摘要：基于对水轮机调速器系统抽动故障及其消除措施的研究，首先，阐述水轮机调速器系统抽动故障基本内容。然后，分析水轮机调速器系统抽动故障原因与危害。最后，针对水轮机调速器系统抽动故障问题的消除，给出做好压紧行程设置、做好滤波处理、设置位移死区、优化数字阀控制与参数等措施。
关键词：水轮机；调速器系统；抽动故障
在水轮机调速器系统运行过程中，由于受到不同因素影响，会导致抽动故障的出现，比如，在设计中存在设计缺陷，造成抽动故障的产生，这一故障问题，会影响水轮机调速器系统安全稳定运行。实际上，水轮机调速器系统抽动故障，属于偶发性故障，在处理中具有一定难度，会带来相应安全隐患。消除水轮机调速器系统抽动故障，是人们目前面临的一个重要问题，确保水轮机调速器系统在运行中，将系统优势与价值发挥出来。所以，本文将针对水轮机调速器系统抽动故障及其消除措施相应内容进行阐述。
1、水轮机调速器系统抽动故障基本概述
水轮机调速器系统抽动故障通常情况下主要是指，机械液压系统出现抽动问题，引导阀与主配压阀出现上下抽动问题。有很多水轮机调速器在使用运行一段时间后，自身会存在相应安全隐患与故障问题，这也会造成抽动故障的产生。一般情况下，水轮机调速器系统的抽动频率范围是在3Hz—10Hz之间，抽动幅值在0.5mm—2.0mm之间。对于水轮机调速器系统抽动故障问题，很多工作人员会通过转移主配压阀传感器方式，或者更换主配压阀传感器方式，这样可以在一定程度上将抽动问题改善，但是也无法达到消除效果。
2、水轮机调速器系统抽动故障原因与危害
2.1原因
水轮机调速器系统结构如图一，在水轮机调速器系统中，包含主配压阀阀芯位移传感器，该传感器的主要作用就是实现对主配压阀活塞的位移，同时还可以将其作为电气信号转换，实现对调速器中不同数据信息的有效收集、分析与处理，通过对传输信息的分析与研究，实现对主配压阀位置的有效监测[1]。水轮机调速器系统一旦在不平衡环境中工作，加之主配压阀也没有定期做好调解工作，那么在后续水轮机调速器系统运行中，会产生不平衡问题，从而引发水轮机调速器系统抽动故障。
2.2危害
水轮机调速器系统抽动故障情况的出现，加快调速器磨损速度，产生水轮机调速器不平衡问题。这时机械液压也会产生抽动故障问题，影响水轮机的安全稳定运行。水轮机的有效运行无法保障，那么后续工作也将会受到影响。总之，水轮机调速器系统抽动故障问题的出现，会在很大程度上影响水轮机自身优势与价值的发挥，并对工作质量与工作效率的提升产生制约。
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图一：水轮机调速器系统结构
3、水轮机调速器系统抽动故障消除措施
3.1做好压紧行程设置
在停机备用情况下，要及时做好电气压紧行程设置。通俗来讲就是设置相对较小负电压给比例伺服阀控制信号[2]。这样即使在停机备用情况下，也能在最大程度上避免主配压阀阀芯抽动问题的出现，确保水轮机调速器系统的安全稳定运行。
3.2做好滤波处理
在消除水轮机调速器系统抽动故障过程中，可以通过对比例伺服阀进行滤波处理方式实现。在机组空载情况下，要做好主配压阀阀芯位移反馈的滤波处理工作，减少信号干扰问题出现，这样可以降低调速器出现抽动的几率。在发电情况下，属于无增减信号，同时为非频率调节时，在控制输出与导叶开度差值最小背景下，要做好比例伺服阀控制信号的清零工作，这样不仅可以使得机组的稳定性得到保障，同时延长比例伺服阀的使用寿命。如果需要调频、增减负荷、甩负荷，可以通过自动投入驱动控制的方式。
3.3设置位移死区
在负载、非频率调节、无增负荷、无减负荷，为比例伺服阀提供帮助工作时，在接力器工作过程中，会设置相应值，如果接力器开度差值小于设定的标准值。那么在延时三十秒之后，不可对比例伺服阀进行继续控制，而是要退出，通过对机械零位的应用，使得接力器开度能够保证不变。在出现增负荷、减负荷或者甩负荷时，要合理应用比例伺服控制阀，实现对自动投入的有效控制[3]。在控制工作开展中，要设置相应的主配压阀死区，将传统主配压阀阀芯机械死区算法摒弃。在实际主配压阀死区设置过程中，可以使用人机界面实现。
3.4优化数字阀控制与参数
当数字阀调节进入到相应的开度死区过程中，数字阀输出的停止，可以适当延时，延时期间在人机界面对数字阀控制与参数进行优化设置。与此同时，在对比例伺服阀以及数字阀控制下的参数调节与优化中，要加强对PID算法的应用，通过该种方式，能够在一定程度上减少抽动故障，或者避免抽动故障情况的出现，使得系统的安全稳定运行得到保障。
3.5调整导叶反馈与安装位置
通常情况下，导叶反馈采用的是直线电位器方式，并安装在相应导叶接力器支座上。采取该种方式，在开机之后，导叶会出现较大的反馈振动，并且反馈信号也出现波动情况，造成抽动故障的产生。为在最大程度上避免此类情况出现，可以对导叶反馈装置形式进行优化，在水轮层安装机械变换装置，从而减少振动干扰问题。
3.6更换位移传感器
主配压阀阀芯在工作期间，行程相对较小，一般是在±6mm之内，为使得控制精度可以得到提升，在直线位移传感器的选择中，其有效行程，不可超过实际动作行程太多。直线位移传感器如果想要保证自身的较小行程，使用的往往是导电塑料电阻轨型。在实际位移传感器的更换中，需要相关工作人员能够肩负起自身责任，对于市场中不同位移传感器能够有正确认识，了解不同位移传感器优势与特点[4]。然后对实际情况进行分析与了解，这样才能保证位移传感器选用的合理性。在位移传感器更换中，工作人员要严格按照相应标准以及流程进行更换，避免操作流程不当，影响更换质量以及未来位移传感器的使用。只有按照规范与标准进行，才能为后续工作展开打下良好基础。
结束语：
综上所述，水轮机调速器系统抽动故障问题的出现，会影响水轮机的安全稳定运行，同时制约各项工作的顺利进行。在此背景下，要及时对水轮机调速器系统抽动故障问题进行分析，明确其危害。结合实际情况，给出更换位移传感器、调整导叶反馈与安装位置等不同故障消除措施，确保水轮机的稳定运行。
参考文献：
[1]张兴斌,黄安国,孙勇.高坝洲水电厂轴流转桨式水轮机组调速器抽动故障研究分析[J].水电与新能源,2020,34(05):46-50+57.
[2]常宏,毛宇洛,吴志刚.水轮机调速器系统充油方式对主配压阀可靠性的影响分析[J].机电信息,2019(03):53-54.
[3]王晶超,朱秋红,王晓瑜.水轮机调速器系统抽动故障及其消除措施[J].中国高新区,2018(10):192.
[4]赵德.水轮机微机型调速系统的常见故障分析及处理措施[J].中国战略新兴产业,2017(04):131-134.