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【摘 要】随着模块程序化程序设计在水电厂机组中应用，虽然对机组调速器系统运行效果进行了优化，但是功能模块仍存在一定的漏洞，影响使用端的最终应用效率。调速器系统溜负荷是水电厂机组比较常见的一类问题，产生此类问题的因素有很多，想要保证设备运行效率，必须要确定发生原因并采取措施进行管理。本文结合工程实例对水电厂机组调速器系统溜负荷原因进行了分析，并提出了相应的改进措施。
【关键词】水电厂；调速器；溜负荷
某水电厂调速器系统投产以后，设置的4台机组都存在不同程度的溜负荷问题，机组负荷在没有增减指令情况下突然上升或者下滑，并且存在不能回到设定值的情况，影响了电厂以及电网运行的稳定性与安全性，降低了生产效率。本文以此水电厂为例，对电厂调速器系统进行了分析，并从电气回路与机械本体两个方面来确定产生原因，并简述了故障处理措施。
1.水电厂机组调速器系统简介
此水电厂水轮机调速器系统主要采用SWT双微机水轮机调速器系统，结构为微机型数字式调速器与数字式电液随动装置，整个系统由两个互为冗余的微机组成，双微机间利用数字通讯网络来构成机组系统。两个系统以单板机为核心构成相互独立的系统，当主系统运行时，从系统为热备用状态，并且从系统不断跟踪主系统，在主系统出现运行故障时，及时更换为从系统运行，并降低系统更换过程中的冲击。对于主从系统之间信息的传输与处理，主要以内存扩展板与主控机通讯，并通过大屏幕进行展示，并由工控机完成上位机通讯。为满足水电厂生产实际需求，在对机组调速系统进行设计时，确定其运行过程中不承担设定负荷任务，任务主要由计算机监控系统承担，并由调速器来发布增减指令，最终通过调速器系统执行。
2.机组溜负荷原因分析
2.1电气原因
2.1.1电气外部回路因素
（1）开出继电器。机组自动运行时由计算机监控系统向调速器发送负荷调整的指令，而指令的实现则是需要监控本身的开出继电器来完成。如果监控本身继电器触点存在粘结现象，很有可能会使得负荷调整过猛而出现溜负荷问题。或者是监控系统本身PID调节存在故障，造成机组负荷出现短暂的波动，出现溜负荷问题。想要确定是那种因素造成的溜负荷问题，可以选择用计数器法，结合开出继电器开出为脉冲信号的特点，将计数器与开出继电器并联，计数器就可以完成对开出继电器每次动作情况以及时间的记录。通过对记录数据的分析，就可以判定开出继电器是否为造成开溜负荷的原因[1]。
（2）有功率变送器。机组运行时监控系统主要以有功率返回值与机组单签有功率设定值的差值作为发出负荷调整指令的依据，此过程中如果差值绝对值大于家算计监控系统调节死区设定值，监控系统就会发出相应的负荷调整指令。有功率变送器将机组有功功率值转变为毫安级电流值传送给计算机监控系统模拟量模块。如果变送器输出存在故障或者偏差，极有可能会引起监控系统的误动而出现溜负荷问题。
2.1.2电气柜内部因素
如果溜负荷后电调与监控系统中没有故障信息，可以将计数器并联在电气柜输出脉冲端子上，待机组溜负荷时通过查看计数器所记录数据就可以判断是否为电气柜引起。调速器电气模块主要包括振荡电源板、开关量输入板、单板机、总线背板、采样控制板、内存括展板以及输出控制板等，其中任何一个模块出现运行故障都会引起机组负荷变化，因此在确定电气柜内部原因时必须要对每一个模块进行详细的检查[2]。例如开关量板运行不正常，当机组处于发电状态时，如果机组出口断路器结点接触不良，监控系统发布负荷调整指令时很有可能会人为机组处于空载状态，进而将机组负荷调整为零。对于电气柜内各模块运行故障造成的溜负荷，应结合实际情况来采取措施进行解决。
2.2机械原因
2.2.1伺服缸
液压反馈式伺服缸为液压柜重要组成部件，主要以一定的比例将输入的流量转变成位移输出，水电厂机组运行对其稳定性、耐磨性要求比较高，并且要求具有较好的耐腐蚀与回中能力。水电厂机组运行时间都比较长，经常会因为油质或者其他原因造成伺服缸损坏，影响其运行性能。例如常见的伺服缸卡塞，以及溜负荷。为解决此类情况，必须要在日常生产中做好对伺服缸的检修维护，一旦发现故障应及时采取措施进行处理，并做好对老旧设备的淘汰管理，保证机组系统的正常运行。
2.2.2伺服比例阀
