摘要：水电厂调速器机械液压系统在运行中会遇到突发状况，对水电厂正常工作造成很大的影响，影响水电厂的经济效益以及社会的生产生活。本文就水电厂调速器液压控制系统运行可靠性进行简单的探讨和分析。
关键词：水电厂调速器；液压控制系统；运行可靠性
前言：电能在电网中是无法储存的，因此发电量和用电负荷维持平衡是电能质量保障的基础。水电厂的发电量是通过调速器对进入水轮机内部水量进行调节实现的，对电网负荷波动实现满足。但是在特殊情况下，调速器会失去工作能力，这时水电厂机组面临一系列的问题需要解决。
1调速器失电自复中和失电动作功能
根据国标《水轮机控制系统技术条件》的相关规定，在电源消失情况下，设置转换器应该有回中功能，水电厂的调速器液压原理应该在控制模块掉电时具备自复中功能，自复中是借助切换阀来控制实现的，在控制系统正常工作时，切换阀的电磁线圈是有电的，在系统掉电时，电磁线圈中的电会失去，在弹簧力的推动下，定中缸控制腔接通压力油。可以使主控阀芯维持在居中的位置，接力器的位置也保持不变，掉电自复中的功能就可以实现。当水电厂调速器液压控制系统失电时水轮机组保持原来的运行状态，调速器类型的不同，其自复中的形式也不同，但是都满足国标标准。
2机械液压过速保护系统
机械液压保护系统是非常常见的发电机组工作保护系统，保护系统主要构成部分由离心探测器、脱扣器、切换阀以及机械开关阀四部分构成。其中离心探测器安装在保护机组中大型旋转轴上，对机组的运转速度进行实时的监测，在机组运行速度正常的情况下，离心探测器的弹簧就会控制克服机组运行时产生的离心力，保持离心探测器在旋转轴上的位置不变，在这种情况下保护系统没有被激发。在离心探测器，探测到机组运转速度超过规定值时，离心探测器上的弹簧没有办法抵抗机组运行产生的离心力。在离心力的推动下离心探测器的位置就会发生变化，使柱塞对切换阀形成撞击，激发保护系统开始工作，保护系统中的切换阀状态发生改变，可以让压力油开始流动，使事故配压阀两侧产生压力差，并向着压力小的一侧产生位移，让压力油流向导叶接力器，开启导叶接力器开关，在关闭导叶时开启电气回路，就可以切断关闭水电厂闸门，发电机就会被停止运行。在水电厂发电机组保护工作的过程中，保护系统不仅能够为机组提供过速运行保护还可以借助保护系统中的电气接点导通，把停机报警信号发送给水电厂控制中心，确保在停机事故发生之后能够得到第一时间的处理。机械液压过速保护是机械设备过速保护的重要系统，在进行机组保护工作的过程中，是利用液压油，完成保护系统的操作。可以有效避免电力对保护系统工作的影响，在电源中断时，保护系统也可以正常工作，不会受到任何的影响，有效的控制发电机组的过速运行以及因其造成的飞逸事故，为实现机组运行的安全提供保障。
3机械液压过速保护系统在水电厂应用可靠性分析
水电厂发电机组在运行的过程中，是借助调速器对其运行速度，根据实际情况进行调节，在调速器发生问题的情况下，不能为机组及时的进行调速，机组中转速测量系统，就可以借助对机组运行速度的检测，向保护系统传输相应的信号，保护系统就会开启保护措施，对机组运行提供保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在我国的水电厂发电机组工作保护中，电气液压系统应用比较多，对电气系统过速保护的依赖性也比较大，这就导致在电源中断的情况下，不能对发电机组工作进行有效的保护，对于水电厂发电机组的运行保护效能相对较差，机械液压过速保护系统，结构简单，操作维护方便，不需要借助电能就可以运行工作，实现机组运行的保障工作，作用优势十分明显，在水电厂运行安全方面作用十分的突出。
机械液压过速保护系统与传统的保护系统相比，具有更高的可靠性和稳定性，并且其本身的设计也更为合理、在水电厂应用也更具优势，对于发电机组运行保护作用也更具优势。在社会经济发展和水电厂建设发展的推动下，机械液压过速保护的应用也得到很大的推广，其技术的发展也有很大的进步，为机组的正常运行提供了很大的保障。在进行保护系统安装的过程中，为了发挥其最大的保护作用，需要对安装细节有足够的注意，避免在工作时出现问题，影响其工作质量。在安装其离心探测器、柱塞以及切换阀等结构时，要对每个结构的安装距离做出合理的设计，对于安装距离应该严格遵守相关安装标准，确保各个结构的安装位置和距离能够达到相应的安装标准，保证保护系统在机组运行时可以提供有效的过速保护。使保护系统在机组过速工作时，能够使切换器触发转换，保护机组正常运行。对于发电机组工作时的保护，发电机组型号不同，其运行速度也不同，对于机组型号不同的情况，可能机组额定转速较低，机组在工作时产生的离心力也会比较小，没有办法对离心探测器的弹簧里进行抵抗，不能实现机组运行工作时的过速保护。在安装离心探测器时要注意安装位置，确保其能够为机组运行提供保护。在保护系统安装调试工作完成之后，应该做无水状态的模拟实验，保证保护系统中的各个结构可以正常工作，可以发挥其保护作用。在保护系统被启动之后，需要借助人工操作，使保护系统回到正常的工作状态，继续为机组运行提供保护。
4导叶分段关闭
导叶分段关闭使用机械式反馈机制
在大型机组或是中型机组的调速系统中，一般都会安装分段关闭导叶的装置，一般导叶关闭点位置信号都会使用机械反馈机制，利用机械反馈可以在失电时，仍然可以达到导叶分段关闭的要求，但是机械反馈的缺点就是其自身的滞后性。如果在DN200的通径 分段关闭阀动作腔容积是4.2L时，反馈液压油管为15毫米，设定油管内液压油流动速度为10M/S，那么自先导阀起，到这个分段的关闭阀所需要的时间最少是两秒，响应速度不理想，因此需要关闭点的位置往前移。通过对调节保护计算，其结果反映了关闭点位置是比较高的，位于关闭点周围的机组所带负荷也比较高。所以导叶关闭不规律，全程慢关致使过速停机。在安装分段关闭阀时，要选择阀芯行程短和小容积动作腔的结构形式，这样才能使其及时响应。
结束语：水电厂调速器自身具备掉电自复中的功能，在水电厂控制系统没有电力时可以让发电机组维持工作状态，对电网的稳定有着积极的作用，但是在其失电原因不明确的情况下，机组仍维持工作状态，对于水电厂是不利的。机械液压过速保护系统是最后的保障措施，根据实际的情况进行合理的设置，保障机组运行的可靠性。
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论文作者:陆海军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/17
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