吕明
新疆伊犁河流域开发建设管理局 835400
摘要：水电站水轮机调速器对于水轮机的日常运行有着十分重要的影响，当水轮机调速器出现故障时，水电站运行系统将会出现各种运行上的问题，致使其稳定性受到严重干扰，无法保证机组相关运行职能顺利实现，更不用说提高水电站企业的整体经济效益。要想保证水电站整体系统的正常、稳定运行，获得良好经济效益和社会效益，必须要具体分析水轮机调速器常出现的各种故障，制定科学的故障解决方案。
关键词：水电站；水轮机调速器；故障原因；处理方案
引言
电力作为保证中国正常运行和发展的重要能源之一，随着不可再生资源数量的减少，水力发电的优势逐渐凸显出来。水轮调速器是水电厂中不可或缺的一部分，对水力发电正常运行有着直接影响，和水电站是否可以正常运行有着密切关联。如果水轮机调速器发生任何问题，都会给水电站运行带来直接影响。所以，应该给予水电站水轮机调速器故障问题高度注重，结合当前常见的水电站水轮机调速器故障，采取相关对策进行处理，从而确保水电站水轮机调速器可以稳定运行。
1水轮机调速器的原理
水轮发电机一般都接入大电网中运行，以满足电网中负荷的供电需求。电力系统内的负荷在时刻变化，所有并网的发电机组必须具备根据负荷变化进行出力调节的能力，以使系统时刻满足功率平衡的要求，维持系统的稳定运行。当出现功率不平衡的情况时，首先需要进行系统的一次调频。调速器是进行电力系统一次调频的关键设备，火电机组和水电机组都配置有相应的调速器。
2水电站水轮机调速器常见故障分析
2.1水轮机过速故障
水轮机转速超过名牌规定的额定转速,则出现过速事故,当机组转速升高至某一定值以上(一般超过额定转速的140%以上),水轮机转动部分离心力急剧增大,引起水轮机摆度与振动显著增大,发生水轮机调速器失控,造成水轮机转动部分与固定部分的碰撞,甚至事故不断扩大而损坏更多部件,所以必须有效地防止发生机组过速故障。当机组出现过速的时候,切莫心慌,应保持冷清,沉着应对。在运行过程中,突然失去负荷,首先应监视过速保护装置运行是否正常,若水轮机过速保护拒动或动作不正常,应立即手动紧急将水轮机停机,必要时关闭水轮机主阀。若水轮机在开停机(或紧急停机)过程中,因调速器出现异常等引起水轮机过速,此时即使水轮机转速还没有达到过速保护动作的整定值,那么也都应立即关闭水轮机主阀。对于没有设置水轮机主阀的,则应尽快关闭水轮机前的进水口闸门。当水轮机转速降到额定转速的35%以下时,手动制动使机组完全停止。
2.2调速器异常波动运行故障及其引发因素
水轮机调速器的运行状态不同，会直接影响其具体运行特征，具体研究引发调速器机组波动的原因，探讨造成接力器出现异常现动作的主要因素，通常可以划分为两大原因：一、电气部件上的影响；二、机械液压部件上的影响。
电气原因主要为：
1）导叶机械控制元件存在异常；
2）导叶在具体频率以及水位等方面的测量回路以及相关元件存在异常；
3）孤网以及电网在运行过程中出现较严重的频率波动，调速器属于频率调节模式，造成发电机组出现频繁性地调节。
机械液压原因主要为：
1）导叶叶在操作油外部管路存在严重漏油问题；
2）导叶操作油内部存在严重窜油现象，或者导叶接力器内存在窜油现象；
3）导叶在具体机械控制元件上存在异常，或者主要配阀出现卡阻问题。
2.3UPC故障
CPU（速度调节器）是电气控制的核心部分，CPU采用现代大规模集成电路技术，配置内置式MPC565（微处理器PowerPC），具备8M容量的内置FLASH存储器，288K容量的内置静态RAM，采用50MHz时钟频率，32位RISCCPU，浮点单元；同时TSLG的设计中应用有8M容量的扩展FLASH存储器、8M容量的扩展静态RAM和可扩展存储器。UPC故障将导致调速器自动控制回路故障，故障扩大会导致机组事故停机。UPC大故障时：监控系统出现CPU相应故障信息显示及语音报警，同时电气柜触摸屏出现相应的故障显示。
3处理
3.1电源电压故障处理对策
针对水电站水轮机调速器工作电源产生的电压故障问题，应该在水轮机调速器处理系统中引入工作电源之前，需要结合水轮机调速器运行情况，做好交流线路和直流线路检测工作，对水轮机调速器和各个电源之间连接情况进行交流，查看两者连接是否稳定，运行是否正常，保证线路连接没有错误，把电压等级控制在合理范畴内。并且，如果可以明确水轮机调速器电源为交流电还是直流电，保证路线连接没有异常现象，则需要对水轮机调速器电源板运行情况进行检测，检测电路电源板装置是否存在断线状况，是否出现虚焊问题。如果存在上述问题，应该及时采取相关对策进行处理，保证水轮机调速器完成电源接入工作以后，把电压值控制在预期范畴内，减少水轮机调速器电源故障的出现。
3.2调速器异常波动运行故障的解决
面对调速器的异常波动运行，建议从以下几个方面进行解决：①深入分析和研究故障现象，给予科学的故障分类和判断，观察周边较为明显的现象，举个例子，可以针对导叶的开度、频率以及水位测量结果等进行全面分析，研究其是否处于正常范围，检查导叶主配阀是否存在卡阻问题等；②全面检查电气元件以及相关电气回路，可通过检查测频回路以及开关传感器等的运行情况，挖掘运行中存在的缺陷和不足。如果检查中发现调速器出现直接移位，转换器以及主配阀等出现卡阻的，应立即采取措施进行解决，确保设备能够实现正常运行。如果检查中发生元件出现故障或者遭到损坏的，应马上采取针对性措施解决，例如更换元件或者及时对元件进行维修，通过这种方式，保证调速器系统的稳定运行，避免水轮机发电机出现运行故障。
3.3油压及油位异常处理
核实压油罐油压、油位及油泵运行情况（电气信号与机械信号相互校验），若是油泵未停止引起，则立即手动停止油泵；检查是否因压油罐处于补气状态，若是则立即关闭压油罐与补气阀之间的手动阀门；若油位正常或偏低，则手动排气补油，恢复油压；若机组在运行，则可通过小幅度调整负荷与排气补气相结合的方法调整压油罐油压与油位；联系专业人员进行进一步检查处理。
结语
总而言之，水轮机调速器属于水电站系统内部重要控制元件，能够对水电站的运行造成直接性的影响，要想提高水电站系统运行的稳定性，必须要深入挖掘水轮机调速器运行中存在的各种问题，提高其运行稳定性。其次，在实际运行过程中，因为调速器本身的原因和一些客观原因，常常会出现各种运行故障，所以，相关工作人员必须要进一步强化设备维护工作，在最短时间内发现故障、分析故障，并采取相应措施进行解决，提高发电站运行的稳定性，促使经济效益以及社会效益得到同步提高。
参考文献
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