水电站水轮机调速器调试与维护

水电站水轮机调速器调试与维护
发表时间：2020-12-02T12:10:17.940Z 来源：《当代电力文化》2020年第20期作者：熊家伟[导读] 水轮机调速器是水电站中的核心设备，其性能、工况直接关系水电站输出的电能质量和供电可靠性熊家伟
五凌电力有限公司托口水电厂湖南省怀化市 418106摘要：水轮机调速器是水电站中的核心设备，其性能、工况直接关系水电站输出的电能质量和供电可靠性。

因此采用科学的方法对水轮机调速器进行调试及维护，保证水轮机组的正常运转，为水电站的正常稳定运行提供保障。

本文在介绍水电站调速器的特点与运行要求的基础上，探讨了调试及日常维护内容，旨在提高水轮机调速器调试维护质量。

关键词：水电站；水轮机调速器；调试；维修一、水电站水轮机调速器概述
（一）水轮机调速器概念
水轮机调速器时水轮发电机组中的重要构成部分与辅助设备，水轮机调速器的运行工况与机组运行质量、发电效率密切相关，发挥着水轮机调节、并网功能。

其中，调节功能指，工作人员根据现场情况、准确评估水轮机组实时运行情况，通过调速器对机组运转速度、功率等参数进行调节控制，稳定将水轮机组保持为最佳运行状态。

水轮机调速器的并网功能指，工作人员提前或实时下达各项控制指令，调速器对指令进行执行，自动对水轮机组运行状态加以调整。

此外，在水轮机调速器出现故障问题时，将对水轮机组运行情况造成影响，机组难以稳定保持为稳定安全的运行状态。

（二）水轮机调速器投入运行要求
在水轮机调速器投入使用前，需要做好各项准备工作，检查水轮机调速器实时情况是否满足相关投入运行要求，处理存在的问题。

待一切无误后，再将设备投入使用。

通过提供良好的调速器工作条件，以此来减小设备故障出现率，水轮机调速器的具体投入运行要求为：（1）对调速器内控制器、油压检测装置等构成部分的安装情况进行检查、分析设备调试报告是否存在异常问题。

（2）清理柜内、部件表面残留的灰尘污渍，检查通电、充气以及充油条件是否满足，对实时油温、液位值进行测量，将导叶开度稳定控制为0。

（3）对各处接线情况、压力显示情况进行检查。

（4）对生产现场情况进行实地考察，如存在安全隐患、或是水轮机组会对调速器运行状态造成影响时，需要对现场进行处理。

（5）对主泵重复开展多次起动操作，再将油泵调整为自动状态。

（6）在必要情况下，可选择将油泵、主泵调整为手动操作状态；检查空气滤清器内是否残留灰尘杂物，提前对空气滤清器加以清理。

（三）水轮机调速器特点
工作人员必须掌握水轮机调速器特点，了解设备运行原理，才能科学制定水轮机调速其调试与维护工作方案，预防各项工作问题、设备故障的出现，水轮机调速器特点包括：（1）高操作性。

水轮机组是通过进出大量水流来起到发电作用，水流量越大、水轮机组规模越大，则发电效率越高。

因此，在水轮机组运行期间，需要通过调速器来稳定保持水流进出状态，对进水门等装置进行有效控制，使得调速机具有极高的操作性。

（2）环境复杂性。

水轮机调速器同时承担控制水流、维持机械结构稳定运行等职能，受到复杂工作环境影响，调速器运行状态使用性能的波动性较强，故障问题的成因较为复杂。

（3）运行复杂。

水轮机调速器结构较为复杂，且运行流程繁琐，在运行期间需要重复开展若干步骤。

同时，在调速器内部机构磨损程度严重或任意步骤出现异常运转现象后，都将对水轮机调速器的运行状态造成影响，加大调速器故障问题出现率。

（4）功能多样性。

水轮机调速器使用功能较为丰富，如以上提及的调节功能、并网功能。

因此，只有确保调速器各项使用功能均得到充分发挥，才能保证水电站发电系统稳定运行，在客观层面上加大了水轮机调速器调试与维护工作难度。

二、水电站水轮机调速器调试内容及要点（一）水轮机调速器自动远程控制调试当水轮机调速器处于自动远程控制模式时，可将调速器调试工作分为开机并网、解列停机、增减负荷、手自动切换步骤，具体调试要点包括：（1）在水轮机调速器正常工作条件下，尽可量采取微机自动操作方式，将开关调整至自动位置。

