水轮机调速器常见故障分析及处理

水轮机调速器常见故障分析及处理

李果佳

广西右江水利开发有限责任公司  530029

摘要：水轮变速器作为水电厂中举足轻重的一员,对水电的工作产生直接作用,和水电企业能否能够顺利工作产生很大关系。本文首次就水电站水轮机调速器调试与维修的重要性加以论述,从电源系统问题、调压系统事故、导叶问题三个角度,就水电站水轮机调速系统常发事故问题展开研究,并以此为基础,给出水电站水轮机调速装置常发事故的解决措施。

关键词：水电站；水轮机调速器；常见故障；处理对策

一、水电站水轮机调速器调试及维护的意义

水轮机调速器调试与保养成为水电厂工作中的主要内容之中,由于水轮机调速器是水电发电的主要设施之中,其使用性能也会给水轮机的运行使用产生影响。一旦水轮机调速器出现了故障问题,使得水轮机就无法正常使用。另外,在水电站运营过程中,机械设备发生故障问题往往是无法防止的,而且这种问题的发生往往也是无法预料的,特别是水轮机调速器,因此搞好水轮机调速器保养工作也是十分必要的，通过做好水电站水轮机调速器调试与保养的管理,就能够有效保障水轮机调速器工作安全,从而减少水轮机调速器的故障问题发生。

二、水电站水轮机调速器常见故障原因分析

（一）电源电压故障

在水电厂的水轮机调速器操作中,有关技术人员往往要求对交流开关电源与直流开关电源之间采用直观的连线工作,将其与水轮机调速器的直流电源板设置相连接,结果当接通之后,一些设备却仍然无法正常工作,后来经过检查才发现,直流电源板在输出电流方面与正常电流值比较具有区别,从而导致了水轮机调速器在电源负载异常的状态下,出现了失效现象。具体研究中发现,在交换开关电源与直流开关电源之间的实际操作中,导致水轮机调速器电源电压问题的原因相当复杂,主要表现为二个方面:一是在交换开关电源与直流开关电源之间的接线环节中,一直没有有效操作技能解决,另一是水轮机调速器电路电源板的材质问题。

（二）调速器故障

在水轮机的调速装置运行放肆选择过程中,在水轮机运转中一般比较稳定且效率高,但一旦其运行状况为自动工作状态时,则会产生水轮机的调速装置导叶问题,从而造成导叶调整频繁,调速服务量大。情节严重,将会发生水轮机调速器断电现象,引发安全事故,给今后水电站正常工作造成负面影响。如果水轮机调速器的工作状况不同,就会给其具体工作特性造成干扰,主要探究因素就是当水轮机调速器出现的非正常设备变化情况。根据对调速器异常现象所形成的影响分析而得到,造成该问题发生的主要原因有两点,一是电力因素,另一是机械液压因素。同时,重要电力原因表现在导叶和导叶等机械控制模块中出现异常情况,导叶和导叶在具体操作流程中发生了频繁的异常情况,孤网和发电机组在实际操作中发生了重大的频繁变化,水轮机调速器成为一个频率调整模块,导致了机组中经常出现频率调整问题。

（三）调速器导叶故障

水电站的水轮机调速器电气柜当发生停电事件之后,如果在接通之后,其导叶仍然保持在停止工作状态,则是要求将导叶调整至自动工作状态,对电力系统所发出的大电流情况进行检查,以显示数据反馈异常。而造成这种问题出现的主要原因在于,因为导叶反应受到了限制,致使导叶的操作变成自动控制;而导叶反应也是输出大电流型数据的一部分,最小电流信号值为4mA,最高电流信号值为20mA。因此如果导叶反应的具体数字不能限制在该范围之内,则将会产生各种事故现象。而这种情况问题通常出现在导叶闭合状态和信号接收器的脱线状态。由于额定电流数据出现变化,或者限号受各个因子干扰,经常发生不平衡情况,数据发生偏离,导致实际信息大大低于标定信息,由此产生的最低限值故障,同时伴随的故障现象。

