(安康水电厂 陕西省安康市 725000)
摘要：本文通过对安康水电厂现阶段使用的DDT-150型微机型调速器性能特点介绍，以及调速器长期在生产现场的表现，总结了其优点、缺点，对其进行了客观的评价。
关键词：微机 调速器 故障 处理
0 引言
安康水电站位于陕西省境内的汉江上游，装有四台200MW混流式水轮发电机组，目前是陕西电网中容量最大的水电站，在系统中承担调频、调峰和事故备用任务，同是也是陕西电网的主力调频电厂。水轮机调速器是水电厂中重要的机电设备之一，其技术性能与可靠性，将直接关系到机组的安全、经济运行，并影响到电能质量。
调速器的作用：
① 能自动调节水轮发电机组的转速，使其保持在额定转速允许偏 差内运转，以满足电网对频率质量的要求。
② 使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要。
③ 当机组与电网并列运行时，调速器能自动承担预定的负荷分配，使各机组实现经济运行。
1 情况介绍
安康水电厂原来安装的调速器是电站建设时的配套产品，为东方电机厂生产的DT-150型电液调速器，属集成电路模拟式调速器，是80年代的技术产品，由于受当时的技术水平所限， 主要存在容易发卡， 死区大， 零点容易飘移等问题。
随着设备的技术升级换代，安康水电厂从1999年初至2002年，陆续将1号—4号机组原来使用的DT-150型电液调速器（以下简称电调）更换为南京南瑞电气控制公司设计制造的双微机型调速器（以下简称微调），其机械柜型号为DDT-150。
1.1 DDT-150型液压柜的组成：
①液压控制部分。包括：伺服比例阀，容错控制阀，开限与伺服控制切换阀，伺服与容错控制切换阀，紧急停机阀组、伺服缸、开限缸以及双切换滤油器等部件。
② 液压开限操作部分。
③ 液压放大部分：引导阀、辅助接力器和主配压 。
④ 滤油器、指示仪表、指示灯及按钮。
⑤ 机柜壳体。
1.2 主要特点：
电液转换元件采用德国BOSCH(博世)公司生产的比例伺服阀，防卡能力强，既有伺服阀的高精度和高响应性，又有比例阀的出力大、耐油污的特点，采用以比例伺服阀连续控制为主、以脉冲阀（容错控制阀）控制为备用的液压容错技术，并与电柜微机系统组成全面的容错控制方式。
机柜应用液压集成设计，使柜内除极少数明管外，所有阀件均安装在液压块上，减少了漏油点；同时因采用液压反馈式伺服缸，保证了在电柜异常（如断电）时伺服缸可自动回到中位，使调速器保持在故障前的状态，保证了控制的可靠性。
主要零部件采用优质合金钢38CrMoAlA及低温渗氮处理工艺，耦合件的配合精度好，硬度高，耐磨性好，尺寸热稳定性好。
表1 主要技术参数
微调的主配压阀采用等压式活塞，活塞下方设置复中弹簧，这就使主配在执行完调节信号后，很容易的实现了中间位置的恢复，这样不仅简化了机械柜内的部件设置，还使主配在复中动作中故障几率大大缩小，还使得调速器主配压阀在通入油压后的中间位置调整变得简单容易。
微调中的滤油装置采用由高分子复合材料制成的滤芯进行机械柜内压力油的过滤，过滤精度高，可达10 μm，两个滤芯可在机组运行时，无需改变调速器的运行状态（手动或自动）即可做到无扰动切换。
微调内置试验程序，使调速器的试验工作变得简单，全部过程，可由一人在电脑上操作，终端自动显示曲线，即时可视，不仅提高了试验数据的精确度、简化了试验过程 ，还极大减少了现场人员的劳动强度。
DDT-150型调速器具有灵敏度高、转速死区小、可靠性高、操作简便、维护调试方便的优点。
1.3 投运后的表现
电站原来使用的电调因为采用滑套式的电液转换器， 经常发生因油孔堵塞，零位漂移而导致的调速器抽动、拒动、溜负荷等故障，而且由于稳定性差、反应慢、而导致自动发电控制（AGC）功能一直不能投入，微机调速器从根本上扭转了这个局面。
DDT-150型调速器与配套的电气柜构成一个双微机、容错控制系统，在伺服比例阀发生故障时，自动切换到脉冲阀，由脉冲调节维持自动运行；严重故障时（如导叶故障），还可切换至手动运行，控制方式多样。柜内采用液压反馈技术，具有很高的自平衡能力。
在投运后的2002年的机组试验中，实测转速死区ix≤0.024%(bp=6%),优于当时的国标 ≤0.04%标准。 （GB/T 9652.1-1997）
甩负荷试验，DDT-150型调速器系统甩100%负荷时最大频率为61.9HZ。国标中规定：接力器在转为开方向动作后频率稳定时间不大于40秒，超过额定转速以上的波峰不超过两次。而本次试验有35秒，振荡次数为 1 次。达到国标中规定的振荡次数不超过2次的规定。 （GB/T 9652.1-1997）
2 投运后出现的故障及处理情况
2.1 “脉冲减”电磁阀线圈烧毁
