趙志慶,周金龍,王飛宇
(嫩江尼爾基水利水電有限責任公司,黑龍江 齊齊哈爾161000)
小峽水電站位于甘肅省皋蘭縣境內(nèi)黃河干流上,電站總裝機457.5 MW,軸流轉(zhuǎn)槳式機組,電站額定水頭13.8 m,小峽水電站調(diào)速器為雙調(diào)形式,型號BWST150-6.3。在首臺機調(diào)速器調(diào)試的過程中出現(xiàn)了一些設(shè)計、制造、安裝上的問題。
由于是軸流轉(zhuǎn)槳式機組,分段關(guān)閉尤其重要,對降低甩負荷后的機組轉(zhuǎn)速上升和蝸殼水壓上升有明顯的作用,并能有效地防止機組抬機。設(shè)計導(dǎo)葉總關(guān)機時間為12 s,分兩段關(guān)閉,分段拐點在40%開度位置,第一段為快速關(guān)閉,從全開到40%開度時間為4 s,第二段為慢速關(guān)閉,從40%開度到全關(guān)時間為8 s。
在調(diào)整分段關(guān)閉時,始終調(diào)不出來,首先懷疑是分段關(guān)閉閥的控制油管細了,廠家要求油管的內(nèi)徑為10 mm,而設(shè)計院設(shè)計成管的外徑為10 mm,分段關(guān)閉閥動作時控制腔的回油還沒有排完,即分段關(guān)閉閥沒有動作到位,而導(dǎo)葉已經(jīng)全關(guān)了,沒有起到分段關(guān)閉的作用,所以重新更換控制油管。換管后分段關(guān)閉還是沒有調(diào)出來,這次懷疑是分段關(guān)閉閥型號配大了,動作后不起節(jié)流的作用,要求把下臺機的分段關(guān)閉閥換上,由于法蘭盤對不上無法安裝,所以只能用原來的分段閥。最終的解決辦法是把分段關(guān)閉閥的粗調(diào)關(guān)死,只用細調(diào)部分調(diào)整分段關(guān)閉。
小峽電站的接力器形式為搖擺式,4個接力器用銷軸固定在頂蓋上,由于搖擺式的接力器在運行的過程中是不斷擺動的,在接力器上無法安裝反饋桿件,只能安裝在控制環(huán)上,接力器輸出桿的直線位移轉(zhuǎn)成控制環(huán)的周向運動,安裝在控制環(huán)上的反饋桿與接力器的行程存在著非線性的關(guān)系,接力器的行程與導(dǎo)葉開度是線性關(guān)系,這樣反饋桿的直線輸出不能真實地反映導(dǎo)葉的開度,造成反饋信號的非線性。
解決方法:多次的調(diào)整反饋桿在控制環(huán)的位置,使反饋信號的輸出最接近線性。
槳葉反饋信號在剛一上電時突變?yōu)?0%開度位置,并且有抖動現(xiàn)象,而實際的槳葉開度為0,利用萬用表測量反饋信號回路電流大約有12mA左右。
初步懷疑是干擾的原因,因為是反饋信號電纜經(jīng)發(fā)電機端子箱轉(zhuǎn)接,按規(guī)定模擬信號回路是不應(yīng)中間轉(zhuǎn)接的,而且屏蔽要一點接地,但是重新更換電纜后故障現(xiàn)象沒有消除。改用加濾波電容的方法,選用一個0.4μF的電容,在電源線的兩端加電容,正電源對地加電容,負電源對地加電容都沒有解決。
最終解決方法:更換反饋傳感器,而且屏蔽層一點接地,解決了故障問題,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是信號線的絕緣被損壞,使信號線接地造成的。
在做實驗室,導(dǎo)葉開度曲線、槳葉開度曲線在微機錄波時出現(xiàn)很大的雜波信號,直接影響試驗結(jié)果,在做靜特性試驗時,測得的轉(zhuǎn)速死區(qū)為0.05%,超出了國家標準的0.04%。
分析產(chǎn)生雜波信號的原因,電流信號所帶的負載太多,有電氣柜的開度表,機械柜的開度表,電氣柜的模擬量輸入模塊,還有試驗儀器,尤其是試驗儀器,把試驗儀器去掉后,雜波明顯變小。
解決方法:把電流形式的反饋改成電壓形式的反饋,在電流信號線的兩端串接一個500Ω的電阻,把4~20 mA的電流信號變成0~10 V的電壓信號,利用模塊的電壓模擬量通道,雜波信號明顯消除,做出的靜特性試驗轉(zhuǎn)速死區(qū)只有0.01%,遠小于國家標準。
由于小峽電站是首臺機,土建還沒有完工,存在一些遺漏之處,反應(yīng)水頭信號的差壓變送器安裝在尾水廊道層,空氣潮濕,加之墻壁滲水,濕氣進入差壓變送器內(nèi)部,時間一長便會結(jié)成水珠,導(dǎo)致信號線短路,燒壞模擬量輸入模塊,這是模塊被燒的外在因素。燒壞模塊的另外一個因素是,調(diào)速器本身只接收1個4~20 mA的水頭信號,而現(xiàn)場的水頭信號器是兩線制,需要1個24 V的直流電源,才能在此回路產(chǎn)生1個4~20 mA的電流,所以到現(xiàn)場后廠家進行改線,利用本柜的直流24 V電源串進反饋回路里,如果這時水頭信號器被短路,那么24 V電源直接串進模擬量輸入通道,這是導(dǎo)致模塊被燒的內(nèi)在因素。
在72 h試運行時,發(fā)現(xiàn)槳葉在某一開度范圍內(nèi)出現(xiàn)擺動現(xiàn)象,使油壓裝置頻繁起動,油溫明顯升高,檢查調(diào)速器并沒有輸出,由于當時模塊被燒壞,水頭信號沒有接入,所以必須手動設(shè)定水頭值,由于協(xié)聯(lián)關(guān)系使槳葉的開度離開擺動區(qū),降低了機組的效率,才順利完成72 h試運行。事后分析是槳葉開度人工失靈區(qū)設(shè)定有些偏大,把人工失靈區(qū)改小后擺動的現(xiàn)象就沒有再發(fā)生。