谈水电站水轮机调速器的调试与维护

谈水电站水轮机调速器的调试与维护

发表时间：2019-11-29T14:37:29.340Z 来源：《云南电业》2019年6期作者：邓贤江[导读] 调速器是水轮发电机的重要控制及调节机构，一旦出现问题将直接影响水轮发电机的正常运行，严重情况下还会导致水电站整个系统瘫痪。

邓贤江

（国网四川省电力公司富顺县供电分公司四川省自贡市 643200）摘要：调速器是水轮发电机的重要控制及调节机构，一旦出现问题将直接影响水轮发电机的正常运行，严重情况下还会导致水电站整个系统瘫痪。因此，水轮机调速器的调试与维护一直是水电站工作中的重中之重，各水电站必须积极采取有效措施来做好水轮机的维护与调试保养。作为维护人员，更是要积极地做好水轮机调速器的调试与维护工作，真正确保水电站整个系统的良性运行。

关键词：水电站；水轮机；调速器；调试；维护

一、水电站水轮机调速器的概述

1.1水轮机调速器概念简析

水轮机调速器是水轮机的重要控制及调节机构，主要起调节水轮机的各个传动部件及其控制的作用。近年来，水轮机调速器不仅肩负着水轮机的调速工作，同时其也是水电站自动化运行中的重要部分，因此水轮机调速器的运行情况不仅关系着水轮机的使用，同时也左右着水电站自动化的水平。水轮机调速器一般而言具有相对较长的使用寿命，因此其需要进行定期的维护与检修，以保障其可以正常的运行。

1.2水电站水轮机调速器的功能

水轮机调速器作为水轮机的重要构成部分，也是实现对水轮机进行调节的关键部分。为保证水轮机的正常运转，并据此保障水电站的正常、稳定运行，水轮机调速器一般具备开停机功能及并网自调节功能。

其中，并网功能是实现对水轮机运转状态进行自动调整的重要条件。在水轮机正常运转过程中，工作人员通过电脑向水轮机下达运转状态调整指令，随后水轮机调速器具备的并网功能可依据相关指令，对水轮机的运转状态进行自动调整，有利于保障水轮机的稳定运转。调节功能作为水轮机调速器的主要功能，也是体现水轮机调速器价值的功能，其作用是对水轮机运转速度、水流量、功率等进行调节。即在水轮机运转过程中，工作人员可依据需求，利用调速器所具备的调节功能，将水轮机的转速、功率、水流量等调节至恰当的数值，以此保证水轮机运转的安全性和稳定性，进而为水电站的安全、稳定运行提供保障。

1.3水电站水轮机调速器的特点

水轮机调速器在使用的过程中具有着一定的特点，水电站工作人员对这些特点进行有效的掌握将有利于其今后工作的展开，具体来讲水轮机调速器具有如下几个方面的特点：

①具有很强操作力度。调速器是发电站水轮机重要的控制机构，在运行中需要对水轮机各个转动部件和导水机构进行控制调节，以达到水轮发电机稳定运行的目的，因此水轮机调速器在行中具很强操控力。

②运行复杂，涉及面广。水轮机调速器是一个复杂的部件，其内部机构复杂而繁琐，其在运行的过程中需要经过多个步骤才能实现正常运转，其运行的过程相对复杂，任何一个环节出现问题都将影响水轮机调速器的工作。水轮机调速器在工作的过程中经常会受到周边各种因素的影响，这主要是因为其在运行的过程中涉及面较广，其不仅要控制水流还要掌握发电机运行，维持机械正常运转等。

③功能多样。水轮机调速器在功能上具有着多样性，这主要是由于其在运行的过程中肩负的任务较多，因此其要通过多种功能的运用以保障整个水轮机的正常运行。

二、调速器的常见故障原因分析

2.1调速器导叶、桨叶故障

水电站调速器电器柜断电后再次上电时，其导叶以及浆叶等始终处于故障状态，将导叶以及浆叶调整到手动运行状态，对电源模块没有输出的电压进行测量，可发现信号反馈存在异常。究其原因，主要是因为导叶反馈越限，造成导叶转变为手动控制状态。导叶反馈属于电流型信号，电流信号最小为4mA，最大为30mA.如果导叶反馈的具体数值不处于该范围内就会出现故障。另外，导叶以及桨叶故障也有可能是因为叶反馈回路方面的问题引发。