（2）开机并网。

工作人员提前在水轮机调压器出口区域中安装电压互感器，检查装置工作状态是否良好、实时水头位置。

由中控室下达控制指令，拔出锁锭，水轮机调速器自动开机，导叶部件位置挪动到水头下方区域，对网频情况进行跟踪观测。

在满足并网要求后，对油开关装置进行关合处理，水轮机调节器切换至断路器合状态。

（3）解列停机。

同步观察水轮机调速器的运行负荷，当负荷值归零后，监控系统将自动对水轮机组油开关装置下达跳开指令，这时水轮机调速器界面显示处于断路器分状态。

系统下达停机控制指令，导叶部件会在调速器停机、负荷归零时采取压紧操作，逐渐降低转速。

最后，撤销风压、将水轮机调速器备用。

（4）在调试过程中，工作人员在中控室内下达各项控制指令，对水轮机调速器的运行负荷值进行增减调整。

（5）手自动切换。

为检查水轮器调速器手自动切换情况，工作人员将开关装置进行旋转，即可将调速器控制方式由手动操作调整为自动控制。

但在手自动切换前，应检查保险情况、电压互感器运行状态、电源稳定情况，如若未满足以上条件、或是水轮机调速器正处于开/停机阶段时，禁止开展手自动切换操作。

（二）水轮机调速器手动近控调试
当水轮机调速器处于手动近控模式时，可将调速器调试工作分为开度调整、锁锭投拔、手动开机、手动停机、紧急停机步骤，具体调试要点包括：（1）根据调速器调试要求，工作人员对开关开展旋转操作，通过控制开关旋转方向来起到增大开度、减小开度的作用。

在开关无法旋转、电源中断时，则采取阀芯手动压入方法来调整导叶开度。

（2）根据操作指令来拔出或是投入锁锭。

在特殊情况下，采取阀芯手动压入方式，使用操作杆完成锁锭投拔操作。

（3）手动开机。

工作人员对开关装置进行旋转操作，在一定时间后，水轮机组将处于开启状态、导叶空载开度。

随后，观察一定时间，在水轮机组转速达到相应额定值后，即可松开开关。

关合励磁开关，将水轮机组运行频率稳定控制为50Hz，并根据调试要求对机组有功负荷进行实时调整。

（4）手动停机。

对开关进行旋转，依次减小水轮机组有功负荷与无功负荷。

断开主机组、灭磁开关装置连接，通过旋转开关来关闭叶片部件。

同步观察水轮机组转速，当转速达到一定标准后，对其进行制动处理，投入接力器锁锭。

（5）紧急停机。

为检查水轮机调速器突发问题应急处理能力，开展紧急停机操作，观察继电器独立节点的闭合情况、电磁阀动作执行情况、调速器快速全关时间。

当现地控制单元没有及时对调速器进行紧急停机处理时，则使用操作杆对阀芯压入，在必要情况下释放导叶。

同时，也可采取手动紧急停机方式，工作人员手动按下调速器停机按钮，在导叶关闭后将设备复归。

三、水电站水轮机调速器维护内容及要点
（一）日常维护
在水轮机调速器设备运行维护期间，工作人员必须严格遵循相关操作规范、全面掌握设备维护内容，禁止出现违章操作、私自变更维护方案等问题。

以水轮机调速器维护工作重点为例，具体包括：（1）油压装置监测。

对油压装置的运行数据进行监测采集，将监测数据与相对应的额定值进行对照分析，如油量、油温、油压等。

如若实时运行参数与额定值产生过大偏差，需要分析问题成因、采取有效处理措施，如采取降温措施、补充油品。

（2）清洗滤油嘴。

定期擦拭滤油嘴表面残留的油污，避免对调试器运行状态造成影响。

（3）在设备长期、高强度运行中，零部件将开展重复动作，产生一定的摩擦损耗。

如若零部件过度磨损，将会影响调速器运行状态、缩短设备实际使用寿命。

因此，工作人员需要定期对调速器进行全面拆机检修，对松动零部件进行紧固，更换老化磨损严重的零件。

（4）清除调速器表面结构、内部结构附着的灰尘污渍，定期开展杀虫作业，并对调速器采取隔离保护措施，在不影响设备运行质量的前提下安装防虫网。

（二）调速器常见故障问题与维护检修措施
水轮机调速器运行受到复杂环境影响，维护人员需要掌握各项常见故障问题的维护检修措施，才能及时解决设备故障、恢复调速器正常运行状态，常见问题类型与维护措施如下。

1、机频故障
机频故障的表现形式为，水轮机调速器故障灯亮起、持续发送报警信号，转速器处于原位状态。

当出现这一故障问题时，工作人员应旋转开关装置来调整为手动控制模式，重点检查测试模块的运行状态，如若输入模块指示灯持续保持为某种状态，表明输入模块损坏，对水轮机调速器开展上电、输入模块更换操作。

随后，依次对各点位测试模块运行情况加以检查，开展水轮机调速器调试作业，确定问题得到有效解决后，再将调速器调整为自动控制模式、投入使用。

2、导叶反馈错误
导叶反馈错误问题的表现形式为，调速器故障灯亮起、发出故障报警信号，反馈线断开或破损、增减开定速度不合理。

针对这一问题，工作人员需要将调速器电气开限完全打开，将增减给定速度控制在合理范围内，在必要情况下对程序系统进行改进调整。

在故障成因为位移传感器损坏、瘫痪运行时，对位移传感器加以更换处理即可。

结语：综上所述，为进一步提高水电站电能输出质量及发电效率，保证电力系统供电稳定可靠，各级水电部门必须加强对水轮机调速器调试、维护工作的重视程度及开展力度，要求工作人员全面掌握设备调试与维护工作要点，完善水轮机调速器调试体系及运行维护体系，提高水电站机组的运行效率。

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