摘要：本文根据某厂调速器的实际运作情况进行了调查研究，同时根据水电厂调速器系统以及机组在实际运行期间造成故障的原因进行了详细的分析，并且根据具体原因提出了实际解决办法。
关键词：水电厂；故障处理；调速器；处理技术
引言：虽然某水电厂调速器设备在投产之前各项指标均能满足生产要求、设备运行状况良好，但是调速器在生产运作当中仍然出现过故障情况，虽然故障未造成重大事故，但是对机组运行以及整个供电系统却造成了都很大的影响。因此，为了保证机组正常运行以及供电系统的正常运作，本文对调速器产生故障的原因进行了实地调查研究，最后根据发生故障的实际情况总结实际原因并且提出了相关解决方案，以防故障的出现。
一、调速器发展现状
当前我国所使用的调速器设备的主要功能包括频率控制、导叶开度控制、功率控制、机组开停机控制、一次调频功能以及必要的开度限制等。同时过速保护等功能调解器配备了串行通信接口，支持MODBUS协议，能够通过串行的通信方式与LCU完成通信处理。但是这些设备最大的缺点就是不具备以太网连接端口，不能够适应水电厂的数字化要求，同时机械柜也不具备实现液压元件的状态监测和进行故障诊断等功能。
二、调速器硬件故障
1、调速器无水试验测试桨叶动作时，桨叶位置不稳，开度量飘移量达到2%，如果这种情况发生在机组运行状态，势必造成桨叶频繁操作，给机组安全运行带来隐患。桨叶比例阀控制回路故障破损，有干扰量窜入，导致桨叶比例阀有电信号送入而误动。但桨叶在电动和手动模式两种情况下，都存在同样问题，排除控制回路故障破损。桨叶位置反馈回路存在故障，导致输入PLC的桨叶反馈位置信号不稳定，调速器根据给定值不断自动调节桨叶位置造成了此故障现象，检查桨叶位置反馈模块AK288输出信号，信号稳定;检查AK288至调速器PLC输入模块之间的桨叶位置隔离变送器AP512电流输出信号，发现信号不稳，更换AP512，故障排除。
2、桨叶动作缓慢，全开全关动作时间长，将桨叶开、关机时间机械调整螺母调制最短，依然无效。可能为压力油系统压力不够，检查调速器压力油系统工作正常;检查桨叶操作油腔气体较多，反复通过平压阀管道操作桨叶，将管道内气体排净后，测量桨叶全开全关时间，时间减少但远远高于正常值。分析桨叶比例阀被施工单位分拆过，可能是比例阀内部被污染，导致比例阀卡涩，致桨叶开关缓慢。重新更换安装新的桨叶比例阀，再次测试桨叶开、关时间恢复正常。这次故障提醒我们调速器上的比例阀、数字阀在拆解、安装过程中，一定要注意保护好，防止污染损坏，造成不必要的损失。
3、自动情况下，自动开机螺纹针塞右旋转，将控制压力油（上腔）与活塞下腔导通，由于滤网堵塞严重，供油不足，活塞只能缓慢向上移动，带动引导阀向上运动，同时主配压阀活塞向上随动，导叶打开。开机过程中导叶开机顶点大于空载开度，接近空载时导叶回关，步进电机螺纹针塞左旋转，将活塞下腔与回油导通，滤油器向上腔供油，此时滤网堵塞严重活塞只能缓慢向下移动，这时回关迟缓，调速器控制主体PLC接收不到小反馈回调的信号，步进电机就会不停的向左旋转，此时导致压力油与回油导通，活塞不能随动，压力表显示为0,此时导叶开度大于空载开度，导致机组过速。
4、手动操作步进电机手轮时，如果不频繁操作，压力油勉强可以维持操作，故操作正常;如果频繁操作步进电机就会产生失油现象，供油不足导致步进电机紧急停机失败。紧急停机芯塞动作要克服复中弹簧约20公斤的力，在失油的情况下紧急停机无法动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、调速器系统故障解决办法
大多数情况下造成调速器失控的主要原因为滤网后失油而造成的，因此根据对调速器的故障分析以及排查可以确定液压系统失油的根本原因，同时网后油压过低以及液压随动系统失油会导致调速器系统出现故障，使机组运行超速，从而出现运行故障。因此，想要避免调速器运行故障，就要注意以下几点问题：
1、做好设备维护工作
