水轮机调速系统的应用及其故障维修

田金旭

摘  要：水轮机在工业发展中发挥了非常重要的作用，调速系统是水轮机的关键组成部分。如果出现问题，直接影响水轮机机的整体运行。实际上，水轮机调节系统的运行质量将对液压机组的安全稳定运行产生重大影响，如果系统出现故障，很容易导致水电站经济效益下降。因此，有必要注意水轮机调速系统的故障和维护，确保调速系统的稳定运行。本文首先回顾了水轮机调速系统的特点，然后分析了水轮机调速系统的缺陷及相应的维护措施，确保了水轮机的安全稳定运行，为今后的维护工作提供了一定的借鉴。

关键词：水轮机;调速系统;故障;检修;措施

前言

水电站有各种各样的设备，其中水轮机对发电有重大影响。如果水轮机故障，将严重影响发电的正常运行。因此，很好地保养水轮机机是很重要的调速系统是水轮机的重要组成部分。维修人员应定期调整和维护水轮机调速系统，以确保水轮机正常运行。只有预防才能提高维修的效率和效益，本文研究了水轮机调节系统的应用和故障调节问题，以供相关人员参考。

一、水轮机调节系统的特点

（1）水轮机调节系统运行能力强。水电站通常尺寸比较大，运行时会有很大的水流。它是水电站发电的重要工具，水轮机调速系统对水流速度有控制作用，运行强度和水流控制能力强。（2）水轮机调速系统运行过程复杂，影响范围广。水轮机机的组成很复杂，调速系统是其内部部件之一。由于其操作复杂，在操作前需要经过更多的步骤和过程。这种机械设备运行速度快，工作流量大。任一环节出现故障都会影响水轮机调速系统的正常运行。（3）水轮机调速系统在运行过程中受到多种因素的影响。除了控制水流，它还起到发电的作用。因此，必须采取有效措施，确保调速系统的正常运行。调试和维护时，应考虑操作环境对其性能的影响。（4）水轮机调速系统具有多种功能。工作期间，他执行许多任务。只有充分利用这些功能，水轮机才能正常运行，水电站才能正常稳定地发电。利用计算机技术完成并网任务，根据实际情况调整水轮机转速，使整个水电站发电系统安全稳定运行。

二、水轮机调速系统应用的分析

（1）用传统PID方法模拟水轮机调速器的工作状态，得到调速器的相关数据，调速器控制整个工作过程和最终调节效果。经过数据处理，得到PID控制方法对系统变化的响应规律。2）使用这种方法时，必须对已知量进行排序，假设未知量的存在形式，利用水力发电特性，优化轮换方式。计算结果可应用于后续系统的设计中，通过科学调整运行模式，将动能损失降至最低。根据实验结果，多项式方程法延长了调整时间，产生了较大误差，因此放弃了该结果。（3）将数据替换成回归函数，并将所得结果输入系统进行模拟测试。实验结果表明，多项式方程法误差小，灵敏度高。而且，该函数还可以获得每个系数的95%置信区间和显着性概率。整合数据，检测方程中至少一个自变量的系数不是0。

三、水轮机调速系统故障及检修分析

1.运行时的故障特性

（1）调试期间新调试程序的故障分析。目前，新调试程序主要由液压阀和比例阀组成。在开发过程中，通常会出现复杂的缺陷，例如线圈老化、插头组件之间接触不良、液压值不符合要求、缩放设备问题等。由于液压阀和双轴阀调试程序均基于普通压力阀的改造，因此普通压力阀故障也可能发生在两个新的调试程序中。

（2）调试时固定转速控制器的故障分析。在研制过程中，固定调节器故障概率相对较低。故障的主要原因是外部实体进入零部件和管道、外部泄漏、执行过程中缺乏灵活性等。而且往往比较容易解决这些问题。此外，如果在此期间加强对安装过程的管理和监督，几乎所有这些缺陷都可以消除，从而大大减少甚至防止这些缺陷的出现。

（3）执行故障分析。开发后水轮机调速系统可以正常运行。运行初期的缺陷特征主要有：管线多次用油回角;某些密封件漏油事故;油的清洁度降低;组件运行不稳定。当调速系统运行一段时间时，调速系统的组件通常处于最佳运行状态，从而大大降低了故障的可能性。

2.水轮机调速系统维修的分析

（1）完善水轮机调节系统的控制参数。调速系统通常不配备纯机械控制方式，只有自动控制或电动手动控制，才能在空载或负载工作模式下引起主压力分配阀的反复调节，这样，水轮机机调速系统的总转速、摆幅和频率都非常大。在这种情况下，改善水轮机机调速系统的控制参数可以有效地解决这类问题，同时提高调速水平。

（2）加强对油品纯度和性能的有效管理。从调速系统的工作机构来看，它可以通过油路实现调速功能。目前使用的油主要是46号水轮机油，其粘度随温度变化而变化很大。低粘度会增加设备磨损，从而增加泄漏，高粘度会增加管道内部的磨损。因此，必须加强对清洗和油品性能的有效管理，及时清除油箱分层，并及时清除管道内的沙锈。

（3）及时处理漏电故障。由于水轮机调速系统运行速度快，必然会有一定程度的液体油被冲刷掉，这也是泄漏问题发生的主要因素，因此应确保及时有效地处理泄漏问题。运行中应进行实时检漏，确保及时发现问题，并采取措施有效进行维护和维修。

（4）加强调速系统的维护。调速系统维护应注意检查调速油路和电气系统：调速器润滑油应定期加工或更换，一般一年一次，新安装或资本设备应在两个月内至少进行一次。机油滤清器应每周清洗一次，前后压差过大时应立即更換或清洗。工作油泵和备用油泵每周轮换一次。定期检查电气设备的运行情况，将电气设备的输出数据与历史数据和实验数据进行比较，判断其运行状态是否正常，及时发现隐患，提前处理。每月检查紧急停机电磁阀的触发情况，以确保触发时保险丝有效。

结束语

综上所述，水电站的检修是水利工程的重要组成部分，在发电方面发挥着重要作用。因此，水电站的稳定运行可以保证电力供应的质量和安全。水电站维护技术人员应运行和维护水轮机调节系统，以确保水电站的最大效率和功能。

参考文献：

[1]湛岚.浅谈水电站水轮机调速系统的调试与维护[J].中国电子商务，2012，（15）：78-82.

[2]严彭杰.浅析中小型水电站水轮机调试系统的调试和维护[J].科技世界，2013，（29）：34-38.