故障经过及分析： 1号机组大修后做“联动试验”，此时，1号机组压油装置未建立油压，当模拟跳出口开关后，调速器应有一个关机动作，但因无油压，伺服阀便不会动作，调速器自动切换至“容错控制”，同样的， 不会有动作，这样关机信号没有复归掉，容错控制电磁阀（脉冲减）线圈因长时间通电而烧毁。
采取的对策： 及时将调速器复归至“自动”（即伺服比例阀）状态。
2.2 “脉冲减”电磁阀发烫
故障经过及分析：1号机在停机过程中，上位机显示1号机导叶关至0，而调速器电柜导叶开度指示34%， 现地检查导叶在全关位置，调速器机柜内“脉冲减”电磁阀发烫。
各专业班组经过检查，确认调速器机柜内各部件正常，而调速器电柜显示位移传感器全关采样值为47EA，远超正常值1400左右。分析认为是位移传感器因运行时间较长，内部的弹簧回复特性变坏，定位异常，采样值变大，导叶实际全关，调速器电柜认为没有全关，机柜“脉冲减”电磁阀一直带电，以致发烫。
采取的对策：在对位移传感器重新进行定位后，做了导叶付环扰动试验、静特性试验，数据合格。又进行手、自动开停机；空载扰动等动态试验均正常显示消除了故障。鉴于这种情况，应及时对位移传感器进行检查、更换。
2.3 反馈故障
故障经过及分析： 2007年7月17日14时09分， 中控室监屏人员发现3号机组有功从201 MW上升至217 MW后，又迅速下降到0 MW ，监控打出“3F调速器故障”、“3F机械故障”等光字牌。
现地检查3F调速柜，显示“A套液压故障”、“导叶行程越限”， 运行人员迅速3F有功负荷调整至200 MW，维持3F调速器“手动”运行，在随后的全面检查中发现；3F水车室中，调速系统反馈钢丝绳呈现松驰状态。遂立即终止正在进行的3F 水车室管道刷漆工作，收回其工作票和水车室钥匙；原来是刷漆人员不慎误碰了数字式位移变送器的反馈钢丝绳，导致3F调速器溜负荷至“0”。
采取的对策： 经申请调度同意，在当晚取得停机处理时间窗口，经过近5小时，检修人员更换了SWB-4 型数字式位移变送器；试验正常，3F 调速系统恢复正常备用状态。 此次事件，被考核异常一次。
2.4调速柜溢油
故障经过及分析： 2003年3月、8月、11月 ，4F机组停机状态下，微机调速器三次因排油不畅，而导致机械柜往外溢油，地面大面积污染。当时调速柜平衡表有关机电流。分析原因可能有；电柜电气零点飘移，有残留关机信号，使4 号机组虽在停机状态下， 但调速器伺服阀依然不停动作，而且幅度较大，加之调速柜回油管由于安装高程所限，回流下降高程较小，管路拐弯较大，导致调速器回油不及， 溢出柜外。
采取的对策：首先检修调速器电柜，消除电气零点飘移。 平时多注意机柜排油状态，若出现排油不畅，及时关闭机柜内油源阀门。
3 DDT-150调速器的缺点
3.1.没有纯手动功能
检修后不能手动操作，DDT-150 型调速器的手动方式，最终还是通过控制电磁阀来实现的，即“电手动”方式，所以系统事故情况下可能无法完成黑启动。
3.2 电磁阀易损坏
柜内的电磁阀线圈长期处于工作状态，线圈发热比较严重，在现场应用中甚至出现过线圈烧毁的情况。
3.3回油不畅
机械柜回油油路因为现场安装高程所限，在机械柜调节频繁时，会出现回油不畅，从机柜往外溢油的情况。
3.4 反馈信号易出问题
位移传感器采用钢丝拉线采集导叶位置信号，在运行中要小心维护，长期运行后会出现“零位漂移”，也发生过误动造成机组溜负荷的故障。
3.5死区过大
实测转速死区ix≤0.024%(bp=6%)，不能满足新国标GB/T 9652.2-2007对于ix≤0.02%(bp=6%)的要求。
4 结语
安康水电厂相继投入运行的四台DDT－150型微机调速器，通过多年来生产实践，与之前的电调相比，工作性能比较优良、动态调节过程较平稳，并网速度较快，节水、增发电效益明显，它们的相继投运，为安康水电厂的安全稳定运行带来了很大改观。
但我们也看到，在实际运行当中，由于自身设计的问题 ，及配套部件在结构上存在的一些问题，DDT-150型微机调速器也发生了一些故障，有些故障带来的负面影响还较大，随着运行年限变长，设备的可靠性降低，现在市场上新款调速器不断涌现，以及电网对电能质量要求的提升，并且伴随新GB/T9652.2-2007的推行，对调速器的指标要求也有所提高，所以建议可对现有的调速器进行升级换代。
参考文献：
DDT-150调速器使用说明书
论文作者:左立新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/14
标签：调速器论文; 故障论文; 机组论文; 安康论文; 水电厂论文; 微机论文; 机柜论文; 《电力设备》2017年第24期论文;