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摘要：科技发展与人们生活水平的提升，使物质生活水平不断提高，这就导致人们对电力能源的需求量不断增多，水电站作为我国重要的电力设施，其具有的社会贡献是不可磨灭的。而对于这一极为重要的电力生产基础设施，必须做好积极的故障分析与处理，减少或避免对电能供应造成的影响。在水电站这一基础设施中，调速器系统是其主要工作设备，对其故障的分析及系统的改造升级会产生极大的经济利益和科学效益。本文对于现行条件下水电站调速器系统运行情况进行了分析，为其系统改造升级提出了思考，并实施科学措施，为升级改造后的水电站设备安全运行提供有力保障。
关键字：水电站；调速器系统；问题分析；升级改造
经济的发展，对电力资源的需求越来越高。水电站作为电力系统十分重要的基础设施，发挥着巨大的作用，一旦水电站发生故障，会影响供电的质量、稳定性、持续性。在水电站中，电气设备的运用很常见，不可避免的会带来故障和问题，而这些故障和问题往往很难预料，工作人员常常不能及时发现，无法掌控、处理故障和问题。调速器的出现，极大程度的帮助我们，它成为一个保证水电站设备正常运行的主要协调系统平台，关于对调速器的故障分析、系统改造，对于水电站、整个电力系统来说，意义非凡。
一、水电站调速器概述
（一）水电站调速器简介。水轮机调速器是水轮机发电组的核心设备，控制着水轮发电机的开机、停机、并网、运行等各个关键环节，直接关系着水电站输送电能的质量、稳定性、持续性。比如在机组并网前，要保证机组频率在50Hz±0.2 Hz之间调节，在并网后，根据负荷来设置机组的频率参数。对水轮机调速器，要进行日常定期的试验、检查、调试，避免事故发生，保证整个电力系统安全运行。
（二）水电站调速器特征
1、操作力大。水轮发电机组属于重型机械设备，外形巨大、质量重。每当水轮机工作时，因为流过的水流量大，所以在控制进水门的时候，需要巨大的操作力。
2、影响调速器因素繁多。水电站调速器是将水流、发电机和用户之间能量转换的重要媒介，位于引水管中的水流，具有较大的惯性，这使得调速器会产生反调效应，稳定性和操控性能都会大打折扣，而且调节过程会遇到各部分工作变化的影响，具有较大调节难度，所以对于调速器的影响因素繁多，使得运行过程也变得复杂化。
3、水电站调速器功能较多。调速器的主要功能在于动作及时、动作准确和过程平稳三个主要方面。当负载状况变化时，调速器的反应会变快，动作及时，能使发电机组在较短时间得以稳定。当调速器控制与负载变化一致情况下，表明动作准确到位。过程平稳是指机组转速的波动次数与幅度会相应变少。
二、水电站调速器普遍存在的问题
（一）调速器稳定性有待提升。对于调速器的检修和调试，较多使用对讲机，这个时候易出现嘈杂声音，使得其抗干扰能力变差。再者对于系统油压操作，容易产生漏油及主配发卡现象。调速器经常会因杂质进入，而产生引导阀失灵情况，致使调速器频率不稳定。调速器的不稳定还表现于对电液转换器的使用，电液转换器有节孔流，节孔流一旦被油污等杂质堵住，就会产生抽动现象，这样机组便施加不上功，直接影响水电站效率。
（二）电气元件老化产生故障。水电站发电机组是不停运转的，这样旋转过长时间会被烧坏，使得导叶无法自动开启或关闭，反馈信号也就很难得以稳定。调速器的触摸屏也会因使用时间长久，或渗入潮气等原因，显示乱码，而正常数据难以显示，使得工作人员难以得到真实情况，对于设备的整体运转控制较为不利。此外调速器的电柜电源在直流系统接地的情况下，难以判断接地点，开关跳闸会引起机组事故发生，即使电源消失，停机电磁阀也不能正常运作，那么机组就不能正常停机，这样会造成危险事故发生，酿成较大灾难。
