水电厂调速器常见故障分析及处理对策

水电厂调速器常见故障分析及处理对策

韦茗棣

广西兴唐科技有限责任公司530007

【摘要】水电厂的安全稳定运行，与每一个机电设备的良好性能有着重要关系。调速器作为水电厂重要设备之一，只有保证调速器的正常运转，才能使水电厂正常运行发电，从而提高水电站的生产效益与经济效益。而在实际的使用过程中，水电厂的调速器却常常会出现一些故障影响到其正常运行，为了提高水电厂的运行质量，就必须要找出这些故障并分析处理。

【关键词】水电厂；调速器；故障；分析；对策

由于我国的江河湖海等水资源较为丰富，为了充分利用自然能源，我国已经建立了多个水力发电站，为我国社会生产中所需的电能提供了有力保障，是我国电力生产的主要途径。近年来，随着对水电厂设备的改造，各单位都引入了大量新的技术与设备。因此，对这些设备的维护工作难度也越来越大。调速器在水电厂设备中具有举足轻重的意义，现本文就对水电厂调速器的常见故障进行分析探讨。

一、水电厂调速器常见技术故障分析

1、调速器的频繁抽动

调速器抽动是在机组空载或并网运行工况、自动平衡状态下，导叶接力器等幅或非等幅周期性快速往复移动，严重时动幅较大，其结果影响调速器对机组转速的正常调节，出力波动较大，严重危及机组、电网的安全和稳定运行。其表现为：调速器主配压阀不停上下抽动、压油装置油泵启动频繁，机组有功功率不能稳定运行在某一给定值，而且一直在波动。

2、调速器压油罐常见故障

水电厂水轮机调速器油压过高或过低报警。这种故障情况有以下3种原因：

（1）感压阀故障

若感压阀弹簧发卡，或油质较差阻塞了感压阀内腔活塞移动，油泵持续向压油罐打油，使压油罐油压过高。反之，若感压阀弹簧发卡，或油质较差阻塞了内腔活塞移动时，油泵保持空载运行，致油压持续下降，造成压油罐油压过低。

（2）补气阀故障

压油罐操作油压由中压气和油共同产生。若压油罐在自动补气完成后，补气阀自动关闭不严，则会引起压油罐持续补气现象，造成压油罐油压过高。

（3）系统漏油

同时伴随压油罐油位低的现象，调速器常见漏油部位是接力器漏油。其主要原因有：安装过程中存在缺陷，管路相互之间出现配合不紧，密封安装不正确；密封圈质量不好，使用寿命短。

二、故障排除及解决措施

为了解决调速器的频繁抽动，作者曾对造成机组调速器抽动动作情况进行了认真的调查和分析。可能出现的原因有：

①电气测频回路有电磁干扰信号串入。

②机组周围有较大震动，造成主配反馈装置因震动而输出异常。

③机组调速器主配反馈电位器为接触式不能满足运行要求。

④机组调速器油路或液压元件有堵塞或摩擦增大。

⑤调速器反馈电位器输出不正确。

对照上述可能造成调速器抽动的原因进行逐条分析，可采取以下相应的措施进行排除和检查：

（1）电气测频回路有电磁干扰信号串入问题，可经示波器观察并记录机组调速器测频回路输入、输出波形进行对比分析，如果发现波形正常无其他干扰信号窜入，就可以排除信号造成调速器抽动。

（2）调速器系统硬件处理

更换主配小反馈导叶测量过程是无接触和无磨损的，分辨率高且不受限制。导叶反馈传感器安装在振动相对较小位置通过机械变换装置将导叶反馈传感器安装在水车室外，此处不会因水轮发电机组的振动而影响导叶反馈信号，避免了振动干扰。检查并妥善处理调速器的电器柜壳体接地；外部直流继电器或电磁阀线圈加装反向并接续流二极管，接点两端并接阻容吸收器件，消除电磁干扰

（3）机组周围有较大震动，造成主配反馈装置因震动而输出异常：可以通过对现场的检查核实，如果发现机组周围震动并不大。调速器控制柜在机组运行期间柜内震动较小，主配反馈装置固定部分固定良好，就可以排除因震动造成的调速器抽动。

