浅析调速器常见的故障及分析处理

杨宗学

（四川嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪 628400）

浅析调速器常见的故障及分析处理

杨宗学

（四川嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪 628400）

水轮机调速器的作用是保证水轮发电机的频率稳定、维持电力系统负荷平衡，并根据操作控制命令完成各种自动化操作，是水电站的重要基础控制设备。它的安全可靠程度对水轮发电机有着举足轻重的影响。为此，运行值班人员必须掌握调速器的一些常见故障及处理方法，以便在发生调速器事故时能正确快速有效地处理，缩短机组因事故停机的时间，保证机组的安全经济运行。

调速器；故障；分析处理

水轮机调速器作为水电厂的重要设备，与水电站能否正常发电的工作密不可分，一旦调速器出现故障，将直接关系到水轮发电机组乃至电力系统的安全稳定运行，影响电站的安全生产和经济效益，因此保证调速器正常工作就显得极为重要。由于水轮机调速器连续工作时间长，容易导致调速器出现误报警及不报警故障，增加了发电机组的事故发生率。在运行过程中应能及时发现调速器故障，发现故障后能尽快从故障的现象中分析出原因，排除故障，恢复正常生产。本文结合工作实践，对调速器运行过程中常见的故障及处理办法进行探讨。

1　调速器整机运行故障

1.1自动开机不成功

现象：给开机令后，开限没有打开，或者开限打开，但机组转速达不到额定值。原因分析与处理：对于开限没有打开的情况，多半是由于二次接线、开关量板卡、D/A转换器等存在问题，但也有可能是CPU的问题。应检查二次接线及微机调节器内板卡，有损坏时必须及时更换新板卡。对于开限已打开的情况，则有多种可能，除了上述原因外，还可能是机组频率测量或者电网频率测量有问题，应检查频率测量环节；也有可能是由于水头较低，原整定的空载开度不能保证机组达到额定值，此时增大空载开度并打开开限即可。

1.2机组空载运行中过速

现象：空载运行中转速高于额定值，甚至出现过速保护动作，紧急停机等情况。原因分析与处理：①导叶反馈断线。此时导叶反馈无指示或者一直指在某一值，但接力器一直开到全开，造成过速。对此应检查反馈接线并恢复正常。②导叶反馈传感器有偏差。此时若导叶反馈指示小于实际开度，会造成空载转速总是高出额定转速。对此只要调整导叶开度反馈传感器，使实际开度与反馈开度指示值一致即可。③微机输出故障。此时若微机数字显示正常，而输出模拟量指示为最大，可断定是D/A转换器故障，应更换板卡处理。

1.3调负荷不正常或溜负荷

（1）现象：增、减负荷缓慢。原因分析与处理：此种情况是由于调节参数整定不当，缓冲时间常数、暂态转差系数太大或比例增益太小而造成。这3个参数既影响系统的响应速度，又影响系统的稳定性，应在保证调节系统有稳定余量的前提下，适当减小缓冲时间常数和暂态转差系数或加大比例增益。

（2）现象：功率给定调节负荷时接力器拒动，负荷不变。原因分析与处理：可能是电液伺服阀卡紧或接线断开、功率给定单元故障，致使功率变化的信号传输中断，应检查电液伺服阀或功率给定单元并作处理。

（3）现象：溜负荷或自行增减负荷。所谓溜负荷，是指在系统频率稳定，也没有操作功率给定或者频率给定的情况下，机组原来所带的全部或部分负荷逐渐会自行卸掉。原因分析与处理：①电液伺服阀发卡。电液伺服阀发卡是调速器溜负荷或自增加负荷的主要原因。若发卡于关机侧，则造成全部溜负荷，导致导叶全部关闭；若是卡于开机侧，则使接力器开启，导致自增加负荷，直至开限开度为止。此时检查电液伺服阀，并排除故障。②D/A转换器故障。此时输出减小或为零，机组溜部分或全部负荷；应检查、更换D/A转换器板卡。③微机调速器CPU故障。造成数据错乱，可能引起溜部分负荷。此时必须排除CPU故障，必要时更换CPU。④微机调速器电源有接地现象，或者是电液转换器线圈有接地。此时将造成微机调速器数字显示变动，同时引起接力器抽动。可用万用表去逐个检查排除接地现象。

1.4机组甩负荷时的工况状态不良

（1）现象：转速上升过高。这种故障产生的原因可能是导叶关闭时间值太大或导叶关闭规律不合理。鉴别方式是用示波器录制甩负荷时的各种主要参数变化情况。处理方法是减小导叶关闭时间值或调整导叶关闭规律。

（2）现象：水压上升过高。这种故障产生的原因可能是导叶关闭时间值太小，导叶关闭规律不合理，装设的调压阀动作不灵。鉴别方法同上，并检查配压阀动作情况。处理方法是增加导叶关闭时间值，调整调压阀的开启时间或灵活性，改善导叶关闭规律。

（3）现象：转速与水压同时升高过大。这种故障产生的原因可能是水轮机与实际水头不适应，调压阀动作不正常。导叶关闭规律不合理。鉴别方法同上，并核算水轮机适应的水头。处理方法是调整调压阀，改变导叶关闭规律。

2　调速器电气部分故障

（1）现象：微机运行异常或故障灯亮。原因分析与处理：有备用机组的应切至备用机组；公用部分故障或无备用机组的可切换至手动运行；一般对微机故障采取更换板卡进行排除。

（2）现象：机频消失，中控室有调速器故障信号出现，现场有机频故障信号。原因分析与处理：由于机组测频回路断线或测频元件损坏等造成该故障。若发生在开机过程中，则应立即停机或改手动方式开机；若发生在并网过程中，则应切至手动运行，尽快处理。

（3）现象：电调柜电源消失。原因分析与处理：如果是电调柜电源消失，则应检查备用电源是否投入，若主、备电源同时消失，则应将调速器切至手动运行，查明失电原因，并恢复送电。

3　调速器机械部分故障

（1）现象：主配压阀卡死。原因分析与处理：可能由于油路内有水锈住、油内有脏东西卡住、辅助接力器装配不良或上下不同心等造成。可作如下处理：进行油的净化和过滤。重新装配，使主配压阀和辅助接力器相互同心。

（2）现象：位置反馈电位器故障。调速器位置反馈电位器包括导叶反馈电位器和柜内元件位置反馈电位器。位置反馈电位器的故障可能导致机组过速和自动调节不稳的现象，其原因和处理方法如下：①钢带断开。这种情况必须重新更换钢带。②电位器与钢带活动脱节。必须检查固定精密电位器轴的螺钉，并将其锁紧。③电位器接线断开。应检查接线，重新连接。

4　结语

调速系统是水电厂极其重要的部分，它运行的可靠性对机组的安全运行产生重要影响。在实际运行中，水轮发电机的很大一部分故障是由调速系统引起或调速系统故障造成的。为此，运行值班人员必须加强对调速系统设备的密切监视，掌握调速器的一些常见的故障及处理方法，并做好事故预想，多组织相关的事故演练，提高运行值班人员处理事故的能力。同时，加强对调速系统的定期维护工作，不断提高其运行的安全可靠性。

[1]张昌兵.水轮机调节系统[M].成都：四川大学出版社，2015.

[2]蔡维由.中小型水轮机调速器的原理调试与故障分析处理[M].北京：中国电力出版社，2006.

TK730.4+1

B

1672-5387（2016）11-0052-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.11.019

2016-09-07

杨宗学（1986-），男，助理工程师，从事水电站运行工作。