伺服比例阀主要完成输入电气控制信号向输出流量控制的转化，在其正常运行情况下机组调速器为自动运行工况。水电厂机组负荷调整主要以伺服比例阀来完成负荷增减电信号向输出流量的转换，并保证其能够到达伺服缸驱动主配压阀，主配压阀将液压放大到主接力器动作导叶完成负荷调整。机组运行时要求伺服比例阀要具备较高的精度、响应、防卡与耐污能力等[3]。如果机组运行过程中伺服比例阀存在故障，极有可能会造成机组负荷调整值与实际所需数值存在偏差，情况严重时就会发生溜负荷问题。想要解决此类问题，除了要做好对瓷都比例阀的定期检修维护，同时也需要做好更换制度，保证整个机组的正常运行。
2.3压力油
基于伺服比例阀需要将机组负荷增减电信号转变为流量控制的特点，要求其必须要具备较高的动作回中能力，其能力表现处理受自身特性影响，受到油质的影响也比较大。如果油质不符合使用要求，例如其中含有杂质，尤其是金属性杂质，在机组运行时就会对伺服比例阀内壁造成损伤[4]。在机组增减符合动作伺服比例阀以及伺服缸时，油质中含有的杂质就会卡住构件不能进行很好的回中，造成负荷调整值与实际值相差较大，产生机组溜负荷问题。想要有效避免此类问题，就需要做好对压力油油质的管理，对调速器用油进行过滤，并更换滤网，减少油中含有的杂质，减少对负荷调整的影响。
3.减少水电站机组调速器溜负荷问题改进措施
首先，应加强对机组调速器溜负荷问题的重视，结合生产实际情况对于存在的隐患进行排查。水电厂应以自身实际发展需求成立专门管理机构，并配置技术人员，做好机组日常检修工作，对于机组系统运行常见的问题进行分析，并针对不同溜负荷原因制定相应管理措施，保证机组的正常运行。其次，建立完善管理制度，对技术人员以及设备操作人员等行为进行明确的规范，降低因为人为失误因素产生的溜负荷问题。执行机组管理责任制，将维持机组正常运行的责任落实到组以及个人，加强日常巡查工作，对于发现的隐患以及问题应及时解决，避免影响的进一步加深。第三，加强系统维护管理人员专业培训，水电站机组调速器系统相对复杂，造成溜负荷的原可以哦分为很多方面，为了能够及时确定故障因素，并能够针对不同方面及时制定解决方案，提高处理效果，就需要系统维护管理人员具备扎实的专业技能。因此，水电厂应做好技术人员技术能培训工作，帮助其不断更新专业知识结构体系，能够应对所有溜负荷问题，提高水电厂生产效率。 [科]
【参考文献】
[1]蒲瑜.大型水轮机调速器故障与处理[J].水电站机电技术，2010，（03）：32-33.
[2]徐晋贡.高坝洲水电厂调速器的改进建议[J].湖北水力发电，2011，（03）：15-16.
[3]张坤学，李震.机组调速器季节性溜负荷原因分析及对策[J].湖北电力，2010，（06）：51-52.
[4]薛自新.水轮机调速器辅助功能若干问题的探讨[J].陕西水力发电，2011，（02）：21-22.
【关键词】水电厂；调速器；溜负荷
某水电厂调速器系统投产以后，设置的4台机组都存在不同程度的溜负荷问题，机组负荷在没有增减指令情况下突然上升或者下滑，并且存在不能回到设定值的情况，影响了电厂以及电网运行的稳定性与安全性，降低了生产效率。本文以此水电厂为例，对电厂调速器系统进行了分析，并从电气回路与机械本体两个方面来确定产生原因，并简述了故障处理措施。
1.水电厂机组调速器系统简介
此水电厂水轮机调速器系统主要采用SWT双微机水轮机调速器系统，结构为微机型数字式调速器与数字式电液随动装置，整个系统由两个互为冗余的微机组成，双微机间利用数字通讯网络来构成机组系统。两个系统以单板机为核心构成相互独立的系统，当主系统运行时，从系统为热备用状态，并且从系统不断跟踪主系统，在主系统出现运行故障时，及时更换为从系统运行，并降低系统更换过程中的冲击。对于主从系统之间信息的传输与处理，主要以内存扩展板与主控机通讯，并通过大屏幕进行展示，并由工控机完成上位机通讯。为满足水电厂生产实际需求，在对机组调速系统进行设计时，确定其运行过程中不承担设定负荷任务，任务主要由计算机监控系统承担，并由调速器来发布增减指令，最终通过调速器系统执行。
2.机组溜负荷原因分析
2.1电气原因
2.1.1电气外部回路因素
（1）开出继电器。机组自动运行时由计算机监控系统向调速器发送负荷调整的指令，而指令的实现则是需要监控本身的开出继电器来完成。如果监控本身继电器触点存在粘结现象，很有可能会使得负荷调整过猛而出现溜负荷问题。或者是监控系统本身PID调节存在故障，造成机组负荷出现短暂的波动，出现溜负荷问题。想要确定是那种因素造成的溜负荷问题，可以选择用计数器法，结合开出继电器开出为脉冲信号的特点，将计数器与开出继电器并联，计数器就可以完成对开出继电器每次动作情况以及时间的记录。通过对记录数据的分析，就可以判定开出继电器是否为造成开溜负荷的原因[1]。
