擾，常常處于不穩(wěn)定狀態(tài)，數(shù)值容易發(fā)生漂移，導(dǎo)致真實(shí)數(shù)值常常比常規(guī)極限值低，這種越低限故障由此發(fā)生，帶來故障信號(hào)。其次，越高限通常是由通道故障引發(fā)的，在很多情況下是因?yàn)槎搪穯栴}或遭受大電流信號(hào)干擾，引發(fā)嚴(yán)重波動(dòng)，導(dǎo)致數(shù)值比 20mA 這個(gè)最高值大。另外，導(dǎo)葉以及槳葉故障也有可能是因?yàn)槿~反饋回路方面的問題引發(fā)。

2調(diào)速器的運(yùn)行及維護(hù)措施

2.1調(diào)速器抽動(dòng)故障檢修

在排查的過程中，要先對電磁干擾信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測，看調(diào)速器受其影響是否顯著；如果不是，就要看水電站的周圍有沒有施工的工地或較重的機(jī)車通過，引起接力器的異常抽動(dòng)；不是的話就繼續(xù)看反饋電位器的情況如何，如果是因?yàn)榻佑|不良，受到較大的震動(dòng)，會(huì)發(fā)出異常的信號(hào)，加大調(diào)速器的抽動(dòng)速度，如果是因?yàn)檩斎胗姓`，調(diào)節(jié)以下各項(xiàng)的數(shù)據(jù)參數(shù)即可；到這個(gè)步驟，如果還是沒有異常，那多半就是液壓元件和輸油管路出了問題，需要更換零件。

2.2感壓閥和補(bǔ)氣閥檢修

感壓閥和補(bǔ)氣閥異常，最明顯的特征是壓油罐油位的下降或罐內(nèi)壓力的不穩(wěn)定現(xiàn)象，致使調(diào)速器無法正常工作。檢修的方法可以對感壓閥進(jìn)行技術(shù)調(diào)整，卸下重新組裝，然后調(diào)整合理的位置和松緊程度，這個(gè)過程經(jīng)驗(yàn)比較重要。補(bǔ)氣閥是通過信號(hào)進(jìn)行檢測，在檢測系統(tǒng)內(nèi)部，如果出現(xiàn)問題故障，檢測系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，然后采取相應(yīng)的措施，以避免出現(xiàn)更大的麻煩。

2.3調(diào)速器漏油故障檢修

調(diào)速器壓油罐一般都會(huì)安裝自動(dòng)檢測裝置，與計(jì)算機(jī)相連，可以檢測出漏油的位置，多數(shù)的故障都會(huì)出現(xiàn)在接力器上。檢修時(shí)要查看接力器的零件是否完好無損，然后轉(zhuǎn)動(dòng)一下，看連接是否松動(dòng)，如果都沒有問題，那可能是油的品質(zhì)的原因，一些劣質(zhì)的油含有大量的雜質(zhì)，堵塞了接力器的孔隙，使油不能正常通過而向外滲出，可以將油過濾一下，除去其中的大部分雜質(zhì)，還要定期疏通輸油管路，這樣就可以有效地改善漏油現(xiàn)象。

2.4水輪機(jī)過速故障檢修

在運(yùn)行過程中，突然失去負(fù)荷，首先應(yīng)監(jiān)視過速保護(hù)裝置運(yùn)行是否正常，若水輪機(jī)過速保護(hù)拒動(dòng)或動(dòng)作不正常，應(yīng)立即手動(dòng)緊急將水輪機(jī)停機(jī)，必要時(shí)關(guān)閉水輪機(jī)主閥。若水輪機(jī)在開停機(jī)（或緊急停機(jī)）過程中，因調(diào)速器出現(xiàn)異常等引起水輪機(jī)過速，此時(shí)即使水輪機(jī)轉(zhuǎn)速還沒有達(dá)到過速保護(hù)動(dòng)作的整定值，那么也都應(yīng)立即關(guān)閉水輪機(jī)主閥。對于沒有設(shè)置水輪機(jī)主閥的，則應(yīng)盡快關(guān)閉水輪機(jī)前的進(jìn)水口閘門。當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速降到額定轉(zhuǎn)速的35%以下時(shí)，手動(dòng)制動(dòng)使機(jī)組完全停止。

2.5工作電源電壓故障檢修

面對工作電源出現(xiàn)的電壓故障，應(yīng)在調(diào)速器處理系統(tǒng)引入工作電源之前就針對交流線路以及直流線路進(jìn)行徹底檢查測試，了解調(diào)速器裝置以及不同電源之間的連接是否穩(wěn)定合理，運(yùn)行是否存在異常，確保線路連接無誤，將電壓等級(jí)控制在科學(xué)范圍內(nèi)。其次，如果能夠明顯調(diào)速器電源屬于交流還是直流，且確定路線連接無異常，則應(yīng)針對調(diào)速器電路電源板具體運(yùn)行特性進(jìn)行科學(xué)判斷，檢查電路電源板裝置有沒有出現(xiàn)斷線問題，沒有有存在虛焊現(xiàn)象，針對問題采取相應(yīng)措施進(jìn)行及時(shí)解決，確保調(diào)速器完成電源接入操作后能夠?qū)㈦妷褐捣€(wěn)定地控制在合理的范圍內(nèi)。

2.6調(diào)速器導(dǎo)葉、槳葉故障的解決

一是，加強(qiáng)對導(dǎo)葉反饋線的屏蔽處理，避免信號(hào)出現(xiàn)不穩(wěn)定。二是，針對瞬間越線故障信號(hào)進(jìn)行過濾處理，針對導(dǎo)葉反饋故障相應(yīng)的辨別程序進(jìn)行科學(xué)修改，通過這種途徑有效過濾部分干擾信號(hào)，促使調(diào)速器能夠在瞬間故障信號(hào)下不會(huì)立即轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)運(yùn)行狀態(tài)。三是，針對接線開展包扎處理，可解決上述相關(guān)故障問題，促使信號(hào)及時(shí)恢復(fù)正常。

3結(jié)語

正是由于水電廠的重要性，所以搞好水電站水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試與維護(hù)對于水電廠的發(fā)電工作很重要。因此積極強(qiáng)化人員素質(zhì)，提高對調(diào)速器調(diào)試與維護(hù)的重視，對于保障我國水電站工作的順利進(jìn)行。

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