水轮机控制系统

水轮机控制系统运行状态评价及试验技术

水轮机调速器经历了从机械液压调速器到电液调速器的发展历程，而电液调速器又经历了模拟电路电液调速器到微机电液调速器的历程。在微机调速器出现之前，调速器(当时主要是机调、模拟电路调速器)的主要使命是，根据偏离额定值的机组频率偏差调节导水机构/转桨机构(喷针/折向器机构)，维持机组水力功率与电力功率的平衡，使转速维持在额定值附近的允许范围内，这时的水轮机调速器主要是一个转速调节器。而微机调速器广泛应用的同时，水电厂监控系统、电网发电调度系统也已日趋成熟并进入实用化的推广应用阶段，区域电网形成且容量迅速增加，机组大多并入大的区域电网运行，控制这些机组的水轮机调速器则是通过水电厂监控系统受控于电网发电调度系统，调速器在大部分运行时间内实际已演变为它们的末端机组有功控制执行装置。现代水轮机调速器承担的任务已不能仅仅用“水轮机调节”来描述，原来所说的水轮机控制系统的功能有了增加和扩展，由于水轮机调速器的控制功能已经有了很大变化，IEC61362-2005已将水轮机调速器更名为水轮机控制系统，我国的水轮机调速器与油压装置的国家标准(技术条件GB/T9652.1-2007和试验验收规程GB/T9652.2-2007)，也已把主题词“水轮机调速器与油压装置”改为“水轮机控制系统”。

下面对水轮机控制系统的运行状态评价主要从水轮机控制系统状态检修的试验项目和水轮机控制系统主要技术指标两个方面开展讨论，并将开展水机技术监督所需的水轮机控制系统的相关技术标准和规程目录提供给大家。

1水轮机控制系统状态检修试验项目

1.1水轮机控制系统巡检及例行试验

表1水轮机控制系统巡检项目

巡检项目基准周期要求说明条款

外观检查机械液压部分：1周

电气装置：1周

油压装置：1周

外观无异常见1.1.1条

表2水轮机控制系统例行试验项目

例行试验项

目基准周

期

要求说明条款

油泵输油量测定2年

符合设计要求，偏差不大，对比检修资

料，变化不大

见1.1.1条

阀组调整1年符合DL/T 496《水轮机电液调节系统

及装置调整试验导则》要求

见1.1.3条

压力信号器、

油位信号器整定1年

参照试验导则及设备技术参数，调整结

果不能偏离试验规程规定

见1.1.4条

油压装置自

动运行模拟试验1年

油压装置电气控制回路及压油泵、自动

补气装置动作正确，整定值偏差不大于

名义工作值的2%

见1.1.5条

机械液压系

统自动调节方式调整试验1年

符合DL/T 496《水轮机电液调节系统

及装置调整试验导则》要求

见1.1.6条

接力器开关机时间调整1年

参照机组调节保证计算要求及试验规

程调整开关机时间，偏差不大

见1.1.7条

位移传感器的调整试验1年

位移变送器在接力器全行程范围内无

不正常工作的情况，位移传感器两端行

程保留5%的余量，两端余量基本对称。

见1.1.8条

接力器行程

测量及压紧行程调整试验1年

接力器行程实测结果符合设计要求，两

接力器压紧行程符合GB/T 8564水轮发

电机组安装技术规范中对应水轮机结

构的要求值，且相差不大于1 mm

见1.1.9条

电源与信号源测试1年

输入电压偏离额定值±10%时直流输出

电压符合设计规定值；信号源在

15Hz~85Hz范围内变化时，转速表计指

示误差不大于±1.5%

见1.1.10条

电液调节装

置静态特性

试验

1年符合DL/T 496要求见1.1.11条

联动模拟试验1年

与发电机组监控系统、励磁系统控制与

联动无逻辑错误，动作可靠、准确

见1.1.12条

1.1.1巡检说明：

巡回检查项目及质量标准

部件名称项目质量标准

油压装置压力罐压力、油位检查

油压在额定压力及92%额定压力之间；

油位位于“上限油位”与“下限油位”之间。

回油箱油位检查

油位位于“上限油位”与“下限油位”之间，无渗

漏。

压油泵、阀组工作情况检查1.打油正常，无异常声响；停止时不反转。

2.阀组动作正常，无异常振动，无渗漏。

机械液压部分调速器运行情况

1.调速器运行稳定，主配压阀有无异常跳动现

象。

2.各部位不渗漏。

3.自动运行时，通道选用合理。

调速柜内各电磁阀检查结合密封面、管接头无渗漏、无异常。

调速柜各部螺钉检查无松动脱落现象。

滤油器检查、切换及清扫

油过滤器与压油槽油压差不得超过标准。否则进行

切换清洗；清洗时检查滤网完好，装复后不渗油。管路及阀门检查不渗漏，阀门位置正确。

接力器及锁锭装置检查

1.接力器动作正常，无抽动现象。

2.检查推拉杆旋套位置正确，其背帽无松动现

象。

3.锁锭位置正确，不渗漏。

漏油装置检查

1.油泵打油正常，无异常振动和响声；

2.油箱各部不渗漏。

电气装置交、直流电源检查

供电正常，各模块供电正常，柜内无异常声响、气

味。

调速器工作方式检查

调速器自动运行方式，“电手动”或“容错方式”

等指示灯未点亮。

接线工艺检查控制引线是否脱落断线。

表计、人机界面检查表计及人机界面指示是否正常，无故障信号。

平衡表指示情况检查

无调节输出和开、关机信号时，允许有轻微摆动，

平衡电流在±2mA范围内。停机状态下检查“停机

联锁”灯点亮。

1.1.2油泵输油量测定

在压力罐油压接近额定值，油温30℃～50℃条件下，启动油泵向压油槽送油，测量油位上升100 mm所需的时间，计算三次油泵输油量，取平均值。

Q=7.85D2/105t

其中：Q：油泵输油量，L/s；

D：压力罐内径，mm；

t：油位上升100 mm所需时间。

1.1.3阀组调整

在油压装置投入自动运行前，应进行此项目。

调整安全阀，使得油压高于工作油压上限2%以上时，安全阀应开始排油；油压高于工作油压上限的16%以前，安全阀应全部开启，并使压力罐中的油压不