摘要：简单介绍水电厂水轮机调速器的功能和对水电厂的重要性，分析调速器日常检查和维护中应注意的重点内容，并研究调速器发生具体故障时的处理措施。
关键词：水轮发电机组；调速器；故障；维护
1引言
水电厂是利用水能来进行发电的综合工程设施，不仅具有发电功能，通常还具有防洪、灌溉、航运等作用，其主要的发电动力装置为水轮发电机组，对水电站系统的正常运行起着至关重要的作用，而对水轮发电机组的运行进行调节、控制及保护的重要辅助设备就是调速器，调速器一旦发生故障会直接影响水轮机组的正常运行，所以分析和研究水轮机发电机组调速器的维护措施和故障处理措施就显得十分必要。
2水轮发电机组调速器的重要性
2.1水电厂水轮机调速器概述
水轮机调速器是水电厂水轮发电机组的重要辅助设备，其主要功能为并网功能和调节功能，其与水电厂内的二次回路以及计算机监控系统进行配合，对水轮机发电机组的开停机、负荷的增减等进行控制，对发电机组的输出功率进行调节，将机组的转速维持在规定的范围之内，以确保系统的供电频率的偏差在允许的范围之内，并对系统运行起到保护作用，在电网发生故障时，与其他保护装置仪器实现甩负荷过程，确保水轮机组尽快恢复额定转速。
2.2水电厂水轮机调速器的重要性
根据我国的相关规定，电网的额定频率为50Hz，且通常对频率的偏差规定为±0.2Hz，而如果水轮机机组的转速和输出功率不稳定导致系统的负荷发生较大的波动，容易导致系统频率发生较大的波动。而频率是评价电厂供电质量的重要指标，对于电力用户来说，频率过高或频率波动过大容易导致用电设备出现故障，减少用电设备的使用寿命，降低生产效率，甚至容易导致出现严重的安全事故。而对于水电厂本身来说，系统频率偏差过大容易导致水轮机叶片的震动加剧而发生损坏，并且会减少水轮机的使用寿命，也容易引发水电厂的安全事故[1]。
3水轮发电机组调速器的维护
3.1调速器的运行要求
为确保调速器的正常运行，首先应在调速器的设计、制造、采购、安装过程中严格执行质量标准并进行严格验收，最重要的是在调速器的运行过程中，确保其具有适宜的工作环境和工作条件，满足其保持最佳运行状态的运行要求。其具体要求如下：一是在手动空载的运行状态下，对于大型调速器来说，其机组转速摆动的相对值不应超过±0.2%，而中型不应超过±0.3%，小型则不应超过±0.4%；二是调速器的存放环境温度应在-5℃～40℃，相对湿度应小于90%，且周围环境中不应含有酸、碱、盐、腐蚀性、爆炸性气体等，且应保持环境清洁无尘，并避免风雪的侵害等；三是调速器用油需符合国家相关标准的规定，油温控制在10℃～50℃范围内；四是调速器油压的波动应控制在额定工作油压的±5%，在调节过程中也不应超过额定值的±10%[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2调速器的检查与维护
3.2.1调速器的日常检查
在系统的正常运行中应加强对调速器的日常检查，检查的主要内容包括：保持调速器运行环境的清洁，防止灰尘进入调速器内部而污染液压油，并注意防水防潮，防止水分进入导致液压油油面过高而溢出，不仅会对设备造成腐蚀，而且在高速流动时容易产生气泡，造成液压油回流不畅等问题；检查引导阀活塞的灵活性，确保其不存在卡阻问题，并注意检查正常运行中步进电机是否出现频繁动作，且检查电机和驱动器的温度是否存在异常；对调速器各个部件的工作位置、各个表计及人机界面的指示进行检查，对油压和油位进行检查，并检查反馈装置及传动机构，以及各调节参数、功率给定指示是否正常；在巡视的过程中应注意人机界面上有无报警信号，如有报警则需对机组频率、网频、导叶开度、微机调节器的输出等参数进行进一步检查。
3.2.2调速器的日常维护
调速器的日常维护内容主要是调速器用油和电气部分的维护，主要包括以下内容：调速器用油需定期检查和更换，通常规定每年进行更换或清理，而且在调速器新装或者大修之后的两个月内应至少更换或清理1～2此，此外，还要对滤油器进行定期清洁，至少每周清扫一次，确保调速器用油的质量，对滤油器前后的油压差进行定期检测，当压差大于0.2MPa时需要进行清扫；运行中的油泵和备用油泵需每周切换一次，切换之后注意检查油泵的运行情况，确保油泵的启动和停机正常，不存在反转的情况；对调速器的电气部分的各项运行参数进行检测和记录，并与试验数据和上一次检测数据进行对比，分析判断是否存在参数异常或故障隐患，将其故障隐患提前进行排除，降低其故障概率；最后应至少每个月对事故停机电磁阀的动作情况进行检查，确保其能正常动作。
4水轮发电机组调速器的故障处理措施
目前的水电厂大多采用励磁故障在线监测系统对系统的各个部件及各子系统的运行情况进行监测，一旦某部位发生故障，监测系统就会发出警报，并初步判断故障部位及故障原因，对于调速器来说，其常见的故障类型有以下几种：
导叶或导叶的主配位置反馈故障，以及桨叶或桨叶主配位置反馈故障，通常需检查其接线情况，或者对变送器进行检查和维修，如果设备正常则应检测模块是否损坏，如有损坏应进行更换；当出现功率给定和输出故障时，需检查其通讯线路是否正常，输出故障还需检测PT或CT是否存在连接异常，此外还应检查其设备本身的调速功能是否正常；水头故障应检查远方4～20mA模拟量信号是否送到相应的端子；齿盘测频故障时应检查接近开关接线是否断开，并检查安装距离是否过大；残压测频故障需检查接线情况，或对测频整形板进行更换；机组开机后转速达不到额定转速的故障，需检查水头的检测值或设定值是否正确，以及水口是否被堵塞，前者需要提高水头监测的精确度，并采用人工方法对设定值进行调整，后者则应进行清污工作。
5结语
水电厂是关系到国家可持续发展战略的重要基础设施，也是我国的主要的发电方式之一，所以其运行的安全与稳定具有极其重要的作用。在水电厂水轮发电机组中，调速器是直接关系到整个发电系统运行稳定性的重要设备之一，所以在日常工作中，运行维护人员应加强对调速器的检查与维护，发生故障时应采取正确的措施进行及时处理，确保水电厂的正常运行。
参考文献：
[1] 周伟.彭水电站调速器系统控制及遇到的问题浅析[J].水电与新能源，2013（112）：111-115
[2] 杨世海.水电站水轮机调速器调试与维护的研究探讨[J].科技视界，2016（7）：273-273
论文作者:郑虎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：调速器论文; 水电厂论文; 机组论文; 故障论文; 水轮机论文; 水轮论文; 频率论文; 《电力设备》2017年第26期论文;