（三）系统较复杂维护不完善。水电站的调速器系统具有较为复杂的系统结构，主配压阀控制油路一般以明管链接，而油路的走势一般较为复杂，这也就导致明管布置错综复杂，这会使得卡组故障频发，酿成机组事故。还有机组机械柜也设有明管，泄露情况发生时，会使保压能力大大降低，维护起来也较为繁杂。
三、水电站调速器系统改造升级
对于水电站调速器系统结构，已经进行了多次变革，从最初的缓冲式结构，升级为中间接力器式，然后到转速死区较小、性能较好、便于维修的电子调节式系统结构，计算机技术的运用，使得调节规律和信息状态便于查询，大大提升了水电站的自动化水平，也极大减轻了运转人员工作强度。
（一）水电站调速器系统改造措施。现在多数小型水电站水轮机调速器还是机械液压型，为保证调速器获得源源不断的压力油源，油泵就必须频繁启动，但是由于旧式的自动控制系统极为简陋，技术也很难跟上，这会使得机组产生较多不安全因素，也给操作人员带来较大困扰。为解决这一难题，水电站调速器的改造与升级成为必然趋势。为排除故障，必须对电路进行低压启动保护，来保护调速器的科学运行。低压启动保护就是指，若正常输入回路出现故障，该启动却没有启动的情况下，油压会自动下降，低压回路可以发出启动信号，使调速器启动。另外，调速器本身的故障主要在于电液转换器。电液转换器本身不振，对开关命令不产生反应，开度与导片之间出现不一致现象，不同开度处理措施也各不相同，因而需要对这一复杂状况进行改造。因此对于电液转换故障处理方面，调速器改造升级主要在于调速器是自动化处理还是手动化处理，改造升级后采用活塞清洗、运动方式，可缓解水电站运行中的阻塞情形。还有对于开限和开度反馈表，应在停机后采取诊断措施，这样可以有效解决其存在的问题。
（二）水电站调速器系统完善手段。在对以上系统改造升级措施进行分析时，可知，电路除设有低压启动保护外，还有热继电器保护和油压过高保护和其他保护等。对于热继电器的保护，是油泵电动机回路电流较大，那么热继电器会接通油泵，同时继电器将油泵主回路切断，还会发出信号，顺利使备用泵运转起来。油压过高保护就是油压上升到最高值，但油泵仍旧运作，那么安全阀会启动保护，主动切断油泵的电源。其他保护就是油泵工作中出现其他任何故障，致使油泵停止运作，那么示流信号器会自动接通时间继电器，等经过一段时间后，电动机主回路会被切断，同时有信号发出，备用泵则会被安全启动。
（三）水电站调速器系统改造效果。在对水电站调速器系统进行改造后，电压装置的自动化控制大大减少了人工控制的工作强度，降低了调速器等设备的故障发生率，不仅使水电站的安全性和稳定性大大提升，也实现了水电站工作人员办公自动化，省去了人员巡视检查的工作，使得水电站工作效率和质量得以双重保证，实现了对人力成本的节约。
四、结束语
在对水电站调速器系统进行改造升级之后，并不代表对这一设备后续工作的不管不顾，相反，还应加强后期的维修和二次检查，对于设备可能出现的问题，要定期实施全面系统的检修，最大限度降低故障发生率，在调速器系统改造升级过程中，还是要通过人工试运行形式来确保设备安全运转，同时向相关负责人员讲解注意事项，不断推广使用措施，这样长时间测试，才能真正完成对调速器系统的升级改造，最终各个方面的问题也就迎刃而解。
参考文献：
[1]袁成林.关于水电站调速器系统改造[J]. 民营科技. 2014（04）
[2]陈双权.水轮机调速器若干故障分析及处理[J]. 技术与市场. 2013（12）
