浅析水电站水轮机调速器的调试与维护

浅析水电站水轮机调速器的调试与维护

梁毅

广西玉发电力集团有限公司 广西 玉林 537000

摘要：近年来，我国水电事业的发展迅猛，各种规模的水电站建设创造了巨大的效益。但因为水电站内配备了多种的设备，这些设备运行是否正常，不仅影响的是水电站的功能和效益，更在很大程度上关乎我国水电事业的总体发展。水轮机调速器作为水电站中的重要构成，运行环境的特殊性使得为提升其运行可靠性，必须要做好调试和维护工作。基于此，本文重点分析了水电站水轮机调速器的调速和维护对策，对提高水轮机调速器的运行可靠性有着重要的意义。

关键词：水电站；水轮机调速器；调试；维护

水电站发电系统的构成复杂，水轮机作为系统中的重要构成，对这一设备的运行状态管理极为重要。调速器在水轮机中的作用不可替代，为全面保障水轮机发电机组的可靠运转，有关部门在水电站工作中，应加强设备调试和维护，尤其要做好水轮机调速器的调试和维护，使得相关的参数符合设备可靠运转的标准，通过科学维护来降低设备故障几率。但水轮机调速器的调试和维护工作难度系数较高，相关人员在实际工作中，应利用先进的理念和技术，保障调试维护的有效性。

1.水电站水轮机调速器

1.1水轮机调速器的概念

水轮机中包含了多个构件，调速器作为一个不可或缺的构件，其直接决定着水轮机的运行速度。近年来，伴随着技术的日渐成熟，越来越多的水电站中采用了很多的先进技术，这些技术的应用使得水轮机的运行稳定性更有保障。事实上，从水电站的整体运行来看，水轮机调速器与水轮机运行速度、水电站运行自动化水平都息息相关，因此，日常的工作中，有关部门必须要全面做好水轮机调速器的调试和维护，以发挥在水电站中的调速器作用。

1.2水轮机调速器的特点

1.2.1较强的操作性

水电站中的水轮机为大规模设备，在该设备的运行过程中，一般会有大量的水流经其中，作为发电中的核心设备，调速器的配备是为了在发电过程中进行水流速度的科学控制^[1]。因此，水轮机调速器的操作性相对较强，可以根据现实需求来进行水流的灵活调整。

1.2.2运行过程比较复杂

整个水电站中的水轮机调速器作为不可或缺的设备，其整体的运行流程具有高度的复杂性。根据当下的水电事业发展现状，水轮机的总体结构复杂，调速器作为控制构件，其运行的复杂性高，为保障后续运转的可靠性，在运转之前往往涉及了多个流程，需要注意的要点较多。

1.2.3影响因素多

水轮机调速器运行时同样会受到诸多因素的影响，为了从根本上减小各种影响因素对水轮机调速器的干扰，应加强对这些影响因素的全面把控，采取相应的措施来进行这些影响因素的控制，比如，环境因素、人员操作因素、维护检修等基础性工作都要做好。

2.水电站水轮机调速器的调试

2.1自动远程控制

当处于正常运转条件下时，一般选用微机自动操作更佳，将手动和自动模式的选择开关放置到自动位置上。

2.1.1开机并网

自动开机状态下，在出口位置的电压互感器均应该在正常情况下，且要保障保险正常投入严禁熔断，水头表和实际水头的位置应相同^[2]。当中控室发出了相应的操作指令以后，拨出锁锭，此时，调节器显示为开机状态，导叶会立即开到水头以下的位置，机频也进入了跟踪网频的阶段。当符合了并网要求以后，合上油开关，此时，调节器显示为断路器合。

2.1.2解列停机

解列停机过程中，负荷降到0，机组油开关被监控系统完全跳开以后，立即显示断路器分；当监控系统向外发送了相应的停机指令后，显示为停机状态，在此阶段，导叶处于0且压紧，转速明显减小；在风压被撤销以后，调速器逐步进入了备用状态。

2.1.3增减负荷

增减负荷的操作和控制应由中控室内的控制模块来实现。

2.1.4手动与自动的切换

手动和自动之间的切换操作相对简单，在具体的切换之前一般不需借助任何的设备就可完成，当处于自动向手动的切换状态时，只需要通过开关旋转就可实现，当手动向自动切换时，同样通过开关旋转来完成^[3]。但如果在切换过程中电压互感器处于异常状态下，或者保险没有投入或者已经熔断，切换工作无法进行。