（2）有功率变送器。机组运行时监控系统主要以有功率返回值与机组单签有功率设定值的差值作为发出负荷调整指令的依据，此过程中如果差值绝对值大于家算计监控系统调节死区设定值，监控系统就会发出相应的负荷调整指令。有功率变送器将机组有功功率值转变为毫安级电流值传送给计算机监控系统模拟量模块。如果变送器输出存在故障或者偏差，极有可能会引起监控系统的误动而出现溜负荷问题。
2.1.2电气柜内部因素
如果溜负荷后电调与监控系统中没有故障信息，可以将计数器并联在电气柜输出脉冲端子上，待机组溜负荷时通过查看计数器所记录数据就可以判断是否为电气柜引起。调速器电气模块主要包括振荡电源板、开关量输入板、单板机、总线背板、采样控制板、内存括展板以及输出控制板等，其中任何一个模块出现运行故障都会引起机组负荷变化，因此在确定电气柜内部原因时必须要对每一个模块进行详细的检查[2]。例如开关量板运行不正常，当机组处于发电状态时，如果机组出口断路器结点接触不良，监控系统发布负荷调整指令时很有可能会人为机组处于空载状态，进而将机组负荷调整为零。对于电气柜内各模块运行故障造成的溜负荷，应结合实际情况来采取措施进行解决。
2.2机械原因
2.2.1伺服缸
液压反馈式伺服缸为液压柜重要组成部件，主要以一定的比例将输入的流量转变成位移输出，水电厂机组运行对其稳定性、耐磨性要求比较高，并且要求具有较好的耐腐蚀与回中能力。水电厂机组运行时间都比较长，经常会因为油质或者其他原因造成伺服缸损坏，影响其运行性能。例如常见的伺服缸卡塞，以及溜负荷。为解决此类情况，必须要在日常生产中做好对伺服缸的检修维护，一旦发现故障应及时采取措施进行处理，并做好对老旧设备的淘汰管理，保证机组系统的正常运行。
2.2.2伺服比例阀
伺服比例阀主要完成输入电气控制信号向输出流量控制的转化，在其正常运行情况下机组调速器为自动运行工况。水电厂机组负荷调整主要以伺服比例阀来完成负荷增减电信号向输出流量的转换，并保证其能够到达伺服缸驱动主配压阀，主配压阀将液压放大到主接力器动作导叶完成负荷调整。机组运行时要求伺服比例阀要具备较高的精度、响应、防卡与耐污能力等[3]。如果机组运行过程中伺服比例阀存在故障，极有可能会造成机组负荷调整值与实际所需数值存在偏差，情况严重时就会发生溜负荷问题。想要解决此类问题，除了要做好对瓷都比例阀的定期检修维护，同时也需要做好更换制度，保证整个机组的正常运行。
2.3压力油
基于伺服比例阀需要将机组负荷增减电信号转变为流量控制的特点，要求其必须要具备较高的动作回中能力，其能力表现处理受自身特性影响，受到油质的影响也比较大。如果油质不符合使用要求，例如其中含有杂质，尤其是金属性杂质，在机组运行时就会对伺服比例阀内壁造成损伤[4]。在机组增减符合动作伺服比例阀以及伺服缸时，油质中含有的杂质就会卡住构件不能进行很好的回中，造成负荷调整值与实际值相差较大，产生机组溜负荷问题。想要有效避免此类问题，就需要做好对压力油油质的管理，对调速器用油进行过滤，并更换滤网，减少油中含有的杂质，减少对负荷调整的影响。
3.减少水电站机组调速器溜负荷问题改进措施
首先，应加强对机组调速器溜负荷问题的重视，结合生产实际情况对于存在的隐患进行排查。水电厂应以自身实际发展需求成立专门管理机构，并配置技术人员，做好机组日常检修工作，对于机组系统运行常见的问题进行分析，并针对不同溜负荷原因制定相应管理措施，保证机组的正常运行。其次，建立完善管理制度，对技术人员以及设备操作人员等行为进行明确的规范，降低因为人为失误因素产生的溜负荷问题。执行机组管理责任制，将维持机组正常运行的责任落实到组以及个人，加强日常巡查工作，对于发现的隐患以及问题应及时解决，避免影响的进一步加深。第三，加强系统维护管理人员专业培训，水电站机组调速器系统相对复杂，造成溜负荷的原可以哦分为很多方面，为了能够及时确定故障因素，并能够针对不同方面及时制定解决方案，提高处理效果，就需要系统维护管理人员具备扎实的专业技能。因此，水电厂应做好技术人员技术能培训工作，帮助其不断更新专业知识结构体系，能够应对所有溜负荷问题，提高水电厂生产效率。 [科]
【参考文献】
[1]蒲瑜.大型水轮机调速器故障与处理[J].水电站机电技术，2010，（03）：32-33.
[2]徐晋贡.高坝洲水电厂调速器的改进建议[J].湖北水力发电，2011，（03）：15-16.
[3]张坤学，李震.机组调速器季节性溜负荷原因分析及对策[J].湖北电力，2010，（06）：51-52.
[4]薛自新.水轮机调速器辅助功能若干问题的探讨[J].陕西水力发电，2011，（02）：21-22.