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【摘 要】水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。其中调速器是水轮发电机组中调节机组转速的重要部位，只有对调速器的正常运转进行保证，才能够保证水轮发电机组正常的运行以及发电。
【关键词】运行维护 调速器 故障分析 水轮发电机
一 水轮发电机调速器的作用
水轮机调速器能自动调节水轮发电机组的转速，使其保持在额定转速允许偏差内运转，以满足电网对频率质量的要求；能使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要；当水轮发电机组在电力系统中并列运行时，调速器还能自动承担预定的负荷分配，使各机组能实现经济运行；它也能满足转桨式、冲击式水轮机双重协联调节的需要。水轮机调速器作为水轮发电机组的重要控制设备之一，其运行的安全可靠对水轮发电机组的性能产生直接的影响。同时也关系到电能质量和电力系统的稳定运行。
二 水电厂水轮发电机组调速器的维护
水轮机调速器性能的优劣除了与设计、制造和安装有关外，还与其运行维护有密切关系。调速器的维护应包括：调速器运行条件的保障、调速器质量的检验、运行状态的监察和故障分析，以及定期维护等。
1保证调速器有良好的工作条件
为了保证调速器正常运行，除了按有关标准对其制造、安装质量进行严格检查验收以外， 还应使其具有良好的工作环境和工作条件：（1）水轮发电机组运行正常。在手动空载工况时，机组转速摆动的相对值，对大型调速器应不大于±0.2% ；对中型调速器应不大于±0.3% ；对小型调速器应不大于±0.4% 。（2）调速器安装前的贮存库房气温为-5 — +40摄氏度，相对湿度小于90% 。并且室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘、雨雪的侵害。（3）调速系统用油的油质必须符合国标GB11120中46号汽轮机油或黏度相近的同类型油的规定， 使用油温范围为10 — 50摄氏度。（4）调速器油压装置正常工作油压变化范围不得超过名
义工作油压的±5% 。在调节过程中油压变化值不得超过名义工作油压的±10%（通流式调速器不超过±15%）。
2日常运行中的检查与维护
调速器日常运行中的维护主要包括运行中的检查与维护：日常运行中的检查主要包括如下内容：保持环境清洁，锁好调速器柜门，防止灰尘进入调速器液压管道污染液压油；注意防水防潮，，如果液压油水份含量较高，不但会腐蚀设备，而且在调速器暗管中高速流动时会产生大量气泡，导致调速器油回流不畅，甚至四处外溢；注意观查引导阀活塞是否运动灵活，如有卡阻现象应尽早拆开，用油石或者金相砂纸处理；观察机组在停机或稳定运行时步进电机是否频繁动作，步进电机和驱动器温度较高。如果是，须重新调整位移传感器零点值；检查各部件工作位置、各表计或人机界面指示是否正确；油压、油位是否正常，应无漏油现象；检查反馈装置及传动机构是否完好，反馈钢丝绳应无断股或松脱现象；检查各调节参数是否在整定位置；功率给定指示是否与负荷相适应；人机界面各显示画面的相关内容是否与机组运行状态相一致；对微机调要注意人机界面上是否有故障报警信息，巡视人员应特别注意故障报警及应急处理。出现故障时，应特别注意观察机频、网频、导叶开度、微机调节器的输出等。