（4）机组调速器主配反馈电位器为接触式不能满足运行要求。如果确定为这一缘故，就有必要选择替代品，从根本上有效的避免接触式电位器易产生的磨损偏差。

（5）调速器系统软件处理在PLC程序中对比例阀的滤波处理以及对数字阀的控制进行修改和对调速器的控制通过选取高可靠性，高测量精度的位移传感器，以及升级优化PLC程序，有效解决了水轮机调速器主配压阀抽动故障问题。

（6）针对上油压管常见故障分析，我们可以采取以下措施：

①感压阀故障是造成压油罐油压、油位异常的主要原因，也是水电厂调速器发生最频繁的故障。对于感压阀故障引起压油罐油压异常的处理，我们采取对常闭阀门进行调整等技术手段，保证油压不升高或偏低。

②压油罐补气系统故障也是引起压油罐油压、油位异常的主要原因。对于这种故障应通过故障信号的报警和加强巡视等手段，及时发现及时解决。

③为了减少压油泵的故障率，水电厂油压装置控制系统可使用PLC控制系统，压油泵的主、备用切换操作自动完成，并且设置了每次停机后油泵切换一次，减少了每台泵的运行时间。

④油质较差会引起电液转换器或主配压阀发卡，因此，应定期对调速器油进行过滤，以减少赃物

三、引起调速器故障的非技术原因及解决措施

1、由于设备系统性能差异所引起的故障

水电厂调速器系统，部分设计思想与国内主流水电厂设计思路存在差异。比如调速器系统控制油管路，管径非常细小，容易在管路中发生淤堵，特别是感压阀和空载阀等部位，致使不能按照调节量进行控制，造成在运行中失控。通过对油定期进行化验，主要从外状、酸度、黏度及水分几方面进行油质判断。从油化验结果来看，每次化验都符合规程规定的值，主要是杂质偏多。

对此，可以采取以下措施：①制定定期循环滤油制度。在以前，透平油都是在油库集中定期进行过滤，由于油库大，滤油机又小，过滤效果不理想。对策实施过程中，将一台移动滤油机搬到调速器旁边，只对一台机的油进行过滤。每一台机组每个月滤油一次，每次滤油一个星期，尽量保证调速器回油箱和压力油罐油质的清洁；

②对调速器的双筒过滤器进行定期轮换。每个月5次，这部分由运行部操作维护队实施；对调速器双筒过滤器进行定期清洗，每10d对双筒过滤器进行一次清洗，由检修部实施。

2、管理不善所引起的故障

水电电厂的运行人员如果运行维护经验不足；或者在中途不断有从其他岗位调来的人员，技术水平欠缺，对于整个调速器工作原理和系统结构不了解或只知其一不知其二。那么由于制度不完善，没有责任到人，造成对人失去了一定的约束力，许多次事故都发生在交接班时，发生事故后也分不清是谁的责任；巡检者都存有侥幸心理，都觉得不一定就发生在自己身上。原有奖惩制度不具体，奖惩力度不大，只考核到了班组，没有具体到责任人。

因此，应当从对技术水平和制度方面制定措施：①在操作维护队和值守班，由值班长对运行值班员和操作维护人员进行技术培训，对技改后的调速器系统液压回路部分进行了专项强化培训；②在操作维护队完善并制定巡检制度和监盘制度，增定监盘责任人考核管理办法和巡检责任人考核管理办法。

四、结束语

综上所述，调速器作为水电厂正常运行的关键部位，确保其稳定性能是非常有必要的。在实际的生产中，一方面我们要加强管理的水平，对日常情况进行定期和必要的调查；另一方面我们及时采取有效的分析排除方法，来确定故障产生的根本原因，并采取合理科学的处理方法一次性解决这些故障问题，进而保证调速器的稳定运行。

参考文献：

[1]徐晋贡.高坝洲水电厂调速器的改进建议[J].湖北水力发电，2006（03）.

[2]缪新建.调速器故障原因分析及处理措施[J].华电技术.2010（10）

[3]蒲瑜.大型水轮机调速器故障与处理[J].水电站机电技术，2007（03）