水电站调速器常见故障及其维修检修处理方法

张玉永

国家电投云南国际桥街电站 679109

摘要：调速器是水电站的主要设备之一，是不可缺少的一个控制元件。由于调速器工作环境的特殊性，加上工作时间较长，很容易出现各种各样的故障，这些故障都会对水电站的工作产生一定的影响，进而影响水电站的效益。文章根据实际情况，对调速器若干故障进行分析，并提出了对抽动异常、阀门故障以及压油罐漏油等的检修方法。

关键词：水电站；调速器；常见故障；维修检修

引言

水力发电是清洁能源之一，近年来的装机容量不断扩大。目前，我国水电的累计总装机容量已经突破３亿千瓦，未来还有不断增加的发展趋势。大力发展水电，可有效缓解全球气候变暖的环境问题，减少化石能源的消耗量，水电在电力系统中具有重要的地位，并且具有无污染、可持续发展的特点。

1调速器的功能

1.1调速器的设计

根据用电用户小和水电运行环境的特殊要求，将针对常规调速器的不足之处，使得调速器具有更完善的功能和独特的性能。并网功能：调速器能根据指令(机旁操作或遥控系统作)自动开机，采用闭环控制方式启动，机组转速上升迅速平稳，自动达到空载开度当机组到达空载开度后，自动准同期控制系统即能精确调控机组频率跟踪网频，并具有相角控制达到每分钟至少可提供6次以上过周期并网点的机会，使机组并网更迅速平稳运行。

1.2调节有功功率

我国大多数水电站机组都是并入电网，长期带固定负荷运行的机组并网后，转速已被电网拖入同步状态，故不需继续调频，其主要操作是调节有功功率。调速器具有开环调功及闭环调功两种方式，所用的执行机构又是数控电液随动系统，具有定位精度高，带自锁装置不溜负荷等特点，从而使整个调节有功功率的过程达到迅速、平稳、精确的水平。

1.3自动调频功能

中小型发电机组在农村小电网中，经常因电网解列而被迫甩负荷停机，调速器有性能优越的自动辨识系统，一旦电网解列，自动辨识系统立即将调速器由并网带基荷运行状态改为带小网调频运行状态，快速的状态辨识及调控，能使装备有调速器的地方电网在电网解列后迅速自救，不会造成电网解列后地方小电网全网崩溃的严重后果，保障了发电、供电、用电的安全。

2调速器常见故障原因分析以及处理方法

2.1水轮机组开机频率异常问题与处理

（1）开机后机频波动较大。该故障主要表现在启动开机后，机组转速产生较大波动而机组频率显示固定在某一值，或频率波动上下偏差过大，影响机组并网。这类故障产生的原因一般是电源变换模块将开关电源输出的DC24电源由DC—DC变换器转换为了+5V和+24V电源供频率测量模块和反馈电位器使用。如果供频率测量模块输出电源不稳定或小于+5V，或者是调速器接力器滑块带动推拉杆至控制环传动导叶转动部件受到卡阻，或者导叶内卡有杂物，将会对调速器的调节行为产生影响。当调速器接力器收到开或关的行为命令时，实际导叶开度通常会延迟一段时间，此时接力器又增大开或关的行为命令，从而造成较大的超调量，使机组不能稳定在某一参考值内而反复运转。对于此类故障，检测电源变换单元线路板中7、8脚的输出电源是否为+5V。若测量值小于+5V，更换电源模块，即可正常开机。（2）开机前调速器无反应。该故障的主要表现形式为：在初开始和开始的中期，光字牌无法处于最小位置，调速器对光字牌的调节无效。产生这种故障的原因可能是调速器的马达产生故障，也可能是螺丝脱落。马达故障和螺丝脱落很可能是由于水电站发电机在运转过程中的震动造成的。需要确定马达中脱落的螺丝位置，操作将其固定，并且随时或者定期重复检查该螺丝是否还有脱落风险。若检查出还是不牢固，必须采用胶水或其他措施来紧固螺丝，或者换新的螺丝。（3）机组在运行中的负荷故障。发电机组若处于超负荷的工作状态，可能导致跳闸。产生这种故障的原因可能是发电机组处于超负荷的工作状态时，调速器也同步处于超负荷的工作状态，机组并网后，调速器会按程序将导叶开度快速增加一倍，达到满负荷开度值，系统频率指示断开，而调速器开度保持原样，将直接产生定子超电流的状况，进而导致跳闸。对于这种故障，要认识到它产生后果的严重性。此时，技术人员可以将额定载荷最大化，并同时操作将定值降到最低限，防止问题趋于严重，也可以询问厂家能否对调速器进行自行更改。若此类故障再次发生，可以通过报警装置获得超载信息，以便及时处理故障，减小损失。

2.2发电机组运行时导致负荷不稳定的原因及处理方法

（1）发电机组运行零负荷。调速器出现故障的具体表现:发电机组出现异常，负荷值表现为零，机组无荷载，输出功率与开度存在偏差。出现这种故障的主要原因:导致出现这种故障的关键是在操作机组断路器时出现失误，也可能时其他原因造成的。故障维修处理方法:操作断路器时要采取正确的方法。对可能导致故障发生的其他因素逐一排查。（2）发电机组运行负荷过大。调速器出现故障的具体表现:发电机组运行负荷过大，导致跳闸。出现这种故障的主要原因:发动机组在运行时承担的负荷过大，调速器也会如此;并网后的机组对导叶开度的限制值会被调速器放到最大化，机组频率会出现不稳定现象，调速器导叶开度稳定的情况下，电流量会迅速增大，便会导致跳闸。故障维修处理方法:发电机组运行操作人员的具体操作办法可以处理这一故障，负荷超出限制值时，机组操作人员可以在许可范围内加大额定值，可以有效控制事故进一步发生。稳定之后在第一时间与生产商取得联系，获取调试器程序更改办法，要迅速解决故障才能让事故发生在可控范围内。之后可以安装超负荷报警系统，一旦出现问题可以及时做出处理，避免不必要的损失。

2.3电气故障出现的原因及处理方法

（1）开机前光字牌位置偏移。调速器出现故障的具体表现:开机前一段时间，光字牌位置出现偏移，脱离了调节器的控制。出现这种故障的主要原因:发生这种故障与调速器本身有很大关联，主要是因为马达无法正常工作，可能是发电机在运行过程中震动导致马达螺丝松动并掉落。这是调速器长期被震动导致的。故障维修处理方法:检查调速器马达的固定螺丝是否脱落，固定好脱落的螺丝之后可以检查其他螺丝是否出现松动脱落迹象，并一起处理。螺丝拧紧之后依然无法保证固定性，可以采用其他方法，比如胶水等可以帮助螺丝固定，也可以换其他可以固定的螺丝。（2）柴油机运行出现故障。调速器出现故障的具体表现:在所有运行参数均未发生任何异常的情况下，柴油机无法正常运转，调速器对其也失去作用。出现这种故障的主要原因:发生这种故障还是调速器出现了问题，其电气高速限位止动螺丝错开了原有位置导致该故障的发生。故障维修处理方法:将电气高速限位制动螺丝移到正确的位置上，保证柴油机无论是空载还是满载状态都可以正常运行。

结语

在水电站发电生产过程中，调速器发挥着非常重要的作用，不仅对发电机组运行的稳定性有着重要的影响，而且还直接关系到水电站正常生产的进行。所以需要对调速器主配压阀抽动这一较为常见的故障进行深入的分析，从而找出导致这一故障发生的根源，并采取科学有效的方法进行排除，确保故障得到根本性的解决，使发电机组的正常运行能够得到有效的保障。

参考文献

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