水轮发电机调速器维护与故障处理.doc

水轮发电机调速器维护与故障处理罗定市七和水电站527200摘要：调速器是承担着水轮发电机组启停、频率控制、负荷调整与分配 等功能的关键设备，维护好调速器才能使发电机组安全稳定地运行，因此木文对 水轮发电机调速器的维护与故障处理作了分析关键词：水轮发电机；调速器；维护；故障处理水轮机发电机调速器是通过调节机组导叶开度的大小来实现对水轮机 转速的控制，而水轮机转速是维持发电额定频率的关键因素，我国电网允许的频 率范围为(50±0.2) Hz⑴此外，水轮机发电机调速器还是适应电网负 荷增减、承担预定负荷分配、满足发电机组自动或手动快速启动以及正常或紧急 停机需要的重要控制设备⑵可见，水轮发电机调速器的维护与故障处理是水 电站安全、可靠牛产的基木保障，因此木文对有关内容作了分析1水轮机发电机调速器的维护管理1.1维护要求前己述及调速器在水电站牛产中的重要性，为了减少故障隐患并延长调 速器设备无故障间隔时间及使用寿命，对运行值班人员提出了一定要求，其中包 括认真学习和掌握有关调速器设备的监视检查与维护要领，必须按规定对调速器 设备进行运行状态监视、检查和维护，交接班时必须对调速器设备状态变化情况 及需要注意的问题交代清楚。

调速器的工作条件要求如下：(1)发电机组转速摆 动相对值，对中小型调速器＞0.3%〜0.4%； (2)调速器环境条件为气温・5〜40C, 相对湿度<90%,且不受酸、碱、盐、爆炸性气体、灰尘等影响；(3)调速器 系统用油品质需满足相关要求，且油温在10〜50C范围内；(4)调速器油压装 置正常油压范围不得超过名义油压的±5%,调节过程中油压范围不得超 过名义油压的±10%o1.2日常维护日常巡视检查时，重点检查以下项目：（1）观察机组转速、导叶开度等 参数,分析判断机组运行状态是否正常;（2）检查机组频率与电网频率是否-•致， 并根据有功功率的变化判断机组运行是否正常；（3）检查当前运行水头与显示水 头是否一致，若人工设定水头与实际运行水头不符应进行调整；（4）调速器进行 动态调节时，应对照机组转速、导叶开度、平衡表显示值、机组负荷之间的关系， 以分析判断是否存在故障；（5）经常性地观察调速器“手动/自动”运行方式， 以判断调速器是否存在故障；（6）根据调速器运行参数调整变化情况，判断调速 器运行的稳定性及参数匹配性；（7）进行特定操作吋，应注意观察接力器锁定状 态，这些操作包括正常开机、正常停机及故障紧急停机等；（8）观察调速器电气 柜内元件是否正常，有无接线断开现象；（9）观察调速器机械柜内元件是否正常;（10）观察接力器油缸、油管路、阀门是否存在渗漏现象，接力器油缸锁定位置 是否恰当，阀门状态是否正确；（11）保持工作环境清洁，做足防尘、防水、防 潮措施；（12）调速器定期换油，正常情况下每年应换油1次，新装或大修后应 2个月内换油1次；（13）调速器油压装置滤油器应每周清理1次，如果滤油器 前后压差超过0.2MPa吋应立即清理；（14）每周应对调速器工作油泵与备用油 泵倒换1次，避免备用泵长期不用而出现故障；（15）每月应至少检查1次事故 停机电磁阀动作情况，防止动作失灵；（16）定期对比分析相关检测数据与厂内 试验数据的差异，以判断调速器是否存在故障隐患。

