发电机组调速器接力器不同步控制环位移处理

陈华

四川西昌电力股份有限公司 四川省 西昌市615000

摘要：铁马二级电站#1机调速器机组接力器不同步导致控制环发生位移现象，调试过程中对接力器不同步现象进行简单分析，通过现场试验，并处理了设备的隐患.从而最大保证发设备的安全高效运行。

关键词：调速器；接力器；控制环位移；推拉杆

引言

铁马二级电站机组为混流式水轮发电机组，单机容量为6300KW，电厂原机组调速器采用的是通轴机械传动，本次改造调速器采用的是武汉三联公司生产的调速器，该型调速器具备自动、电手动和机械手动三种操作方式；具有转速控制、开度控制、电力系统频率自动更正。采用双液压传动，即为调速器供控制油给接力器，进行传动。与控制环连接后，出现控制位移现象。

一、存在的问题

调速器装置出口有两根油管，一根出油管，一根回油管，正常运行时两根管压力油和回油交替变化，两根油管均采用管径22X3 mm 的不锈钢无缝管。接力器缸径为120 mm,公称压力为16 MPa。调速器的每根油管终端各采用 1只等径三通分别交叉注入 2个接力器的2个缸体内，接力器活寨由推拉杆连接,接力器的活塞推拉连杆与控制环用销钉连接。

（1）在导叶全关的状态下,向全开位置运动。

调速器启动时开始供油，先将压力油注入 1号接力器的有杆腔和 2 号接力器的无杆腔，此时,1号接力器的无杆腔和 2 号接力器的有杆腔在压力油的作用下同时进行排油，这样1 号接力器的连杆拉着水轮机控制环转动的同时，2 号接力器的连杆推着水轮机控制环向相反方向运动，一个拉一个推可以将整个控制环进行平稳的圆周转动,在走完一个行程。

现场当接力器不与控制环相连时，我们开始操作接力器从全关状态向全开方向动作，2 号接力器在行走过程中,1 号接力器却没有任何动作，待 2 号接力器走完一个全开行程后，1 号接力器才开始动作。由此可见,此双接力器存在不同步的现象;当现场将接力器与控制环连接时，重复操作接力器从全关状态向全开方向动作时,1 号接力器完全依赖于 2号接力器的推力而移动,动作滞后于 2 号接力器，这时 2 号接力器侧的控制环位置已发生位移。当接力器从全开位置到企关动作时，1 号接力器先动作,2号接力器依附于控制环的推力开始动作，控制环逐渐恢复到水平位置。在每一次从全关到全开或是从全开到全关行走时,由了接力器的不同步,控制环都会发生径向和轴向位移,从而导致导叶立面间隙发生不规则变化。

（2）机组接力器采用对称阀控制非对称液压缸，由于非对称液压缸在正反两个方向运动时作用面积不同，导致负载流量和负载压力不等，因此两个接力器无法同步工作，从而导致控制环偏移。

（3）本机组接力器距离调速环较远，推拉杆较长。这就容易造成接力器推力较大时推拉杆产生径向运动，整个轴上径向受力就会成倍增大，由于径向受力的增加，可能会导致轴承受力过大，从而缩短轴承的使用寿命。这会进一步影响水轮发电机的正常运行，甚至可能导致设备故障。

二、可能导致的后果

零部件损坏：由于径向受力的增加，可能会导致水轮发电机的零部件损坏，例如轴承、轴套等。这些零部件的损坏会直接影响水轮发电机的工作效率和使用寿命。

安全隐患：如果轴的径向受力过大，可能会导致轴折断或者设备失衡，进而产生安全隐患，威胁人身安全和设备的稳定性。

因此，为了确保水轮发电机的正常运行和安全性，需要采取相应的措施来解决接力器距离控制环较远，推拉杆较长的问题，例如缩短推拉杆长度、加强轴的支撑结构、加装补偿装置等。

三、机组接力器不同步控制环位移处理办法

第一步，更换发电机控制压板：由于原有控制环压板为2mm铁板，其在控制环位移过程中的抗变形能力相对较弱，容易出现变形导致控制间隙变大的情况。而采取增加控制环压板的厚度为5mm的措施，则可以提高控制环压板的抗变形能力，避免因变形导致的控制间隙变大等问题。

增加控制环压板的厚度，不仅可以提高控制环的稳定性和抗变形性能，还可以提高其整体的强度和刚度，减少在控制环位移过程中的位移量和形变量。这样就可以保持控制环的稳定性，确保控制的精度和稳定性。

第二步，加装补偿压杆：在调速器1号和2号推拉杆的中间位置加装补偿压杆增加调速器推拉杆的刚度和稳定性，从而减少调速器推拉杆的径向运动。

补偿压杆采用45号钢两端安装轴承，补偿压杆采用安装轴承可以在压杆与轴之间引入滚动摩擦，可以提高轴的稳定性和精度，从而降低能耗和磨损，提高设备的效率和寿命。（如图）

第三步，原控制环抗磨块使用材质为尼龙6，在控制环位移过程中易于变形导致控制间隙变大，更换为金属自润滑材料加工的的金属抗磨块，这样可以有效地提高控制环抗磨块的耐磨性和稳定性，避免控制间隙变大的问题。

金属自润滑材料具有较高的耐磨性，可以在长期使用过程中保持稳定的性能。可以在长期使用过程中保持稳定的形状和尺寸，不会因受力和变形而影响设备的正常运行。

经过努力，针对水轮发电机调速器接力不同步引起控制环位移等问题，我们提出了一系列解决方案，包括加装压杆补偿装置、增加控制环压板的厚度、更换金属自润滑材料抗磨块等措施。这些措施有效地提高了设备的控制精度和稳定性，延长了设备的使用寿命，并为设备的安全运行提供了保障。

参考文献

[1]冯卓.浅谈水轮发电机组接力器不同步的原因[J]水电站机电技术（2019）07：-62-63