水電站水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試與維護(hù)

謝偉 羅軍

【摘 要】水力發(fā)電站含有各種設(shè)備，其中水力渦輪機(jī)對(duì)水電站的發(fā)展具有重要影響。若水輪機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)影響水電站的局部功能運(yùn)轉(zhuǎn)，也將對(duì)發(fā)電的正常運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。因此，在水輪機(jī)的調(diào)試和維護(hù)方面做好工作非常重要。調(diào)速器是水輪機(jī)的一個(gè)重要部件，負(fù)責(zé)人員必須定期調(diào)試和維護(hù)調(diào)速器，以確保渦輪正常工作只有通過(guò)落實(shí)及加強(qiáng)預(yù)防性工作，才能增強(qiáng)維護(hù)的效率與效力。本文的研究旨在為水電站的技術(shù)人員研究并解決水電站水輪機(jī)調(diào)速器的故障和調(diào)節(jié)問(wèn)題提供學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】水電站;水輪機(jī);調(diào)速器;調(diào)試維護(hù)

引言

調(diào)速器是水輪機(jī)的一個(gè)重要部件，并極大程度的影響了水輪機(jī)的運(yùn)行速度。中國(guó)的技術(shù)不斷進(jìn)步，許多水電站引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)，這在水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行方面提供了較大幫助。調(diào)速器不僅影響水輪機(jī)的操作速度，而且還將影響水電廠的自動(dòng)操作。因此，調(diào)速器的運(yùn)行和維護(hù)使水輪機(jī)能夠可靠地履行正常的發(fā)電功能。調(diào)速器的正常操作確保了水電站水輪機(jī)的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)。負(fù)責(zé)人必須進(jìn)行調(diào)試和修理，延長(zhǎng)總使用年限，提高維修技能，控制故障概率。

一、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的基本功能

如上所述，水輪機(jī)調(diào)速器具有許多功能，以下簡(jiǎn)要介紹了水輪機(jī)調(diào)速器的部分基本功能：

（一）依照指令并網(wǎng)

水輪機(jī)調(diào)速器是自動(dòng)化操作設(shè)備系統(tǒng)中的重要模塊之一，根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)置指令，可以調(diào)整機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。因此在工作過(guò)程中，水電站網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)與連接工作得以順利展開，并確保網(wǎng)絡(luò)連接后的功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（二）調(diào)速及調(diào)節(jié)功率

水輪機(jī)調(diào)速器的主要功能之一為調(diào)節(jié)功能?？梢杂糜谡{(diào)整水輪機(jī)的速度，并控制水的流量。同時(shí)，可以合理地調(diào)整有功功率，以確保整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

二、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的操作特征

在啟動(dòng)水輪機(jī)調(diào)速器，并進(jìn)行調(diào)試與維護(hù)工作之前，必須了解其特性。這在設(shè)備保護(hù)調(diào)試和維護(hù)方面起著重要作用。以下為水輪機(jī)調(diào)速器的操作特征。

（一）高操作性

水輪機(jī)調(diào)速器為水電站的運(yùn)轉(zhuǎn)提供了強(qiáng)大的自動(dòng)化操作環(huán)境。水電站的水輪機(jī)一般較大，是水電站的重要電動(dòng)工具，而水輪機(jī)調(diào)速器主要負(fù)責(zé)控制水流的速度。由于其強(qiáng)大的工作能力，該功能具有強(qiáng)大的控制水流量的能力，從而在運(yùn)行時(shí)具備一定的高操作。

（二）運(yùn)行復(fù)雜性

水輪機(jī)調(diào)速器的操作過(guò)程復(fù)雜，功能范圍較寬。且水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜，調(diào)速器是其內(nèi)部組件之一。在處理一項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)上，需要有更多的步驟和過(guò)程，該設(shè)備的運(yùn)作非常快，工作進(jìn)程非常快。同時(shí)，無(wú)論什么程度的故障都會(huì)影響水輪機(jī)調(diào)速器的正常運(yùn)行。

（三）影響驅(qū)動(dòng)性

在工作過(guò)程中，水輪機(jī)調(diào)速器受到許多因素的影響。且其除了控制水流外，還在發(fā)電上發(fā)揮作用。因此，必須采取有效措施，確保該設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在對(duì)其運(yùn)行和日常維護(hù)過(guò)程中，必須考慮到環(huán)境對(duì)其整體功能的干擾性，需通過(guò)對(duì)影響因素的全面審查以防止故障的再度出現(xiàn)[1]。

（四）功能多樣性

水輪機(jī)調(diào)速器具有許多功能，在工作流程中負(fù)責(zé)若干任務(wù)。水電站可以保證正常且穩(wěn)定的發(fā)電主要基于充分利用水輪機(jī)功能的前提。而為保證水輪機(jī)的正常運(yùn)行，大多數(shù)水電站安裝了較多的網(wǎng)絡(luò)連接和自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備。工作人員及技術(shù)人員可以使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)連接任務(wù)，并以實(shí)際需求調(diào)整水輪機(jī)的速度，科學(xué)調(diào)控水的流量，從而使全站的整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)能夠安全可靠地運(yùn)行。

三、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試模式

水輪機(jī)調(diào)速器的物理結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。在操作過(guò)程中，負(fù)責(zé)人必須嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，而且必須掌握適當(dāng)?shù)恼{(diào)試技能，以確保水輪機(jī)調(diào)速器的正常性能，應(yīng)在操作過(guò)程中注重調(diào)速器相關(guān)系統(tǒng)模塊間的關(guān)系處理，確保水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

