水電機(jī)組調(diào)速器異常故障及處理分析

劉彩紅

摘要：參照某水電廠水電機(jī)組因?qū)~接力器異常導(dǎo)致的低油壓保護(hù)動(dòng)作機(jī)組機(jī)械事故引發(fā)的停機(jī)以及機(jī)組無法自動(dòng)開機(jī)事件為例，對(duì)水電機(jī)組調(diào)速器異常故障及處理方式作出探究，以望參考。

關(guān)鍵詞：水電機(jī)組;調(diào)速器異常;故障及處理

0前言

某水電廠發(fā)生一起導(dǎo)葉接力器異常抽動(dòng)所導(dǎo)致的低油保護(hù)動(dòng)作機(jī)組機(jī)械事故停機(jī)事件以及一起水電機(jī)組無法正常開機(jī)的問題，維修人員對(duì)發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析，一致認(rèn)為是調(diào)速器液壓控制柜內(nèi)綜合控制模塊內(nèi)的濾波電容出現(xiàn)了問題。隨后，維修技術(shù)人員針對(duì)這種濾波電容故障，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了一些列的排查與檢測(cè)，最終確定故障處理辦法，對(duì)綜合模塊濾波電容回路進(jìn)行了抗干擾處理，解決了故障。以望為水電機(jī)組雕塑器異常故障的處理提供參考性意見。

1、調(diào)速器的系統(tǒng)配置

某水電廠中有電業(yè)轉(zhuǎn)化單元、液壓控制柜、主配壓閥門以及電氣柜，南瑞公司的SARF-2000H型的微機(jī)調(diào)速器是該電廠電氣柜多采用的主要系統(tǒng)類型，采用貝加萊公司生產(chǎn)的PCCX20性控制器作為主要控制器，采用南瑞公司的ZFL-FC20000/D型控制柜，以及南瑞公司說研究的綜合控制模塊，該水電機(jī)組調(diào)速器中比例伺服閥是采用南瑞公司的ZKM-2型閥門作為主要的控制器，采用GE公司所生產(chǎn)的FC20000型主配壓閥作為主要的配壓閥門。

2、水電機(jī)組調(diào)速器異常故障情況

2.1、機(jī)組無法正常開機(jī)事件

在某水電廠日常生產(chǎn)的過程中，工作人員按照日常的工作流程對(duì)3號(hào)機(jī)進(jìn)行開機(jī)。但是在開機(jī)的過程中，當(dāng)監(jiān)控開機(jī)指令傳達(dá)給調(diào)速器之后，并沒有順利地開啟導(dǎo)葉。于是水電廠維修技術(shù)人員在機(jī)組緊急的情況下，對(duì)調(diào)速器功能進(jìn)行靜態(tài)檢測(cè)以及反復(fù)的對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)故障問題的原因出在液壓控制柜中綜合模塊1。于是維修技術(shù)人員對(duì)綜合模塊1進(jìn)行了及時(shí)的更換，調(diào)速器立刻恢復(fù)正常，故障解決。

2.2、事故低油壓保護(hù)動(dòng)作停機(jī)

在某水電機(jī)組在日常的生產(chǎn)過程中，在2號(hào)機(jī)完成自動(dòng)開機(jī)并完成并網(wǎng)之后，調(diào)速器中導(dǎo)葉接力器出現(xiàn)了周期為1.4秒，1.5%幅度的導(dǎo)葉額定開度來回異常扭動(dòng)，因此導(dǎo)致調(diào)速油壓系統(tǒng)的回油超過全部?jī)膳_(tái)油泵的注油量，進(jìn)而出現(xiàn)了調(diào)速器系統(tǒng)中油壓受到了嚴(yán)重的削弱，調(diào)速器系統(tǒng)中事故低油壓保護(hù)動(dòng)作機(jī)組發(fā)生機(jī)械事故停機(jī)。當(dāng)維修技術(shù)人員在機(jī)組緊急的狀態(tài)下對(duì)各項(xiàng)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查并且均未發(fā)生任何控制環(huán)節(jié)的異常后，選擇手動(dòng)開機(jī)的方式對(duì)調(diào)速器進(jìn)行空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)故障的原因存在于液壓控制柜內(nèi)的綜合模塊1，于是維修技術(shù)人員對(duì)故障模塊進(jìn)行及時(shí)地更換，最終調(diào)速器回歸正常，故障排除。

3、調(diào)速器綜合控制模塊故障的分析以及排查

作為銜接調(diào)速器電氣控制部分以及機(jī)械液壓部分的重要環(huán)節(jié)，調(diào)速器液壓控制柜綜合控制模塊在完全自動(dòng)的條件下，采用內(nèi)環(huán)串級(jí)控制對(duì)該模塊中電氣控制輸出與主配反饋模塊，為導(dǎo)葉控制的精準(zhǔn)度以及穩(wěn)定性做出有力的保障[1]。