2水轮机发电机调速器的常见故障处理2.1因调速器导致的整机故障（1）自动开机失败先检查开限有没有打开，若没有打开可检查二次接线、微机调节器板卡有没有问 题；若开限已打开而转速不够，可进一步检查频率测量环节以及水头是否较低2）空载过速检查导叶反馈有无断线、反馈传感器是否存在偏差、微机D/A 转换器是否存在故障，对最后一种情况应更换板卡处理3）调负荷不准或溜负 荷故障现象为增减负荷卡滞、接力器拒动、负荷自动减载或加载对增减负荷 卡滞，可检查或重新整定参数对接力器拒动，可检查电液伺服阀、功率给定单 元并作处理负荷自动减载或加载，可检查电液伺服阀、D/A转换器、调相令节 点、微机CPU、微机调速器电源接地、机组运行点等，并作相应处理2.2机组并网吋转速和出力摆动如果调速器质量不佳或发电机组性能较差，可能出现运行不稳定的情况, 并表现为转速和岀力周期性的摆动、非周期性摆动两种情况对于周期性的摆动， 可能由电网频率波动引起，也可能是发生了某种共振，如转子电磁振荡或机组引 水管道水压波动与调速器发生了共振通过示波器录波比较导叶接力器位移波形 与电网频率波形，如果一致可判断为由电网频率波动引起，这种情况应重新整定 调速器参数。

共振也可通过录波比较来分析，如调速器波形与共振源波形一致可 判定故障性质，解决办法是通过改变缓冲时间Td来调整调速器自振频率对于 非周期性的摆动，可能由于多台并列运行机组调速器参数整定不合理引起（如转 差系数bp整定值太小而缓冲吋间Td相差较大），或水轮机空蚀引起效率突然下 降，亦或油压漂移引起参数整定不合理应重新整定参数，水轮机空蚀引起的摆 动是偶然性的，可加强监视调节系统的调节趋稳过程油压漂移引起的摆动必须 更换电液伺服阀来解决2.3机组甩负荷吋的故障如甩负荷后转速太快，这可能是导叶关闭时间不合适，可分析录波参数 变化来分析判断，可调小导叶关闭时间参数Ts来处理如水压太高，可能是导 叶关闭时间参数Ts太小所致，通过录波结果并检查配压阀动作进行判定，可调 大Ts来处理若转速和水压同时升高太大，可能是水轮机与实际水头不相适应， 可通过调整调压阀、改变导叶关闭规律来解决2.4其他故障分析处理（1）功率故障，由调速器功率变送器故障或互感器PT、CT断线引起 故障特征是故障灯亮，并网后工作在功率模式吋会切换到开度模式解决办法是 修理变送器或检查PT、CT接线2）功率给定故障，由远方功率模拟量信号故 障引起。

故障特征是故障灯亮，并网后工作在功率模式吋会切换到开度模式解 决办法是检查端子有无远方模拟量信号（4〜20mA）送达3）水头故障，由远 方水头模拟量信号故障引起故障特征是故障灯亮，采用自动水头模式时会切换 到手动水头模式解决办法是检查端子有无远方模拟量信号（4〜20mA）送达4）齿盘测频故障，由接近开关与齿盘距离太大或接近开关断线引起故障特 征是故障灯亮，并且齿盘测频显示50 Hzo解决办法是检查接近开关与齿盘距离 是否合适，检查接近开关接线有无问题5）残压测频故障，由残压测频整形板 故障或互感器PT断线引起故障特征是故障灯亮，并且残压测频显示50 Hzo解 决办法是更换残压测频整形板或检查互感器PT接线6）机频故障，由测频冋 路熔断器熔断或测频元件损坏所致故障特征是中控室显示调速器故障，现场显 示机频故障开机过程中出现应改为手动开机模式；并网过程中出现有容错功能 调速器仍可继续运行，否则应改为手动运行模式3结语目前，中小型水电站水轮发电机组机械调速器或电液调速器大都已被微 机调速器取代微机调速器具有结构简单、性能优越、操作方便的特点，但受到 多种因素影响，微机调速器也会发生各种故障，所以要加强维护并针对故障特征 进行有效处理，以确保水电站安全可靠地生产。

参考文献：[1]白中状•冲击式水轮机调速器维护及故障分析处理[J]•云南水力发电，2014, 30（1）： 117-118, 131.⑵武守华•基于水轮发电机组调速器的故障研究与维护分析[J]•水电与抽水蓄能,2015 (15)： 9-10.。