楊宗學

（四川嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪 628400）

淺析調速器常見的故障及分析處理

楊宗學

（四川嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪 628400）

水輪機調速器的作用是保證水輪發(fā)電機的頻率穩(wěn)定、維持電力系統(tǒng)負荷平衡，并根據操作控制命令完成各種自動化操作，是水電站的重要基礎控制設備。它的安全可靠程度對水輪發(fā)電機有著舉足輕重的影響。為此，運行值班人員必須掌握調速器的一些常見故障及處理方法，以便在發(fā)生調速器事故時能正確快速有效地處理，縮短機組因事故停機的時間，保證機組的安全經濟運行。

調速器；故障；分析處理

水輪機調速器作為水電廠的重要設備，與水電站能否正常發(fā)電的工作密不可分，一旦調速器出現故障，將直接關系到水輪發(fā)電機組乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，影響電站的安全生產和經濟效益，因此保證調速器正常工作就顯得極為重要。由于水輪機調速器連續(xù)工作時間長，容易導致調速器出現誤報警及不報警故障，增加了發(fā)電機組的事故發(fā)生率。在運行過程中應能及時發(fā)現調速器故障，發(fā)現故障后能盡快從故障的現象中分析出原因，排除故障，恢復正常生產。本文結合工作實踐，對調速器運行過程中常見的故障及處理辦法進行探討。

1　調速器整機運行故障

1.1自動開機不成功

現象：給開機令后，開限沒有打開，或者開限打開，但機組轉速達不到額定值。原因分析與處理：對于開限沒有打開的情況，多半是由于二次接線、開關量板卡、D/A轉換器等存在問題，但也有可能是CPU的問題。應檢查二次接線及微機調節(jié)器內板卡，有損壞時必須及時更換新板卡。對于開限已打開的情況，則有多種可能，除了上述原因外，還可能是機組頻率測量或者電網頻率測量有問題，應檢查頻率測量環(huán)節(jié)；也有可能是由于水頭較低，原整定的空載開度不能保證機組達到額定值，此時增大空載開度并打開開限即可。

1.2機組空載運行中過速

現象：空載運行中轉速高于額定值，甚至出現過速保護動作，緊急停機等情況。原因分析與處理：①導葉反饋斷線。此時導葉反饋無指示或者一直指在某一值，但接力器一直開到全開，造成過速。對此應檢查反饋接線并恢復正常。②導葉反饋傳感器有偏差。此時若導葉反饋指示小于實際開度，會造成空載轉速總是高出額定轉速。對此只要調整導葉開度反饋傳感器，使實際開度與反饋開度指示值一致即可。③微機輸出故障。此時若微機數字顯示正常，而輸出模擬量指示為最大，可斷定是D/A轉換器故障，應更換板卡處理。

1.3調負荷不正?；蛄镓摵?/p>

（1）現象：增、減負荷緩慢。原因分析與處理：此種情況是由于調節(jié)參數整定不當，緩沖時間常數、暫態(tài)轉差系數太大或比例增益太小而造成。這3個參數既影響系統(tǒng)的響應速度，又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應在保證調節(jié)系統(tǒng)有穩(wěn)定余量的前提下，適當減小緩沖時間常數和暫態(tài)轉差系數或加大比例增益。

（2）現象：功率給定調節(jié)負荷時接力器拒動，負荷不變。原因分析與處理：可能是電液伺服閥卡緊或接線斷開、功率給定單元故障，致使功率變化的信號傳輸中斷，應檢查電液伺服閥或功率給定單元并作處理。

（3）現象：溜負荷或自行增減負荷。所謂溜負荷，是指在系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，也沒有操作功率給定或者頻率給定的情況下，機組原來所帶的全部或部分負荷逐漸會自行卸掉。原因分析與處理：①電液伺服閥發(fā)卡。電液伺服閥發(fā)卡是調速器溜負荷或自增加負荷的主要原因。若發(fā)卡于關機側，則造成全部溜負荷，導致導葉全部關閉；若是卡于開機側，則使接力器開啟，導致自增加負荷，直至開限開度為止。此時檢查電液伺服閥，并排除故障。②D/A轉換器故障。此時輸出減小或為零，機組溜部分或全部負荷；應檢查、更換D/A轉換器板卡。③微機調速器CPU故障。造成數據錯亂，可能引起溜部分負荷。此時必須排除CPU故障，必要時更換CPU。④微機調速器電源有接地現象，或者是電液轉換器線圈有接地。此時將造成微機調速器數字顯示變動，同時引起接力器抽動?？捎萌f用表去逐個檢查排除接地現象。