2.2过水压力系统水压不稳定

水轮机过水压力系统包括蜗壳、压力管道、尾水管等，一旦发生水压波动，势必影响机组的运行，表现为接力器开度及机组出力呈周期性摆动。为了判明水压波动是否是引起不稳定的主要原因，可将机组切换成手动运行，手动状态下仍发生摆动，则是水压波动造成的不稳定运行的特征。

2.3信号源引起的故障

目前来说，确实有不少水电站用与发电机同轴的永磁机作调速器频率信号源。如果永磁机与发电机轴的同心度不符合要求，实质不同心，会使永磁机电压、频率周期性变化。由永磁机故障引起的摆动，往往幅值不大但频率较高。另外，采用发电机PT作频率信号源的电站，有时会出现PT本身质量问题或信号线没用屏蔽线，或者屏蔽层没接地等，也会引起调整系统不稳定。这些故障具体表现为：空载时接力器大幅度波动且没有规律，并网时负荷波动。而排除这些故障的方法则是将调速器切为手动，观察机组是否波动即可。

2.4发电机运行不正常

发电机若运行不正常，如三相负载不平衡，励磁装置工作不稳定，也会造成机组运行不稳定，这种不稳定现象常随负载增加而加重。在开机过程中，如果达到额定转速，不励磁时接力器能稳定，一旦励磁，升电压就不稳定，则明显是发电机及励磁装置方面的问题。

三、水电站水轮机调速器的调试和维护策略

3.1水轮机调速器的调试方法

水轮机调速器作为水轮机的重要构成部分，其结构极为复杂，也直接影响着水轮机的运转效果。在水电站运行中，要想确保水轮机能够正常运转，必须要保证水轮机调速器所具备的功能可以正常发挥作用。基于此，在使用水轮机的时候，应对水轮机调速器进行调试，以便为水轮机的正常、稳定运转予以支持。为保证水轮机调速器的调试效果，相关工作人员应对水轮机调速器的工作原理有一定的了解，并且要掌握相应的调试技术、方法和流程，最好是具备一定的水轮机调速器调试经验，以便更好地开展水轮机调速器调试工作。

对于水轮机调速器的调试，可通过两个步骤来完成，即检修后的试验和检测。在对水轮机调速器进行调试的时候，相关工作人员应先对水轮机进行静态和动态的试验，以便据此对水轮机调速器使用过程中可能出现的各方面问题进行检测，从而为水轮机调速器的正常使用提供保障。在对水轮机调速器进行静态试验的时候，应在水轮机还没有充水前对其进行试验，而该试验的目的是用以监测水轮机调速器的转速，检查调速器是否存在问题，避免水轮机调速器在后期使用过程中出现问题。在对水轮机进行动态试验的时候，应在水轮机充水后进行试验，而在水轮机上做动态试验的目的是对水轮机调速器的质量和性能进行测试，避免调速器存在质量问题或性能不达标，进而确保水轮机调速器能够正常被使用，并为水轮机的安全、稳定运转提供保障。在水轮机调试过程中，检测也是一项重要的调试工作，通过对水轮机调速器进行检测，能够使相关工作人员更加全面的掌握水轮机各项功能的实际状态，以此保障水轮机的正常运转。

3.2水轮机调速器的维护措施

水轮机调速器的维护是水轮机日常管理工作的一项重要内容，也是保障水轮机调速器所具备功能发挥应当采取的措施。在水轮机运转过程中，水电站应定期或不定期的安排专业人员对水轮机调速器进行维护，而维护工作主要包括油压装置维护、清洗作业、润滑作业等。油压装置是水轮机调速器的动力系统，相关工作人员从油量、油压等方面对调速器的油压装置进行检测，可以更好地保障水轮机调速器的正常运行。水轮机调速器的介质是透平油，在长时间的运行中，调速器内很容易出现油垢。因此，在对水轮机调速器进行维护的时候，应定期或不定期的清洗水轮机调速器的滤网，避免因油垢大量堆积而影响到对水轮机调速器的性能，进而保障水轮机能够正常运转。

结语

综上所述，为更好的保障水轮机的正常、安全运转，应采用科学的方法对水轮机调速器进行维护和调试，以便确保水轮机调速器能够真正发挥作用，以此保证水轮机的稳定运行，进而为水电站的安全、稳定运行提供保障。

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