首先在设备进行维护时，当调速器集油槽油检验不合格时，维护检修人员要在两天内完成过滤以及换油工作，第二，在油化检验合格后，工作人员研定时进行调速器集油槽滤有工作，通常时间为每年一次。第三，调速器滤网前后压差应作为维护人员日常设备巡检，的重点项目之一。当压差超过0.2Mpa时，维护人员应通知运行人员切换滤网，并于当日对堵塞滤网进行清洗。由于静态时油压差可能不大，应该完善调速器滤网前后压差超标告警流程的设置工作，保证在线监视。要求实现当滤网前后压差超过0.2Mpa时，中控室工作正常，但导叶未动作。对调速器电液伺服阀、引导阀、辅助配压阀及主配系统进行解体检查处理，所有配合部件未发现明显异常。只有电液伺服阀阀芯与其配合部件有局部轻微卡涩。通过研磨处理后，电液伺服阀及引导阀的配合部件均能正常动作。对滤网及所有集成管道进行清洗和吹扫。调速器恢复后，在额定工作油压(2.0Mpa)条件下进行各项试验，均正常。最后，对调速器集油槽清洗检查，集油槽排油后，发现靠污油侧第一道插板滤网上布满了棉絮，集油槽底部排油口边上发现一块棉布，棉布由于在透平油中长时间浸泡己经腐烂。对比发现，集油槽中漂浮的棉絮与调速器滤网上堵塞的棉絮相同。
2智能化调速器总体设计
智能调速设备最大的优点就在于具备强大的通信功能，可以满足多种现场通信总线的规定，并且可以与智能电站现场通信总线以及监控系统进行快速的实时信息交换以及进行协调控制等，可以有效保证数字化水电站的安全可靠运行。系统按照IEC61850通讯协议设计，采用两层网络，三层控制结构，即设置厂站层、单元层、过程层，厂站层与单元层之间采用MMS以太网，单元层与过程层之间采用GOOSE、SV网。厂站层监控系统通过61850规约可以下发功率设定值、水头、时钟等信息，可以实现调速系统的功率闭环控制、时钟校准等。
单元层调速器控制系统采用双网双机交叉冗余控制，通过61850规约可以上送转速、导叶桨叶开度、机组有功、故障量、状态量等，在MMS网上可以实现共享，系统还配置以太网集模拟量接口，方便后续试验设备、仿真系统的接入;过程层模拟里采用信号合并单元，实现频率、开度、油压装置油位、压力、温度、功率等信号从模拟量到数字量的转换，并通过SV上送单元层。
GPS对时系统向上位机提供时钟源，将上位计算机作为NTP对时服务器，调速器控制器及人机界面作为NTP对时客户端。NTP客户端通信协议可以通过在贝加莱软件中调用相应的功能模块即可实现。利用分层递阶智能控制对调速器内部各种功能进行结构设计，功能块区别，上下层次划分，任务范围确定及分解，最后对整个任务进行规划、决策、处理、执行，确保软件执行的可靠性。
结语：本文根据水电厂实际运作情况，对出现故障的原因进行了详细分析，并且提出了具体的解决办法，其中水电厂智能调速器系统技术刚刚问世还不够成熟，所以，在水电厂应用相关技术时要充分学习以及借鉴相关经验，结合数字化水电厂的建设进行综合分析考虑。智能调速器是数字化水电厂建设的重要环节，应用智能调速设备有利于水电厂进行高效、智能、稳定、安全的生产运作，相信经过不断的在探索研究，智能调速设备一定会在水电厂中取得到更好的应用。
参考文献：
[1]张官祥,常中原.探讨水电厂调速器液压控制系统运行可靠性[J].水电厂自动化,2017,38(02):41-44.
[2]昝亚锋.智能调速器在水电厂的应用与设计[J].水电厂自动化,2017,38(01):49-51.
[3]汪江峰,刘文峻.某水电厂调速器改造历程[J].水电与抽水蓄能,2016,2(06):52-56.
论文作者:肖韬海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：调速器论文; 桨叶论文; 水电厂论文; 滤网论文; 故障论文; 机组论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第19期论文;