试论水电站调速器系统改造技术

试论水电站调速器系统改造技术

何苏波周安文

（广西桂水电力股份有限公司大新发电分公司广西崇左532300）

摘要:时至今日，人们工作生活中无时不刻都离不开用电，可见电力资源在人们社会生产生活中的地位的重要性，水电站作为一个重要的电力基础设施，对其进行故障分析和处理就显得尤为重要，特别是其中电气设备的故障分析和处理更是重中之重。近年来，电气设备在水电站中被广泛的采用，电气故障是不可避免的，调速器作为水电站的主要电气设备，其系统改造工作更是应当给予高度重视。本文分析了水电站调速器系统存在的故障及其改造方法，为电站电气设备的安全运行提供指导建议。

关键词:水电站；电气设备；调速器；电力系统；处理方法

前言:

众所周知，电力系统中最重要的设施便是水电站，其在运行过程中一旦出现故障和问题，直接影响着整个电力系统的供电质量和稳定性。随着电气设备在水电站中广泛采用，在设备运行之中难免出现一些故障问题，这些问题的出现是难以预料的，也是难以掌握的。调速器在水电站电气工作中有着重要的意义，是保证各电力系统协调工作的主要平台。因此我们在工作中一定要定期检查水电站调速器中潜藏着的各种故障隐患，并做出合理有效的故障处理措施。

1水电站调速系统

1.1水电站调速器的论述

调速器作为控制水轮发电机的专有设备，用于控制水轮发电机组的开机、空载、并网、增减负荷、停机等各个环节，在机组并网前确保机组频率在50Hz到0.2Hz范围内，并网后根据机组设定值调整机组负荷。它是水轮发电机组的核心，关乎水电站的电能输出和正常运作，要时常维护、定期检查，出现故障时要迅速解决，保证日后的正常安全运行。调速器作为主要的电力设备，在改造过程中应给予充分的重视和资金政策支持。

1.2水电站调速器的特点

水电站调速器操作力大，影响因素多、动作过程复杂，功能多样。水轮发电机组是重型机械设备，在水轮机工作时，通过的水流量比较大，因此在控制进水门时相应需要很大的操作力。调速器借用引水管中的水体惯性，控制水锤产生反调效应，整个过程中各部分工作情况的变化都会影响整体调节过程，由于影响因素过多，所以运作过程十分复杂。调速器在运作时能够及时、准确、平稳动作。当负载发生变化后，调速器反应迅速，能让机组在短时间恢复稳定,且调节过程中机组波动次数少、幅度小，过程平稳。

1.3水电站调速器出现的问题

现行的大多小型水电站调速器多为机械液压型，这就意味着为了保证供给调速器不间断的压力油源，压力设备油泵需要频繁启动，给机组的操作人员相关操作带来了很大困难，也存在较大的安全隐患。其中电液转换器故障主要是在机组正常运行过程中，电液转换器不振，对系统指令无响应；开度开限表的主要故障是在调速器自动运行状态下，开度与导片不相符；主控单片机故障主要发生在单片机启动后无法按照正常预定程序进行操作，出现死机、卡机状态。问题主要存在于以下几个方面:

（1）接点压力表的触点容量很小，频繁启动易产生火花，烧坏接点压力表，动作路径不可靠。没有良好人机接口，有些重要的信号和开关状况无法接入。

（2）主用泵长期工作，而备用泵长期待机闲置，资源分配利用不合理，而备用泵在待机的时间里，往往能用性能得不到检验，疏于日常维护，关键时刻起不到真正的备用作用。

（3）电动机启动采用的是接触器，频繁开关、电流通断产生火花会烧坏接触器，引起电路故障。

（4）保护系统和紧急预案不够完善。

2变速器主要故障处理措施

针对以上小型水电站易发生的故障问题，在原有水电站的基础上本着合理经济的原则进行改造，不仅能提高操作便利程度、降低故障概率，也能提高水电站可靠程度、自动化程度，从而实现经济效益。

2.1故障处理和改造思路

（1）选用电子继电器取代常规继电器。

（2）两台油泵交互工作，互为主备用，提高资源利用率。

（3）采用双向晶闸管实现无触点通断，避免触点处线路故障。

（4）在油压装置安全阀上设置动作开关，避免当油泵达到最高压力时因故障无法及时切断电动机电源。

2.2调速器改造措施

对电液转换器的处理方法是把活塞进行清洗并反复运动，提高其顺滑度，减小阻塞；对开度、开限反馈表的处理措施是通过停机、运行反复排查问题点，结合情况采用有效技术措施处理；主控单片机故障依然进行断电、送电的排查方式，找出问题元件并进行修复或更换。

2.3系统完善手段和方法

对于系统的完善，主要设有故障低压启动保护、热继电器保护、油压过高保护和其他保护，形成一个完整的保护系统，系统各部分工作原理如下。首先是故障低压启动保护，是指在正常输入回路出现故障，到了启动压值未能正常启动时，油压继续下降，到了预先设定的故障低压值后，系统发出信号并启动故障低压回路，其启动方式与正常回路启动方式相同。其次是热继电器保护，是指当油泵电动机回路电流过大时，热继电器1KHT动作，接通油泵保护回路，继电器1K3动作，切断油泵主回路，发出信号，并自动接通2号泵。对于油压过高保护，其工作过程类似于油压过低保护，是指当油压上升到最高值由于故障未能切断电源时，油压继续上升至油压过高保护值，启动保护，安全阀动作，切断工作泵电源。最后是其他保护，是指油泵在工作中出现其他任何形式的故障时，示流信号器动作，接通保护回路中的时间继电器，达到一定的时限后，若故障未解除，则自动切断主回路，启动备用泵。在这个保护系统中，几乎考虑到了所有的故障形式，十分有效的扩大了保护范围，使保护措施更为有效。

2.4改造结果

在水电站调速器的改造过程当中，充分分析调速器的特点和问题源，针对问题对电压控制进行了相对全面的自动化改造，并设计实施了较为完善的预警保护措施，增强了调速器自动化处理问题的能力和抗干扰能力，提高了水电站工作效率和工作质量，减少了操作人员的工作量，省去了原本大量的巡查和维修工作，节约工作人员精力，使运行更为可靠、高效。

3结束语

总之，在调速器系统改造后，维修人员还应做进一步的检查，通过检查证确保无故障隐患，然后由操作人员来试运行操作，以确认设备是否已正常运转，同时还应向有关人员说明应注意的问题，只有这样，才能真正完成水电站调速器的改造工作，并在工作中提高安全管理的质量，才能解决实际中所面临的问题。

参考文献

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