运行中的维护主要是调速器用油及电气部分检查，其主要内容包括：调速器用油应每年更换或处理一次，新安装或大修后两个月内应更换或处理1 — 2次。滤油器应每周清扫一次。当滤油器前后压差超过0.2Mpa时，应立即进行切换清扫。工作油泵与备用油泵应每周倒换一次，若无自动控制倒换装置，倒换应在油泵处于停止状态下进行，倒换后应监视新的工作油泵启、停情况。油泵停止时应无反转现象。定期检测电气部分有关单元输出数据，与厂内试验数据比较，以便判断其工作是否正常或者是否隐含故障，以便及时处理防止故障发生。每月定期检查一次事故停机电磁阀动作情况，防止因长期不用而动作失灵。
三 水电厂水轮发电机组调速器故障处理
1 故障处理条件。故障处理前先阅读安全措施，如果更换装置中器件，则必须切断所有电源及与外界的电气联接，以保证人身及设备的安全。带电插拔器件一般是被禁止的。被更换器件最好由本公司提供，所有备件都已在工厂检测，可以直接替换原被换件，不必进行跳线及设置等。
2 故障处理。在大部分情况下，励磁系统的各正常功能都由励磁故障监测系统在持续地监测着，这些功能一旦发生故障，监测系统会发出报警信号，并给出故障信息。相应的故障处理参见下面的励磁系统故障及异常信息表中描述的方法进行。
导叶反馈故障或者导叶主配位置反馈故障：对应状态：故障灯亮 ；导（桨）叶均切手动；模拟量输入模块红色LED灯亮；人机界面有故障信息说明。处理：检查接线或者修复变送器。
桨叶反馈故障或者桨叶主配位置反馈故障：对应状态：故障灯亮；桨叶切手动；模拟量输入模块红色LED灯亮。处理：检查接线或者修复变送器。
功率故障：提供给功率变的PT，CT 断线或者功率变故障。对应状态：a故障灯亮；b若并网后工作在功率模式，则切换至开度模式。处理：检查接线或者修复变送器。
功率给定故障：远方送来的模拟量信号故障。对应状态：故障灯亮；若并网后工作在功率模式，则切换至开度模式。处理：检查远方4 — 20mA 模拟量信号是否送到相应的端子。
水头故障：远方送来的模拟量信号故障。对应状态：故障灯亮，若采用自动水头时，切换至手动水头。处理：检查远方4 — 20mA 模拟量信号是否送到相应的端子。
齿盘测频故障：接近开关断线或者接近开关与齿盘安装距离过大。对应状态：故障灯亮；齿盘测频显示数据为50Hz。处理：检查接近开关接线；检查安装距离是否符合要求。
残压测频故障：PT断线或者测频整形板损坏。对应状态：故障灯亮；残压测频显示数据为50Hz，若有齿盘测频，则测频方式切换为齿盘主用。处理：检查接线或者更换测频整形板。
机组自动开机后转速达不到额定值：机组自动开机后，转速达不到额定转速，对不同调速器，可能有不同的原因：A水头监测值不正确或水头人工设定值不准确：当水头监测值或水头人工设定值高于实际水头值时，将导致自动按水头整定的空载开度比实际的空载开度小，致使机组开机后，转速达不到额定值（对微机调）。 对此主要是要改进水头监测的准确性；对人工设定水头值，应根据实际水头正确整定。B进水口拦污栅严重堵塞：进水口拦污栅严重堵塞，造成水轮机实际工作水头下降，导致整定的空载开度比实际空载开度小，造成机组开机后转速达不到额定值。对此，在当时运行中可适当增大空载开度，以保证机组达到额定转速。但要根本上解决问题，还要及时清污以防止拦污栅堵塞。同时要随时根据实际水头，重新设定空载开度。
四 结 语
综上所述，在水电厂水轮发电机组运行过程中，为了保证其安全运行，必须加强调速器的维护和故障处理，加强对调速器的日常维护，能够全面掌握一些常见故障的对应状态，能够根据状态准确的判断出调速器的故障，并且针对故障采取有效的处理措施，从而对水电厂的安全和稳定运行进行保证。
参考文献
【1】李煜庭，水轮发电机组运行与维护要点分析[J].黑龙江科技信息，2010（16）
【2】秦晓，论水电站发电机组常见故障与排除[J].今日科苑，2008（15）
【3】余怀湘，水电站发电机的运行与维护措施探讨[J].科技传播，2011（19）