1.4機組甩負荷時的工況狀態(tài)不良

（1）現象：轉速上升過高。這種故障產生的原因可能是導葉關閉時間值太大或導葉關閉規(guī)律不合理。鑒別方式是用示波器錄制甩負荷時的各種主要參數變化情況。處理方法是減小導葉關閉時間值或調整導葉關閉規(guī)律。

（2）現象：水壓上升過高。這種故障產生的原因可能是導葉關閉時間值太小，導葉關閉規(guī)律不合理，裝設的調壓閥動作不靈。鑒別方法同上，并檢查配壓閥動作情況。處理方法是增加導葉關閉時間值，調整調壓閥的開啟時間或靈活性，改善導葉關閉規(guī)律。

（3）現象：轉速與水壓同時升高過大。這種故障產生的原因可能是水輪機與實際水頭不適應，調壓閥動作不正常。導葉關閉規(guī)律不合理。鑒別方法同上，并核算水輪機適應的水頭。處理方法是調整調壓閥，改變導葉關閉規(guī)律。

2　調速器電氣部分故障

（1）現象：微機運行異?；蚬收蠠袅?。原因分析與處理：有備用機組的應切至備用機組；公用部分故障或無備用機組的可切換至手動運行；一般對微機故障采取更換板卡進行排除。

（2）現象：機頻消失，中控室有調速器故障信號出現，現場有機頻故障信號。原因分析與處理：由于機組測頻回路斷線或測頻元件損壞等造成該故障。若發(fā)生在開機過程中，則應立即停機或改手動方式開機；若發(fā)生在并網過程中，則應切至手動運行，盡快處理。

（3）現象：電調柜電源消失。原因分析與處理：如果是電調柜電源消失，則應檢查備用電源是否投入，若主、備電源同時消失，則應將調速器切至手動運行，查明失電原因，并恢復送電。

3　調速器機械部分故障

（1）現象：主配壓閥卡死。原因分析與處理：可能由于油路內有水銹住、油內有臟東西卡住、輔助接力器裝配不良或上下不同心等造成?？勺魅缦绿幚恚哼M行油的凈化和過濾。重新裝配，使主配壓閥和輔助接力器相互同心。

（2）現象：位置反饋電位器故障。調速器位置反饋電位器包括導葉反饋電位器和柜內元件位置反饋電位器。位置反饋電位器的故障可能導致機組過速和自動調節(jié)不穩(wěn)的現象，其原因和處理方法如下：①鋼帶斷開。這種情況必須重新更換鋼帶。②電位器與鋼帶活動脫節(jié)。必須檢查固定精密電位器軸的螺釘，并將其鎖緊。③電位器接線斷開。應檢查接線，重新連接。

4　結語

調速系統(tǒng)是水電廠極其重要的部分，它運行的可靠性對機組的安全運行產生重要影響。在實際運行中，水輪發(fā)電機的很大一部分故障是由調速系統(tǒng)引起或調速系統(tǒng)故障造成的。為此，運行值班人員必須加強對調速系統(tǒng)設備的密切監(jiān)視，掌握調速器的一些常見的故障及處理方法，并做好事故預想，多組織相關的事故演練，提高運行值班人員處理事故的能力。同時，加強對調速系統(tǒng)的定期維護工作，不斷提高其運行的安全可靠性。

[1]張昌兵.水輪機調節(jié)系統(tǒng)[M].成都：四川大學出版社，2015.

[2]蔡維由.中小型水輪機調速器的原理調試與故障分析處理[M].北京：中國電力出版社，2006.

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1672-5387（2016）11-0052-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.11.019

2016-09-07

楊宗學（1986-），男，助理工程師，從事水電站運行工作。