（贵州金元股份有限公司象鼻岭水力发电总厂）
摘要：因调速器发生故障属于致使发电机会处于一种逆功率的运行状态根本诱因。鉴于此，本文主要以象鼻岭的水力发电厂为例，围绕着水轮式发电机内部调速器因故障问题促使发电机会处于一种逆功率的运行状态动作开展深入研究和探讨，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
关键词：水轮；发电机；调速器；故障；逆功率；运行状态；动作；
前言
水轮式发电机，属于水电站实现电能生产的一种动力设备，以水轮机作为原动机，促使水能实现电能的转变一种发电装置。水流流经水轮机，能够把水能逐渐转换成为一种机械能，因水轮机内转轴可带动着发电机转子，故可把机械能逐渐转换成为电能，并实现有效输出。调速器，属于水轮式发电机内部重要的装置，若发生故障问题，势必会致使发动机会处于一种逆功率的运行状态。对此，深入研究水轮式发电机内部调速器因故障问题促使发动机会处于一种逆功率的运行状态动作，有着一定的现实意义和价值。
1、工况
以象鼻岭的水力发电厂为例，该发电厂内部120MW的水轮式发电机组共为2台，接线模式为发电机、断路装置、变压装置、GIS，由220kV单回线路接入至玉龙开关站，并和主网连接到一起。该发电机选用的是型号为SF120-36/9540/15.75kV立轴半伞和密闭循环式空冷发电机。选用型号为WT- 100- 6.3的一种可编程式微机的调速器，该调速器内部包含着独立的三个微机控制装置A套、B套、C套，自动控制由A套、B套来实现，而电手动的控制则是由C套来实现。该调速器内部FC阀组液压系统，是由管路、分段关闭式电磁阀、主配压阀、主配位移式传感装置、紧急停机手动阀、紧急停机电动阀、紧急停机液动阀、手自动式切换阀、比例伺服A和B阀、双精滤油装置等所构成。机组保护则选用WFB-801A/F型号微机保护设备。系统程序的逆功率式保护，即为发动机经失磁、过励磁、过负荷等异常运行的保护动作过后，需程序跳闸期间，先将导水叶保护关闭，借助系统程序的逆功率式保护，通过导水叶的位置闭锁及发电机所在出口处断路器接点闭锁，将跳闸动作延时。象鼻岭的水力发电厂内部系统程序的逆功率式保护定值即为5%，延时1s跳闸发电机所在出口处断路器]，但因其他原因该保护功能未投入。
2、实例分析
2.1 系统故障问题
2019年5月11日，象鼻岭的水力发电厂1号机组带负荷为100MW运行，接省调停机令后，运行值班员降负荷滑停机组过程中，多次在上位机下发指令机组调速器均未动作，值班员就地检查时调速器突然动作将机组导叶全关，发电机处于逆功率运行状态，值班员立即就地将机组停运。
2.2 排查系统故障问题
对1号机组的调速系统开展现场检查，1号机组调速器比例阀的复中阀阀芯有卡涩形象，是造成调速器拒动的直接原因。
对调速器PLC系统进行检查发现，在调速器拒动期间PLC 对上位机下发的降负荷指令形成累积效应，当比例阀的复中阀阀芯卡涩形象瞬间解除时调速器执行PLC形成的累积降负荷指令使机组导叶全关。从而使发动机处于逆功率运行状态。
对1号发动机保护装置检查，发现机组逆功率保护未投入运行，使发电机处于逆功率运行状态时不能快速切除故障。事后与设计人员沟通，根据《水力发电厂继电保护设计规范》NB/T 35010-2013规定机组容量低于200MW可以不配置逆功率保护，同时该规定3.13条作了说明对于发电机有可能变电动机运行的异常运行方式，宜装设逆功率保护，保护带时限动作于解列。
2.3 处理故障问题
那么，为防止再次发生此类故障问题，要求检修技术员务必要做好调速器内部阀门、管路等设备的清洗处理工作；
从监控角度进行分析处理，为避免该现象再次发生对系统运行产生的扩大影响，在PLC中增加有功调节无变化保护功能，在调节过程中（有新设定值下发且未调至死区）且没有一次调频动作的情况下，每5秒钟连续5次检测实发值前后变化如果全部小于死区（2%最大值），则退出有功调节并报警。具体程序修改如下：
1 增加程序所用变量
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2 在PID_P子程序段增加调节无变化保护功能
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（续上一行）
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3 在INIT程序段中增加变量初始化功能
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从机组保护角度进行分析处理，根据《水力发电厂继电保护设计规范》NB/T 35010-2013 3.13条要求开通逆功率保护通道并将投入保护运行状态。
3、结语
综上所述，因调速器发生故障属于致使发电机会处于一种逆功率的运行状态根本诱因。此类故障问题发生后，机组需及时停机，待正确的保护动作确定后，需结合保护动作的逻辑，做好逐一排查分析工作，重点做好与整个机组的导叶位置关系密切的回路和元器件等细致排差和分析工作，并结合故障问题现象加以判断分析，针对性的采取各项措施，防止频繁发生此类故障问题，维持机组稳定、安全的运行状态。
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