三、水电站水轮机调速器常见故障的处理对策

（一）电源电压故障处理对策

关于水电站或者水轮机调速器运行供电中出现的大电流等异常情况,需要在从水轮机调速器处理过程中进入运行供电状态之前,就必须根据水轮机调速器的运行状态,通过交流电路或者直流电路检查操作,对水轮机调速器和各个电源设备之间的接线情况通过交换,以检查二者接线是否稳定,工作状态是否正常,确保电路接线不会出错现象,将电流等级限制在正常范围之内。另外,一旦能够确定水轮机调速器电源是交流电或者直流电,确定路线接通情况毫无异常现象之后,还必须对水轮机调速器电源板工作状态加以检查,以检验电路电源板装置上有无出现断线现象,以及有无发生虚焊的现象。一旦出现这些情况,必须迅速制定相应措施加以解决,确保水轮机调速器完成供电接线操作之后,将电流值限制在预定范围之内,尽量减少水轮机调速器供电问题的发生。

（二）调速器故障处理对策

针对水轮机调速器反常变化波动问题,要想做好故障问题的预防与解决,通常应该通过如下办法实施。首先,对水轮机调速器故障问题的形成原因做出具体研究,从而具体地判断出水轮机调速装置的故障问题种类,看过去四星期内有无发现明显的问题。比如:通过对导叶和导叶的开启程度、频率、水平测量结果等做出综合性分析,研究有无产生异常情况,检测导叶主配阀有无发生卡阻现象,对用电部件和所有用电回路状况做出综合检测。然后,通过检测频率回路和开关等传感器的运行状况,从而发现工作流程中可能存在的问题。假如测试过程中遇到水轮机调速器的偏移现象,同时转换器和主配阀之间也发生了卡阻问题,那么就必须在第一时间采用相应措施加以解决,确保装置能够保持通常的工作状况。而假如在测试过程中遇到了元器件故障问题,或是元器件受到了破坏,必须第一时间加以解决,比如:及时更换元器件,或是对已经损坏的元器件加以维修处理。通过采用各种办法,使水轮机调速器保持通常的工作状况,从而避免了水轮机发电设备产生的安全事故,从而危害整体水电站工作。

（三）导叶故障处理对策

导致导叶片故障问题的主要原因在于,导叶反馈回路中存在故障问题。针对该问题,通过计算对地电流,将导叶反馈24V电源模板负载有接地现象,对电源连接状态进行检查之后,采用逐步甩线方法,减少事故范畴。通过甩线得知,送去监控的传感器的24V电源处于接地状态下,把电源线抛掉之后,故障信号和24V供电模板恢复工作状态,把电源线全部抛掉之后,重测测量连接状况,可以确定从连接中端子箱到导叶传感器间的线缆存在连接现象,再经过检测光缆走线状况可知,接力器锁定的电缆会产生磨损问题,造成24V电源线芯裸露在外,和接力器外观接触,使反馈信号出现异常。经过对接线包扎处置之后,才能把这些情况解决,使信号能够迅速恢复。另外,面对越最低限的问题或越高限故障现象,需要通过以下方法来解决。首先,必须通过对导叶反映事先处置,以避免信息间出现的不平衡现象。然后,必须根据瞬时或越限故障信息现象,及时采用滤波处置的方法,同时面对导叶反映故障判别方式,也必须根据结合的状况而做出相应改变,通过采用这种方法可以减少对信息的影响,从而使水轮机调速系统在出现瞬时故障信息现象后,并不会及时的转为手动操作系统。最后,通过采取接线包扎解决方法,也可以避免了导叶故障情况的发生,使水轮机调速系统能够顺利地工作。

参考文献

[1]臧真麟,刘志林浅析水轮机调速器常见故障及处理[J].内江科技. 2021(07)

[2]刘洋.水电站水轮机调速器的调试与维护[J].电气技术与经济. 2021(01)

[3]缪新建.浅谈水电站水轮机调速器的检修与维护[J].水电站机电技术. 2020(09)