湖北清江水电开发有限责任公司
摘要：机械液压调速装置是水电站工作过程中比较常用的调速装置，因为该装置属于老式产品并且科技含量相对较低，已经不能充分满足现阶段我国水电站的运营和发展要求。基于此，为了有效适应农村水电技术的发展规划需求，需要针对水电站机械液压调速设备进行技术改造，以此来有效提高整个水电站工作的自动化控制水平。
关键词：水电站：调速器：技术改造：安全运行
针对现阶段我国各大水电站当中比较常用的YT-3000型调速装置进行了分析和研究，该型号的调速装置为机械液压调速器，主要的构成为机械杠杆、吃摆以及缓冲器等，在整个构成结构上相对比较复杂，并且在工作过程中会存在一定的动作迟缓，测评的精确度相对较低，在后期的维护工作当中难度较大，并且存在较大的技术缺陷问题。在最近几年的发展过程中，对该调速器的使用，已经产生了明显的调节能力下降，以及工作频率不稳定等问题，经常会出现丢步或者是失步等问题。当电力系统当中产生跳闸事故的情况下，调速器不能及时的关闭水机导水叶，直接造成了机组出现不良的吃车事故。当前阶段，该水电站的机械液压调速设备的工作性能已经无法满足机组的正常稳定工作和运行，进而造成了大量的经济损失，因此必须要针对液压调速装置实施技术改造。
1.水电站机械液压调速装置的技术改造目标
现阶段在我国生产微机调速装置的生产厂商相对较多，并且在各种型号上也各不相同，但是在工作过程当中的原理是一致的，经过相关调查分析，以及和相关专业工作人员之间的技术交流沟通之后，有效结合了我国某水电站的具体工作情况展开了分析和调查，采用了BWT-1B型微机水轮调速装置来进行研究和改造。
改造工作中的主要方法是保留原调速器当中的主配压电阀和以下的机械液压装置环节，对主配压阀以上的控制系统来进行技术改进，如图1所示，由于不改变调速装置的机械环节和液压装置，因此在整个技术改造工作当中操作流程相对比较简单，将原调速器的控制箱和箱体内部的吃摆、马达、系统缓冲设备等相关构件进行清除，更换成微机控制调控装置，以此来有效实现整个机械液压调速装置的集成化特点。
2.水电站机械液压调速装置技术改造策略
微机步进式BWT-1B型调速装置，在工作过程当中的系统稳定性相对较高，并且通过液压随动系统所构成，内部存在的主要工作元件为可编程控制器以及反馈传感器，在电源系统位移传感器以及液压元件等工作环节进行了严格的监测，针对该系统当中所使用的可编程控制器来进行有效的升级和改造，对位移传感器的结构形式进行了严格的控制和设定，液压随动系统在工作过程中，运用的是引导器和主配阀以及主接地气作为工作信号结构反馈，并且系统内部通过电机系统来直接带动液压随动系统来进行工作，通过这种技术改造方式有效实现了对水轮机组的工作性能的合理控制，有效取代了传统调速器吃摆电机转动结构以及传统的缓冲器设备。
2.1微机步进式调速器的技术改造
针对步进电机的有效应用，有效替代了传统机械液压设备当中的电-液工作系统，解决了模拟放大电路在工作过程中存在的各种问题，尤其是针对取消了电业转换器来讲，消除了电液转换器当中所产生的不良问题，不需要精度较高的原油，有效降低了路由器在工作过程当中的要求标准。采用了刮片式滤油器有效替代了路由器的切换阀，省略了路由器出口部分的清洗和更换工作，保留了传统调速器所具有的功能特性，同时还增加了电源供应过程当中调速器自动控制功能。调速电机内部采用了闭环控制系统，完全消除了内部所产生的不良丢步问题，同时在步进电机的转速控制过程中，解决了电机控制工作当中出现速度频率过慢以及出现失步等问题，在位移转换装置当中通过纯手动机械式的防护工作，可以有效防止传感器出现信号传输意外中断等问题，并且对电机的异步损坏问题进行了有效的保障。
2.2过滤器、开关柜结构改造
在调速器的内部电气回路当中，取消了原有的电位器以及继电器设备，有效降低了接触不良问题以及电路运行的不安全性影响因素，在调节柜当中的无功放大电路板内部，通过模拟电路的有效应用，充分避免了模拟放大电路在工作过程中存在的漂移以及抗干扰性的问题，有效简化了过滤器和开关柜内部的工作结构，通过独特的变控控制方法，对自动检测过程当中电机失步等故障问题进行有效的处理，充分保证整个工作系统的安全性和稳定性。在实际的工作过程中具有频率跟踪、开度跟踪以及功率大小跟踪等相关功能，保证了调注设备的自动和手动控制双向切换的工作模式。依照实际的工作状况有效改变设备在工作过程当中的参数大小，并且对设备的运行程度进行合理的调整，充分保证设备运行的安全性和稳定性，同时在工作过程中采用梯形图编程的控制方法，让整个程序控制变得更加简单和易修改。
采用单片机频率测定，所得出的线性程度较高同时精确度更高，通过自动运行切换不管是从手动控制还是自动控制都可以实现较高的控制精确度，不需要考虑开关的工作性状态，所有的切换电路都可以在电路内部来加以实现，进而不会引起任何油压波动以及机械的转化，在整个系统构成上相对比较简单操作稳定，在后续的维修和检测工作量相对较小。步进式调速器在工作过程当中必须要保证正常稳定的工作，同时在遇到故障问题的情况下，要具备紧急停机功能，可以实现对设备工作频率以及开度调节等不同的工作模式。通过手动或者是自动调节的方法限制变速器的开度大小，对变速器工作过程当中的功率以及频率进行有效的控制，充分保证整个设备的安全稳定工作和运行，在不停机的工作状态下可以保证电器不停电状态下来进行检修工作，以此来有效提高整个设备检修工作的效率和质量。
3.结束语：
通过对水电站机械液压调速装置的技术改造方案分析，从中可以看出通过机械改造之后，调速装置在整体的工作性能方面有了明显的提升，并且在后续的维护工作上也提供出了诸多方便。
参考文献：
[1].水利组机械液压过速保护装置仿真校验台[J].四川水力发电,2018,37(05):208.
[2]李猛.水电站中机械液压过速保护系统的应用[J].中国设备工程,2018(08):88-89.
[3]余后培.官地水电站机械液压过速保护系统应用探析[J].科技展望,2016,26(17):122.
论文作者:周金路,刘汶
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：工作论文; 调速器论文; 液压论文; 装置论文; 水电站论文; 机械论文; 技术改造论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;