熊家伟
五凌电力有限公司 托口水电厂 湖南省怀化市 418106
摘要：水轮机调速器是水电站中的核心设备，其性能、工况直接关系水电站输出的电能质量和供电可靠性。因此采用科学的方法对水轮机调速器进行调试及维护，保证水轮机组的正常运转，为水电站的正常稳定运行提供保障。本文在介绍水电站调速器的特点与运行要求的基础上，探讨了调试及日常维护内容，旨在提高水轮机调速器调试维护质量。
关键词：水电站；水轮机调速器；调试；维修
一、水电站水轮机调速器概述
（一）水轮机调速器概念
水轮机调速器时水轮发电机组中的重要构成部分与辅助设备，水轮机调速器的运行工况与机组运行质量、发电效率密切相关，发挥着水轮机调节、并网功能。其中，调节功能指，工作人员根据现场情况、准确评估水轮机组实时运行情况，通过调速器对机组运转速度、功率等参数进行调节控制，稳定将水轮机组保持为最佳运行状态。水轮机调速器的并网功能指，工作人员提前或实时下达各项控制指令，调速器对指令进行执行，自动对水轮机组运行状态加以调整。此外，在水轮机调速器出现故障问题时，将对水轮机组运行情况造成影响，机组难以稳定保持为稳定安全的运行状态。
（二）水轮机调速器投入运行要求
在水轮机调速器投入使用前，需要做好各项准备工作，检查水轮机调速器实时情况是否满足相关投入运行要求，处理存在的问题。待一切无误后，再将设备投入使用。通过提供良好的调速器工作条件，以此来减小设备故障出现率，水轮机调速器的具体投入运行要求为：（1）对调速器内控制器、油压检测装置等构成部分的安装情况进行检查、分析设备调试报告是否存在异常问题。（2）清理柜内、部件表面残留的灰尘污渍，检查通电、充气以及充油条件是否满足，对实时油温、液位值进行测量，将导叶开度稳定控制为0。（3）对各处接线情况、压力显示情况进行检查。（4）对生产现场情况进行实地考察，如存在安全隐患、或是水轮机组会对调速器运行状态造成影响时，需要对现场进行处理。（5）对主泵重复开展多次起动操作，再将油泵调整为自动状态。（6）在必要情况下，可选择将油泵、主泵调整为手动操作状态；检查空气滤清器内是否残留灰尘杂物，提前对空气滤清器加以清理。
（三）水轮机调速器特点
工作人员必须掌握水轮机调速器特点，了解设备运行原理，才能科学制定水轮机调速其调试与维护工作方案，预防各项工作问题、设备故障的出现，水轮机调速器特点包括：（1）高操作性。水轮机组是通过进出大量水流来起到发电作用，水流量越大、水轮机组规模越大，则发电效率越高。因此，在水轮机组运行期间，需要通过调速器来稳定保持水流进出状态，对进水门等装置进行有效控制，使得调速机具有极高的操作性。（2）环境复杂性。水轮机调速器同时承担控制水流、维持机械结构稳定运行等职能，受到复杂工作环境影响，调速器运行状态使用性能的波动性较强，故障问题的成因较为复杂。（3）运行复杂。水轮机调速器结构较为复杂，且运行流程繁琐，在运行期间需要重复开展若干步骤。同时，在调速器内部机构磨损程度严重或任意步骤出现异常运转现象后，都将对水轮机调速器的运行状态造成影响，加大调速器故障问题出现率。（4）功能多样性。水轮机调速器使用功能较为丰富，如以上提及的调节功能、并网功能。因此，只有确保调速器各项使用功能均得到充分发挥，才能保证水电站发电系统稳定运行，在客观层面上加大了水轮机调速器调试与维护工作难度。
二、水电站水轮机调速器调试内容及要点
（一）水轮机调速器自动远程控制调试
当水轮机调速器处于自动远程控制模式时，可将调速器调试工作分为开机并网、解列停机、增减负荷、手自动切换步骤，具体调试要点包括：（1）在水轮机调速器正常工作条件下，尽可量采取微机自动操作方式，将开关调整至自动位置。（2）开机并网。工作人员提前在水轮机调压器出口区域中安装电压互感器，检查装置工作状态是否良好、实时水头位置。由中控室下达控制指令，拔出锁锭，水轮机调速器自动开机，导叶部件位置挪动到水头下方区域，对网频情况进行跟踪观测。在满足并网要求后，对油开关装置进行关合处理，水轮机调节器切换至断路器合状态。（3）解列停机。同步观察水轮机调速器的运行负荷，当负荷值归零后，监控系统将自动对水轮机组油开关装置下达跳开指令，这时水轮机调速器界面显示处于断路器分状态。系统下达停机控制指令，导叶部件会在调速器停机、负荷归零时采取压紧操作，逐渐降低转速。最后，撤销风压、将水轮机调速器备用。（4）在调试过程中，工作人员在中控室内下达各项控制指令，对水轮机调速器的运行负荷值进行增减调整。（5）手自动切换。为检查水轮器调速器手自动切换情况，工作人员将开关装置进行旋转，即可将调速器控制方式由手动操作调整为自动控制。
