摘要：本文详细描述了工业实际中比例伺服阀在水电站长期备用的情况，对长期处于静止备用状态的比例伺服阀及同步动作状态的备用比例伺服阀进行研究，通过静特性试验加以论证，并结合机组运行过程，对比例伺服阀长期处于备用状态可能影响机组运行状态进行说明，为后续水电站调速器比例阀的应用学习提供参考方案。
关键词：比例伺服阀；动作迟钝；动态切换；定期轮换；缩短周期
1基本概况
水电站的调速系统在水电站运行中起着重要作用。当前大多数水电站的调速系统所用调节装置主要有伺服电机、步进电机、比例阀及数字阀，其中，对于水轮机的调节控制，一般存在以下三种配置方式：双伺服电机、双步进电机、双比例阀。
水轮发电机在日常发电运行中，由主用比例阀正常控制主配压阀动作接力器，则备用比例伺服阀存在以下两种状态：第一种是完全处于静止备用，当主用比例伺服阀发生异常时，切换至备用比例伺服阀控制水轮发电机；第二种是备用比例伺服阀与主用比例伺服阀同歩动作，同步接收PLC/PCC下达的导叶增减命令，但不导通备用比例伺服阀的控制油路，从液压系统中完全隔离备用比例伺服阀对导叶的控制，这种方式使主备用比例伺服阀处于同步状态，便于在主用比例伺服阀发生异常时迅速切换至备用比例伺服阀。
图1 长期主用比例伺服阀静特性试验曲线
图2 长期备用比例伺服阀静特性试验曲线
2静特性试验
结合水轮发电机检修过程中调速器的静特性试验发现：调节系统中主用比例伺服阀对应的接力器位移传感器全开及全关反馈采样相对接近，发频对应接力器位移传感器全开、全关的采样信号准确，可明显看到每个采样点的位置且采样点重合（如图1）。但对于长期处于备用的比例伺服阀，发频未能完整接收比例伺服阀对应的反馈信号，（如图2），出现图2所示的间断性反馈断点，即出现了“动作迟钝”的现象，这说明比例伺服阀虽然接收到开、关导叶的命令，但未能及时、有效的接收到动作到位的位移反馈采样。
3静止与同步的比较
从使用情况比较，处于完全静止备用状态的比例伺服阀，断电静止对阀体内部本体的影响相对较小，相比长期带电同步动作的备用比例伺服阀更有利于延其使用寿命。
从运行方面比较，完全静止备用状态的比例伺服阀切换至主用后，其调节精度略低于长期得电同步动作的备用比例伺服阀，同步动作的备用比例伺服阀在接收PLC/PCC开、关导叶命令时，两套比例伺服阀之间的相互切换的影响相对较小，可以更精准的保证水轮发电机组所带负荷的精度，从微观上降低负荷的波动的可能性。
从安全方面比较，长期处于静止备用的比例阀，突然切换为主用存在着“动作迟钝”的风险。对于同步动作的备用比例伺服阀而言，当主用比例伺服阀出现异常时，同步动作的备用比例伺服阀可以更准确的保证水轮发电机当前开度值。
4存在的风险
长期备用的比例伺服阀：当主用比例伺服阀出现异常时，一般由PLC/PCC下发切换命令，切换至备用比例伺服阀运行，结合调速器静特性试验可以看出：长期备用的比例伺服阀存在着接收到增加负荷命令、但未收到比例伺服阀动作到位反馈信号的风险，致使PLC/PCC持续下发开阀命令，导通调速器液压系统中接力器开腔的油路，导叶开度持续增大，处于发电态机组的负荷会随着导叶开度增大而持续增加，严重时甚至会导致机组过负荷或导叶开度达到最大开度极限。同理，也存在着比例伺服阀接收到减少负荷命令、但未收到比例伺服阀动作到位反馈信号的风险，致使PLC/PCC持续下发关阀命令，导通调速器液压系统中接力器关腔的油路，致使负荷持续下降，机组溜负荷，严重时甚至会引起导叶全关机组逆功率。
5建议
无论采用静止备用比例伺服阀还是同步动作备用比例伺服阀，为保证调速系统的稳定运行都应定期清洗比例伺服阀、过滤透平油，在检修过程中对主用及备用比例伺服阀进行反复切换试验，分别对主用及备用比例伺服阀进行多次全开、全关试验。从检修结束至下一次检修开工期间，尽可能缩短主用比例伺服阀及备用比例伺服阀的切换周期，实行主、备用定期轮换，以防止备用比例伺服阀出现“动作迟钝”的现象，降低因主用故障切换至备用比例伺服阀而导致的机组发电过程中溜负荷或过负荷的风险。
6结语
本文结合调速器静特性试验中长期备用比例伺服阀出现的“动作迟钝”的异常现象进行分析，对此类现象可能影响水轮发电机组的状态进行说明，同时结合存在的风险提出建议，为后续水轮发电机的稳定运行及调速器比例伺服阀定期轮换提供参考。
参考文献
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作者简介
鲁长果（1994年11月11日-），男，学士，助理工程师，从事大型水电站电气设备检修工作。
论文作者:鲁长果
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
标签：比例论文; 调速器论文; 动作论文; 水电站论文; 负荷论文; 机组论文; 水轮发电机论文; 《电力设备》2019年第2期论文;