2.2手动近控操作

2.2.1开度的增大和减小

针对水轮机调速器的手动操作，为实现开度的增大或者减小，需要将开关旋转到增检侧来完成相应的控制工作。如果在控制室过程中开关无法正常操作或者电源异常终端，需使用操作杆将阀芯手动压入，来实现对导叶开和关的控制。手动方式在增加开度的情况下，一旦调速器处于停机情况下，应手动对导叶加以适当调整，但如果调速器处于其他的状态下，直接进行相应的手动控制就可。

2.2.2手动开机

手动开机过程中，专业调试人员需将对应开关旋转到增侧位置，在维持3s的时间后启动机组，保障在此条件下导叶处于空载开度的情况下^[4]。一旦在机组运行时其实际转速与额定值完全相同，要立即松开开关；当励磁开关合上后，现场调试人员要立即根据相应的操作控制要求来进行开关的调节，最好将机组频率保持在50Hz左右。

2.2.3手动停机

手动停机的控制阶段，由相关操作人员将开关转到减侧，在机组有功负荷全部减完以后，由相应的电气人员减无功负荷；电气人员将主机和灭磁开关完全断开；将开关转到减侧，关闭导叶并压紧，当机组实际转速为额定转速的35%时，进入制动状态。

3.水电站水轮机调速器的维护

3.1机频故障

水电站水轮机调速器在运行的过程中常常会出现各类故障，这些故障一旦出现且没有得到有效的处理以后，就会加剧水轮机运行中的安全风险，甚至在一些时候会引起严重的事故和损失。比如，机频故障就是水轮机中较为常见的故障，多是由信号线中断、测试模块被损坏等引起的，当在水轮机运行时出现了此类故障后，故障灯会立即亮起，并会向系统进行故障信号的发送，但调速器在原位保持不动。针对这一类故障，维护工作应从以下方面来开展：调整控制模式到手动状态；检查测试模块是否存在异常；如果与测试模块连接的PLC模块中，输入模块的指示灯长时间保持在一种状态下，意味着出现了死机现象或者损坏；如果是死机问题，要重新上电，而如果存在损坏情况，立即更换。

3.2导叶反馈错误

针对水轮机调速器的导叶反馈错误问题，根据相应的调查，一般这一故障是由于位移传感器的反馈线断开或者整体损坏、反馈电位器中反馈线断开或者整体损坏、增减开度的给定速度过快等引起的，当在水轮机调速器使用过程中出现了这一故障时，故障灯会在故障出现的第一时间同步亮起，日常的维护工作中，将电气开限完全打开，根据相应的操作要求，将给定速度控制在合理的范围内^[5]。如果故障是由位移传感器问题所造成的，应组织专业人员进行修复和更换。

3.3滤芯工作错误

当在水轮机调速器运行时，滤芯被堵塞或者损坏，滤芯工作将无法保持正常，因为滤芯被堵塞或者损坏以后，自动泵无法正常打油，抽油速率显著降低，针对这一情况，有关人员要将自动油泵在系统中的连接完全切除，拆下有故障的滤芯并更换。

结束语：

伴随着我国各种规模的水电站建设，水轮机调速器在水电站中发挥着越来越重要的作用，但因为水轮机调速器运行的复杂性，为发挥其功能作用，在日常的工作中应结合总体的运行要求，做好调速器的调试和维护工作。

参考文献：

[1]赵海娟.水电站水轮机调速器调试与维护研究[J].信息周刊,2019,000(027):1.

[2]高强先,许宏杰.浅析水轮机调速器的维护与故障检修[J].水电水利,2020,4(8):47-48.

[3]程刚.水电站水轮机调速器故障原因及处理方案[J].消费导刊,2017,000(023):30.

[4]杨世海.水电站水轮机调速器调试与维护的研究探讨[J].科技视界,2016,166(07):273.

[5]高立,彭辉.水电站水轮机调速器调试与维护的研究探讨[J].商品与质量,2017,000(033):48.