但在手自动切换前，应检查保险情况、电压互感器运行状态、电源稳定情况，如若未满足以上条件、或是水轮机调速器正处于开/停机阶段时，禁止开展手自动切换操作。
（二）水轮机调速器手动近控调试
当水轮机调速器处于手动近控模式时，可将调速器调试工作分为开度调整、锁锭投拔、手动开机、手动停机、紧急停机步骤，具体调试要点包括：（1）根据调速器调试要求，工作人员对开关开展旋转操作，通过控制开关旋转方向来起到增大开度、减小开度的作用。在开关无法旋转、电源中断时，则采取阀芯手动压入方法来调整导叶开度。（2）根据操作指令来拔出或是投入锁锭。在特殊情况下，采取阀芯手动压入方式，使用操作杆完成锁锭投拔操作。（3）手动开机。工作人员对开关装置进行旋转操作，在一定时间后，水轮机组将处于开启状态、导叶空载开度。随后，观察一定时间，在水轮机组转速达到相应额定值后，即可松开开关。关合励磁开关，将水轮机组运行频率稳定控制为50Hz，并根据调试要求对机组有功负荷进行实时调整。（4）手动停机。对开关进行旋转，依次减小水轮机组有功负荷与无功负荷。断开主机组、灭磁开关装置连接，通过旋转开关来关闭叶片部件。同步观察水轮机组转速，当转速达到一定标准后，对其进行制动处理，投入接力器锁锭。（5）紧急停机。为检查水轮机调速器突发问题应急处理能力，开展紧急停机操作，观察继电器独立节点的闭合情况、电磁阀动作执行情况、调速器快速全关时间。当现地控制单元没有及时对调速器进行紧急停机处理时，则使用操作杆对阀芯压入，在必要情况下释放导叶。同时，也可采取手动紧急停机方式，工作人员手动按下调速器停机按钮，在导叶关闭后将设备复归。
三、水电站水轮机调速器维护内容及要点
（一）日常维护
在水轮机调速器设备运行维护期间，工作人员必须严格遵循相关操作规范、全面掌握设备维护内容，禁止出现违章操作、私自变更维护方案等问题。以水轮机调速器维护工作重点为例，具体包括：（1）油压装置监测。对油压装置的运行数据进行监测采集，将监测数据与相对应的额定值进行对照分析，如油量、油温、油压等。如若实时运行参数与额定值产生过大偏差，需要分析问题成因、采取有效处理措施，如采取降温措施、补充油品。（2）清洗滤油嘴。定期擦拭滤油嘴表面残留的油污，避免对调试器运行状态造成影响。（3）在设备长期、高强度运行中，零部件将开展重复动作，产生一定的摩擦损耗。如若零部件过度磨损，将会影响调速器运行状态、缩短设备实际使用寿命。因此，工作人员需要定期对调速器进行全面拆机检修，对松动零部件进行紧固，更换老化磨损严重的零件。（4）清除调速器表面结构、内部结构附着的灰尘污渍，定期开展杀虫作业，并对调速器采取隔离保护措施，在不影响设备运行质量的前提下安装防虫网。
（二）调速器常见故障问题与维护检修措施
水轮机调速器运行受到复杂环境影响，维护人员需要掌握各项常见故障问题的维护检修措施，才能及时解决设备故障、恢复调速器正常运行状态，常见问题类型与维护措施如下。
1、机频故障
机频故障的表现形式为，水轮机调速器故障灯亮起、持续发送报警信号，转速器处于原位状态。当出现这一故障问题时，工作人员应旋转开关装置来调整为手动控制模式，重点检查测试模块的运行状态，如若输入模块指示灯持续保持为某种状态，表明输入模块损坏，对水轮机调速器开展上电、输入模块更换操作。随后，依次对各点位测试模块运行情况加以检查，开展水轮机调速器调试作业，确定问题得到有效解决后，再将调速器调整为自动控制模式、投入使用。
2、导叶反馈错误
导叶反馈错误问题的表现形式为，调速器故障灯亮起、发出故障报警信号，反馈线断开或破损、增减开定速度不合理。针对这一问题，工作人员需要将调速器电气开限完全打开，将增减给定速度控制在合理范围内，在必要情况下对程序系统进行改进调整。在故障成因为位移传感器损坏、瘫痪运行时，对位移传感器加以更换处理即可。
结语：综上所述，为进一步提高水电站电能输出质量及发电效率，保证电力系统供电稳定可靠，各级水电部门必须加强对水轮机调速器调试、维护工作的重视程度及开展力度，要求工作人员全面掌握设备调试与维护工作要点，完善水轮机调速器调试体系及运行维护体系，提高水电站机组的运行效率。
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