作者简介：武守华；出生年月：1976年5月；性别：男；民族：汉；职称：水电站动力设备中级职称；学历：大专；供职单位：江西省上饶市泽裕有限公司
【关键词】运行维护 调速器 故障分析 水轮发电机
一 水轮发电机调速器的作用
水轮机调速器能自动调节水轮发电机组的转速，使其保持在额定转速允许偏差内运转，以满足电网对频率质量的要求；能使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要；当水轮发电机组在电力系统中并列运行时，调速器还能自动承担预定的负荷分配，使各机组能实现经济运行；它也能满足转桨式、冲击式水轮机双重协联调节的需要。水轮机调速器作为水轮发电机组的重要控制设备之一，其运行的安全可靠对水轮发电机组的性能产生直接的影响。同时也关系到电能质量和电力系统的稳定运行。
二 水电厂水轮发电机组调速器的维护
水轮机调速器性能的优劣除了与设计、制造和安装有关外，还与其运行维护有密切关系。调速器的维护应包括：调速器运行条件的保障、调速器质量的检验、运行状态的监察和故障分析，以及定期维护等。
1保证调速器有良好的工作条件
为了保证调速器正常运行，除了按有关标准对其制造、安装质量进行严格检查验收以外， 还应使其具有良好的工作环境和工作条件：（1）水轮发电机组运行正常。在手动空载工况时，机组转速摆动的相对值，对大型调速器应不大于±0.2% ；对中型调速器应不大于±0.3% ；对小型调速器应不大于±0.4% 。（2）调速器安装前的贮存库房气温为-5 — +40摄氏度，相对湿度小于90% 。并且室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘、雨雪的侵害。（3）调速系统用油的油质必须符合国标GB11120中46号汽轮机油或黏度相近的同类型油的规定， 使用油温范围为10 — 50摄氏度。（4）调速器油压装置正常工作油压变化范围不得超过名
义工作油压的±5% 。在调节过程中油压变化值不得超过名义工作油压的±10%（通流式调速器不超过±15%）。
2日常运行中的检查与维护
调速器日常运行中的维护主要包括运行中的检查与维护：日常运行中的检查主要包括如下内容：保持环境清洁，锁好调速器柜门，防止灰尘进入调速器液压管道污染液压油；注意防水防潮，，如果液压油水份含量较高，不但会腐蚀设备，而且在调速器暗管中高速流动时会产生大量气泡，导致调速器油回流不畅，甚至四处外溢；注意观查引导阀活塞是否运动灵活，如有卡阻现象应尽早拆开，用油石或者金相砂纸处理；观察机组在停机或稳定运行时步进电机是否频繁动作，步进电机和驱动器温度较高。如果是，须重新调整位移传感器零点值；检查各部件工作位置、各表计或人机界面指示是否正确；油压、油位是否正常，应无漏油现象；检查反馈装置及传动机构是否完好，反馈钢丝绳应无断股或松脱现象；检查各调节参数是否在整定位置；功率给定指示是否与负荷相适应；人机界面各显示画面的相关内容是否与机组运行状态相一致；对微机调要注意人机界面上是否有故障报警信息，巡视人员应特别注意故障报警及应急处理。出现故障时，应特别注意观察机频、网频、导叶开度、微机调节器的输出等。
运行中的维护主要是调速器用油及电气部分检查，其主要内容包括：调速器用油应每年更换或处理一次，新安装或大修后两个月内应更换或处理1 — 2次。滤油器应每周清扫一次。当滤油器前后压差超过0.2Mpa时，应立即进行切换清扫。工作油泵与备用油泵应每周倒换一次，若无自动控制倒换装置，倒换应在油泵处于停止状态下进行，倒换后应监视新的工作油泵启、停情况。油泵停止时应无反转现象。定期检测电气部分有关单元输出数据，与厂内试验数据比较，以便判断其工作是否正常或者是否隐含故障，以便及时处理防止故障发生。每月定期检查一次事故停机电磁阀动作情况，防止因长期不用而动作失灵。