同時(shí)，水輪機(jī)調(diào)速器肩負(fù)關(guān)鍵的調(diào)控功能，技術(shù)人員應(yīng)在操作原理的指導(dǎo)下進(jìn)行調(diào)試工作。針對(duì)特殊情況，可利用簡(jiǎn)單的測(cè)試調(diào)試，并仔細(xì)注意易出現(xiàn)的特殊情況，注重將往年的工作與操作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，特殊問(wèn)題特殊處理。

（一）水電站水輪機(jī)的動(dòng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)合調(diào)試模式

實(shí)驗(yàn)是水輪機(jī)調(diào)速器調(diào)節(jié)的第一步。通常情況下可以分為靜態(tài)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)旨在探測(cè)和分析各種問(wèn)題。通常在機(jī)器裝滿水之前進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)，主要是通過(guò)控制調(diào)速器的速度以確保機(jī)器正常運(yùn)行。一旦機(jī)器裝滿水，就必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。目的是測(cè)試調(diào)速器的質(zhì)量，并確保其性能符合水輪機(jī)的操作要求。

（二）水電站水輪機(jī)的手動(dòng)、自動(dòng)檢測(cè)結(jié)合調(diào)試模式

檢測(cè)是另一個(gè)調(diào)試任務(wù)，主要檢查調(diào)速器的功能和每個(gè)附件的性能。一般來(lái)說(shuō)，這種檢測(cè)有兩種形式，一種是手動(dòng)檢測(cè)，另一種則是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)指令下的自動(dòng)檢測(cè)[3]。單獨(dú)手動(dòng)或自動(dòng)檢測(cè)的維護(hù)模式應(yīng)用頻率較低，大多數(shù)以兩種方式結(jié)合的檢測(cè)形式為主。

四、水電站水輪機(jī)調(diào)速器的維護(hù)模式

水力發(fā)電站水輪機(jī)調(diào)速器的維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。通常情況下，此項(xiàng)工作多被分配給特別人員，負(fù)責(zé)定期和偶爾的維修和檢查，以確保水輪機(jī)調(diào)速器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。更具體地說(shuō)，水輪機(jī)調(diào)速器的維護(hù)包括：

（一）水電站水輪機(jī)調(diào)速器油壓裝置維護(hù)

油壓裝置是調(diào)速器的一個(gè)部件。在調(diào)速器維護(hù)期間，工作人員必須監(jiān)視油壓裝置，并注意各種潛在影響因素，例如總量、油溫、油壓等。而在維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)制度為參考，嚴(yán)格落實(shí)規(guī)定，提高油壓裝置維護(hù)制度的執(zhí)行效率。

（二）水電站水輪機(jī)調(diào)速器監(jiān)管維護(hù)

在調(diào)速器工作期間，調(diào)速器的參數(shù)必須保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，例如調(diào)速器的功率、電壓等，此類參數(shù)需保持穩(wěn)定狀態(tài)。為解決參數(shù)異常所引發(fā)的問(wèn)題，負(fù)責(zé)人必須進(jìn)行實(shí)時(shí)、持續(xù)的監(jiān)督和控制工作。保證在該設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)期間，各種參數(shù)保持穩(wěn)定。

（三）水電站水輪機(jī)調(diào)速器的潤(rùn)滑與清洗維護(hù)

不難發(fā)現(xiàn)，調(diào)速器通常由多個(gè)部分組成，并不可避免的發(fā)生摩擦。負(fù)責(zé)人應(yīng)注意在零件之間進(jìn)行潤(rùn)滑，緩解零件之間的摩擦。由此減少機(jī)械損耗，延長(zhǎng)調(diào)速器使用壽命[4]。

調(diào)速器的使用過(guò)程必須與石油接觸，因而易出現(xiàn)油垢。因而負(fù)責(zé)人需特別注意及時(shí)清洗調(diào)速器的濾嘴，以確保調(diào)速器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

水力發(fā)電站是中國(guó)的一個(gè)重要水利項(xiàng)目之一，在發(fā)電方面發(fā)揮著重要作用，水電站的穩(wěn)定運(yùn)行可以確保一方居民的用電質(zhì)量和安全。水輪機(jī)是水力發(fā)電站的一個(gè)重要組成部分。水輪機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)電工作，調(diào)速器可以控制水輪機(jī)轉(zhuǎn)速，控制流速。若調(diào)速器的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，將嚴(yán)重干擾水輪機(jī)的穩(wěn)態(tài)，也可能造成安全層面的管理問(wèn)題。因此，負(fù)責(zé)人必須注重水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)試和維修工作，重新看待自身工作的關(guān)鍵性，報(bào)以認(rèn)真工作態(tài)度，以確保水輪機(jī)調(diào)速器的最佳使用和運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍麗婷，鮑海艷.基于改進(jìn)粒子群算法的水輪機(jī)調(diào)速器功率模式參數(shù)優(yōu)化研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（14）：268-270.

[2]黃祖仁.水輪機(jī)調(diào)速器機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)能力的優(yōu)化技術(shù)研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（13）：246-247.

[3]張官祥，陳自然，蔣小輝，常中原，涂勇.水輪機(jī)調(diào)速器比例閥跟隨故障診斷處理及應(yīng)用[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2019，42（06）：49-52.

[4]王聰，王德寬，張建明，劉同安.數(shù)字插裝式水輪機(jī)調(diào)速器應(yīng)用研究[J].水電能源科學(xué)，2019，37（03）：132-135.

（作者單位：國(guó)家電網(wǎng)湖南電力有限公司水電分公司）