3.1、水電機(jī)組調(diào)速器綜合控制模塊故障情況分析

水電廠維修技術(shù)人員對(duì)水電機(jī)組更換下來的故障模塊進(jìn)行一系列的測(cè)試后發(fā)現(xiàn)：2號(hào)機(jī)組中，綜合控制模塊電氣柜到液壓控制柜的控制電壓通道上濾波電容出現(xiàn)故障，該部位的電阻值出現(xiàn)嚴(yán)重的故障，回路中電阻值出現(xiàn)了接近50倍的下降，導(dǎo)致輸出電壓變高，嚴(yán)重影響了輸出到功放的電壓穩(wěn)定性，有嚴(yán)重的震蕩情況出現(xiàn)在伺服閥門的閥芯中，所以才出現(xiàn)導(dǎo)葉接力器往復(fù)運(yùn)行的情況。而3號(hào)機(jī)組中，綜合控制模塊調(diào)速器主配壓閥門反饋通道上的濾波電容同樣出現(xiàn)了損壞，電阻值異常導(dǎo)致輸入信號(hào)出現(xiàn)嚴(yán)重的不穩(wěn)定，出現(xiàn)主配反饋異常放大倍數(shù)，失去對(duì)導(dǎo)葉的控制。

3.2、調(diào)速器綜合控制模塊故障的排查

該書電廠使用的綜合控制模塊已經(jīng)是當(dāng)下較為成熟的一種產(chǎn)品，其應(yīng)用在很多的工程中并且沒有出現(xiàn)這種情況或者是類似的故障。因此，針對(duì)這種同一個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的中核控制模塊，同時(shí)發(fā)生故障的情況，首先要對(duì)其生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行考察，當(dāng)維修技術(shù)人員排除了廠家生產(chǎn)的情況下，對(duì)水電廠的運(yùn)行實(shí)際情況的電磁干擾以及運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行排查。

首先，電磁干擾方面的原因?？紤]到兩次的故障都是發(fā)生在水電機(jī)組在開機(jī)的過程中，來進(jìn)行開停機(jī)的過程中都要進(jìn)行控制風(fēng)閘電磁閥等多種操作，在電磁閥進(jìn)行投切的情況下會(huì)出現(xiàn)一定的感染電壓，對(duì)輻射以及電源線等造成嚴(yán)重的影響。因此要在水電機(jī)組停機(jī)狀態(tài)下調(diào)速器信號(hào)回路的干擾進(jìn)行排查，將示波器分別連接到雕塑器綜合控制模塊電氣柜與液壓控制柜的控制電壓通道以及主配壓閥反饋通道，同時(shí)要進(jìn)行多次的自動(dòng)風(fēng)閘電磁閥，對(duì)各個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)電壓波形進(jìn)行捕捉。維修技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行每次操作的過程中都會(huì)導(dǎo)致電磁閥失去電力，都會(huì)產(chǎn)生浪涌式的電壓，電壓峰值在10V到25V不等。因此可以得出結(jié)論，在進(jìn)行檢測(cè)的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)高于電容承受耐壓的浪涌信號(hào)，但是因?yàn)榫S修技術(shù)人員的測(cè)試次數(shù)以及對(duì)象有所限制，因此這其中會(huì)有一定的隨機(jī)性出現(xiàn)，因此不能排出綜合模塊電容損壞以及現(xiàn)場(chǎng)浪涌電壓的影響。

其次，運(yùn)行環(huán)境方面。該水電廠的運(yùn)行環(huán)境十分優(yōu)良，沒有粉塵以及氣壓等影響因素出現(xiàn)，因此能夠?qū)φ{(diào)速器綜合控制模塊工作性能產(chǎn)生影響的只有溫度或者是濕度。維修技術(shù)人員對(duì)最近一個(gè)月運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度以及濕度記錄進(jìn)行查閱，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)近一個(gè)月的運(yùn)行環(huán)境溫度大約都在30攝氏度到70攝氏度之間。因此我們可以斷定，與國(guó)家規(guī)定的溫度以及濕度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的情況下，現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行溫度和濕度并沒有超標(biāo)，因此我們可以基本上排除調(diào)速器綜合控制模塊出現(xiàn)電容故障是由于溫度以及濕度而引起的故障。

4結(jié)語

水電廠電磁環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，因此，在選擇設(shè)備型號(hào)的過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備的抗干擾能力以及社會(huì)的運(yùn)行過程中信號(hào)輸出干擾型號(hào)的大小因素進(jìn)行綜合的考量，將不同設(shè)備之間互相干擾的問題最大程度的扼制在搖籃中，為設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)行做出有效的保障。同時(shí)針對(duì)水電機(jī)組中調(diào)速器的異常故障，維系技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)故障原因進(jìn)行充分的分析，并以此為基礎(chǔ)對(duì)其進(jìn)行縝密地排查與檢修，實(shí)現(xiàn)故障的高效處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]向文平，陳勇旭，李軍路.瀑布溝水電站2#水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速器故障分析及處理[J].廣西水利水電，2012（5）：64-66.

（作者單位：國(guó)投甘肅小三峽發(fā)電有限公司）