三 水电厂水轮发电机组调速器故障处理
1 故障处理条件。故障处理前先阅读安全措施，如果更换装置中器件，则必须切断所有电源及与外界的电气联接，以保证人身及设备的安全。带电插拔器件一般是被禁止的。被更换器件最好由本公司提供，所有备件都已在工厂检测，可以直接替换原被换件，不必进行跳线及设置等。
2 故障处理。在大部分情况下，励磁系统的各正常功能都由励磁故障监测系统在持续地监测着，这些功能一旦发生故障，监测系统会发出报警信号，并给出故障信息。相应的故障处理参见下面的励磁系统故障及异常信息表中描述的方法进行。
导叶反馈故障或者导叶主配位置反馈故障：对应状态：故障灯亮 ；导（桨）叶均切手动；模拟量输入模块红色LED灯亮；人机界面有故障信息说明。处理：检查接线或者修复变送器。
桨叶反馈故障或者桨叶主配位置反馈故障：对应状态：故障灯亮；桨叶切手动；模拟量输入模块红色LED灯亮。处理：检查接线或者修复变送器。
功率故障：提供给功率变的PT，CT 断线或者功率变故障。对应状态：a故障灯亮；b若并网后工作在功率模式，则切换至开度模式。处理：检查接线或者修复变送器。
功率给定故障：远方送来的模拟量信号故障。对应状态：故障灯亮；若并网后工作在功率模式，则切换至开度模式。处理：检查远方4 — 20mA 模拟量信号是否送到相应的端子。
水头故障：远方送来的模拟量信号故障。对应状态：故障灯亮，若采用自动水头时，切换至手动水头。处理：检查远方4 — 20mA 模拟量信号是否送到相应的端子。
齿盘测频故障：接近开关断线或者接近开关与齿盘安装距离过大。对应状态：故障灯亮；齿盘测频显示数据为50Hz。处理：检查接近开关接线；检查安装距离是否符合要求。
残压测频故障：PT断线或者测频整形板损坏。对应状态：故障灯亮；残压测频显示数据为50Hz，若有齿盘测频，则测频方式切换为齿盘主用。处理：检查接线或者更换测频整形板。
机组自动开机后转速达不到额定值：机组自动开机后，转速达不到额定转速，对不同调速器，可能有不同的原因：A水头监测值不正确或水头人工设定值不准确：当水头监测值或水头人工设定值高于实际水头值时，将导致自动按水头整定的空载开度比实际的空载开度小，致使机组开机后，转速达不到额定值（对微机调）。 对此主要是要改进水头监测的准确性；对人工设定水头值，应根据实际水头正确整定。B进水口拦污栅严重堵塞：进水口拦污栅严重堵塞，造成水轮机实际工作水头下降，导致整定的空载开度比实际空载开度小，造成机组开机后转速达不到额定值。对此，在当时运行中可适当增大空载开度，以保证机组达到额定转速。但要根本上解决问题，还要及时清污以防止拦污栅堵塞。同时要随时根据实际水头，重新设定空载开度。
四 结 语
综上所述，在水电厂水轮发电机组运行过程中，为了保证其安全运行，必须加强调速器的维护和故障处理，加强对调速器的日常维护，能够全面掌握一些常见故障的对应状态，能够根据状态准确的判断出调速器的故障，并且针对故障采取有效的处理措施，从而对水电厂的安全和稳定运行进行保证。
参考文献
【1】李煜庭，水轮发电机组运行与维护要点分析[J].黑龙江科技信息，2010（16）
【2】秦晓，论水电站发电机组常见故障与排除[J].今日科苑，2008（15）
【3】余怀湘，水电站发电机的运行与维护措施探讨[J].科技传播，2011（19）
作者简介：武守华；出生年月：1976年5月；性别：男；民族：汉；职称：水电站动力设备中级职称；学历：大专；供职单位：江西省上饶市泽裕有限公司