[3]舒周杨.秀观水电站调速器系统改造[J]. 水力发电. 2011（08）
[4]于强.关于水电站调速器的系统改造[J]. 黑龙江科学. 2014（02）
[5]胡敏霞.关于水电站调速器系统改造[J]. 科技与企业. 2013（01）
[6]叶剑欢.隔河岩水电站调速器机械液压系统改造设想[J]. 水电与新能源. 2013（01）
关键字：水电站；调速器系统；问题分析；升级改造
经济的发展，对电力资源的需求越来越高。水电站作为电力系统十分重要的基础设施，发挥着巨大的作用，一旦水电站发生故障，会影响供电的质量、稳定性、持续性。在水电站中，电气设备的运用很常见，不可避免的会带来故障和问题，而这些故障和问题往往很难预料，工作人员常常不能及时发现，无法掌控、处理故障和问题。调速器的出现，极大程度的帮助我们，它成为一个保证水电站设备正常运行的主要协调系统平台，关于对调速器的故障分析、系统改造，对于水电站、整个电力系统来说，意义非凡。
一、水电站调速器概述
（一）水电站调速器简介。水轮机调速器是水轮机发电组的核心设备，控制着水轮发电机的开机、停机、并网、运行等各个关键环节，直接关系着水电站输送电能的质量、稳定性、持续性。比如在机组并网前，要保证机组频率在50Hz±0.2 Hz之间调节，在并网后，根据负荷来设置机组的频率参数。对水轮机调速器，要进行日常定期的试验、检查、调试，避免事故发生，保证整个电力系统安全运行。
（二）水电站调速器特征
1、操作力大。水轮发电机组属于重型机械设备，外形巨大、质量重。每当水轮机工作时，因为流过的水流量大，所以在控制进水门的时候，需要巨大的操作力。
2、影响调速器因素繁多。水电站调速器是将水流、发电机和用户之间能量转换的重要媒介，位于引水管中的水流，具有较大的惯性，这使得调速器会产生反调效应，稳定性和操控性能都会大打折扣，而且调节过程会遇到各部分工作变化的影响，具有较大调节难度，所以对于调速器的影响因素繁多，使得运行过程也变得复杂化。
3、水电站调速器功能较多。调速器的主要功能在于动作及时、动作准确和过程平稳三个主要方面。当负载状况变化时，调速器的反应会变快，动作及时，能使发电机组在较短时间得以稳定。当调速器控制与负载变化一致情况下，表明动作准确到位。过程平稳是指机组转速的波动次数与幅度会相应变少。
二、水电站调速器普遍存在的问题
（一）调速器稳定性有待提升。对于调速器的检修和调试，较多使用对讲机，这个时候易出现嘈杂声音，使得其抗干扰能力变差。再者对于系统油压操作，容易产生漏油及主配发卡现象。调速器经常会因杂质进入，而产生引导阀失灵情况，致使调速器频率不稳定。调速器的不稳定还表现于对电液转换器的使用，电液转换器有节孔流，节孔流一旦被油污等杂质堵住，就会产生抽动现象，这样机组便施加不上功，直接影响水电站效率。
（二）电气元件老化产生故障。水电站发电机组是不停运转的，这样旋转过长时间会被烧坏，使得导叶无法自动开启或关闭，反馈信号也就很难得以稳定。调速器的触摸屏也会因使用时间长久，或渗入潮气等原因，显示乱码，而正常数据难以显示，使得工作人员难以得到真实情况，对于设备的整体运转控制较为不利。此外调速器的电柜电源在直流系统接地的情况下，难以判断接地点，开关跳闸会引起机组事故发生，即使电源消失，停机电磁阀也不能正常运作，那么机组就不能正常停机，这样会造成危险事故发生，酿成较大灾难。
（三）系统较复杂维护不完善。水电站的调速器系统具有较为复杂的系统结构，主配压阀控制油路一般以明管链接，而油路的走势一般较为复杂，这也就导致明管布置错综复杂，这会使得卡组故障频发，酿成机组事故。还有机组机械柜也设有明管，泄露情况发生时，会使保压能力大大降低，维护起来也较为繁杂。
三、水电站调速器系统改造升级
对于水电站调速器系统结构，已经进行了多次变革，从最初的缓冲式结构，升级为中间接力器式，然后到转速死区较小、性能较好、便于维修的电子调节式系统结构，计算机技术的运用，使得调节规律和信息状态便于查询，大大提升了水电站的自动化水平，也极大减轻了运转人员工作强度。
（一）水电站调速器系统改造措施。现在多数小型水电站水轮机调速器还是机械液压型，为保证调速器获得源源不断的压力油源，油泵就必须频繁启动，但是由于旧式的自动控制系统极为简陋，技术也很难跟上，这会使得机组产生较多不安全因素，也给操作人员带来较大困扰。为解决这一难题，水电站调速器的改造与升级成为必然趋势。为排除故障，必须对电路进行低压启动保护，来保护调速器的科学运行。低压启动保护就是指，若正常输入回路出现故障，该启动却没有启动的情况下，油压会自动下降，低压回路可以发出启动信号，使调速器启动。另外，调速器本身的故障主要在于电液转换器。电液转换器本身不振，对开关命令不产生反应，开度与导片之间出现不一致现象，不同开度处理措施也各不相同，因而需要对这一复杂状况进行改造。因此对于电液转换故障处理方面，调速器改造升级主要在于调速器是自动化处理还是手动化处理，改造升级后采用活塞清洗、运动方式，可缓解水电站运行中的阻塞情形。还有对于开限和开度反馈表，应在停机后采取诊断措施，这样可以有效解决其存在的问题。
（二）水电站调速器系统完善手段。在对以上系统改造升级措施进行分析时，可知，电路除设有低压启动保护外，还有热继电器保护和油压过高保护和其他保护等。对于热继电器的保护，是油泵电动机回路电流较大，那么热继电器会接通油泵，同时继电器将油泵主回路切断，还会发出信号，顺利使备用泵运转起来。油压过高保护就是油压上升到最高值，但油泵仍旧运作，那么安全阀会启动保护，主动切断油泵的电源。其他保护就是油泵工作中出现其他任何故障，致使油泵停止运作，那么示流信号器会自动接通时间继电器，等经过一段时间后，电动机主回路会被切断，同时有信号发出，备用泵则会被安全启动。
（三）水电站调速器系统改造效果。在对水电站调速器系统进行改造后，电压装置的自动化控制大大减少了人工控制的工作强度，降低了调速器等设备的故障发生率，不仅使水电站的安全性和稳定性大大提升，也实现了水电站工作人员办公自动化，省去了人员巡视检查的工作，使得水电站工作效率和质量得以双重保证，实现了对人力成本的节约。
四、结束语
在对水电站调速器系统进行改造升级之后，并不代表对这一设备后续工作的不管不顾，相反，还应加强后期的维修和二次检查，对于设备可能出现的问题，要定期实施全面系统的检修，最大限度降低故障发生率，在调速器系统改造升级过程中，还是要通过人工试运行形式来确保设备安全运转，同时向相关负责人员讲解注意事项，不断推广使用措施，这样长时间测试，才能真正完成对调速器系统的升级改造，最终各个方面的问题也就迎刃而解。
参考文献：
[1]袁成林.关于水电站调速器系统改造[J]. 民营科技. 2014（04）
[2]陈双权.水轮机调速器若干故障分析及处理[J]. 技术与市场. 2013（12）
[3]舒周杨.秀观水电站调速器系统改造[J]. 水力发电. 2011（08）
[4]于强.关于水电站调速器的系统改造[J]. 黑龙江科学. 2014（02）
[5]胡敏霞.关于水电站调速器系统改造[J]. 科技与企业. 2013（01）
[6]叶剑欢.隔河岩水电站调速器机械液压系统改造设想[J]. 水电与新能源. 2013（01）