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摘要：本文主要针对水轮机调速系统存在的故障及处理展开了探讨，对调速器系统的常见故障及处理措施作了详细的阐述，并给出了相应的维护建议，以期能为有关方面的需要提供参考和借鉴。
关键词：水轮机；调速系统；故障处理；探讨
所谓的水轮机调速系统，是水力发电厂的重要装置，并对水力发电厂的正常运行起到关键作用。而在水轮调速系统的实际运行中，存在着若干的故障，并影响着水轮调速机的正常运作。因此，相关的工作人员需要及时对系统存在的故障进行分析，并采取相应措施加以处理，以保障系统的正常运行。
1、水轮机调速系统简介
水轮发电机是一种将水的动能转化为电能的发电装置。在水轮发电机的工作过程中，起主要作用的环节之一就是水轮机调节。调速器可以调节机组转速，使机组在电网的频率质量要求内运转，并维持水轮发电机组功率与负荷功率的平衡。调速器是水轮发电机组的关键自动化控制设备之一，担负着水轮发电机组的开机、并网、停机、增减负荷、调相调频、紧急停机、分段关闭等任务。
2、水轮机微机型调速器系统的常见故障及处理措施
2.1机组开机后，转速达不到额定值
这是水轮发电机组常见的故障之一。当水轮发电机组出现这一故障时，应从两个角度考虑分析。
水头监测值不准确的原因。当水头监测值比实际水头值高的时候，就会导致机组的空载开度比实际值小，从而导致转速达不到额定值。如果问题的原因在此，就可以通过调整水头监测值的方式解决。
进水口拦污栅阻塞的原因。如果进水口拦污栅发生严重堵塞，就会导致水轮机实际工作的水头低于需要的水头，同样也会导致机组的空载开度比实际值小，从而导致转速达不到额定值。如果问题的原因在于此，短时间内可以采取增大空载开度的方法解决。但是如果想从根本上解决此问题，还是要及时清除阻塞物。
2.2水力发电机组在并网发电运行时溜负荷
所谓溜负荷是指在系统频率稳定，也没有操作减负荷的情况下，机组原先所带的负荷全部或部分自行卸掉。首先，我们要仔细分析、甄别、验证是否存在下述列举的原因，然后逐一采取相应的措施。
其发生可能的原因与相应的处理措施主要有：
（1）在中控室无操作信号的情况下，机组LCU自行向调速器发减有功脉宽调节信号或通信下发的功给值降低。
该原因导致的溜负荷是不会恢复到原有负荷的，应从监控系统的机组LCU、二次回路入手处理误发信号的问题。
（2）人工转速死区=0或太小、永态差值系数bp太小、人工开度死区Ey太大。
若是这种原因，溜负荷后，间隔一定时间，机组还能恢复原有负荷；可以适当增加Ef、bp，同时减小Ey。
（3）机频测量模块受到干扰或发生故障。对测频模块回路采取抗干扰措施或修复/更换测频模块。
（4）转桨式机组的协联或轮叶随动系统存在问题。重新调整协联关系，修复并调整轮叶随动系统。
（5）导叶接力器或主配位移反馈不正常。调整、修复位移反馈环节各组件/模块。
（6）水位传感器故障。修复水位传感器。
（7）主接力器串腔。调整或更换主接力器活塞环，并经过1.25倍额定工作油压的耐压试验合格。
（8）调速器液压机械柜液压元件故障。检查处理调速器液压机械柜内手自动各液压元件卡涩、中间接力器窜腔的问题。与溜负荷相对应，机组在并网发电运行时自行增负荷的故障，其原因和解决方法与上述分析类似，但方向相反。
2.3水轮机调速系统主接力器抽动问题
经常出现的抽动现象为：在机组开机和空载的状态下，导叶快速往返位移。这种位移一般伴有响声且幅度大，表现为高频率快速抽动。水轮发电机调速器主接力器抽动会影响调速器的正常调节，导致调速器系统油温升高，加速液压油的劣化和液压密封件的老化甚至失效。当出现主接力器抽动的现象时，可以采取以下解决措施。
（2）随动系统死区补偿过大，调节值变动时，使接力器出现过调，导致抽动。此类故障在重新设定死区补偿值可恢复正常。
（3）引导阀中位偏离。此类故障处理的方法是：将调速器系统切至“电手动”运行方式，用百分表监测主接力器的位移方向，之后根据其位移方向重新调整引导阀中位并固定。修后的主接力器必须能停留与任一导叶开度而无漂移。
2.4压油泵频繁启动问题
调速器油泵频繁启动，既浪费发电站厂用电，又会导致机组油压装置设备使用寿命的缩短，是必须得到重视并及时处理的问题。如果压油泵发生频繁启动的问题，则可能是以下原因造成的。
（1）调速器压油泵效率过低造成的异常。
（2）调速器压油泵组合阀中安全阀异常，导致压油泵出油口的压力油未达到设定值，安全阀就开启将油排到集油槽。
（3）调速器压油泵出油口排油阀关闭不严或者压油罐排油阀关闭不严导致的异常。
（4）调速器系统用油设备，包括主接力器、导叶锁锭、轮叶随动系统的插装阀等窜油引起的不正常。
将所有可能的原因考虑在内之后，就要对水轮发电机调速系统进行全方面检查和调整。
（5）观察压油泵打油情况。检查清洗压油泵进口滤网；如果是压油泵自身的原因，应该将其解体检修或整体更换。
（6）重新调整组合阀的安全阀设定值。
（7）检查调速器压油泵出油口排油阀、压油罐排油阀是否关闭严密。如果发现关闭不严，要及时更换阀门。
（8）检查调速器系统各用油设备，终止窜油情况的发生。
如果以上措施仍旧没有解决调速器油泵频繁启动的问题，则可以考虑调速器导叶和桨叶是否存在主配调节频繁的问题。如果确实存在该问题，可以采用调整主配，清洗和更换阀套的方式解决。当然，也不排除电气因素造成的油泵频繁启动问题，这个时候就要通过检查油泵启动设定值是否存在跳变，检查电气调频回路、检查位移传感回路是否存在问题等方法来解决了。
除了以上四种经常出现的水轮发电机调速器故障之外，还有一些比较简单的但是也比较常见的故障：
（1）中控上位机频发“调速器机械柜压差故障”。这时将调速器机械柜滤网清洗或更换就可消除故障。
（2）导叶或桨叶定位失败。这时先检查调速器系统的控制阀、回油阀和主供油阀是否全开，管路是否无渗漏。在调速器系统阀门和管路无异常的基础上，解决相关电磁液压阀阀芯卡涩、位移传感器异常等问题后，导叶或桨叶就可正常定位了。
3、水轮机调速系统日常运行维护建议
水轮发电机调速器在水电站中作用至关重要，想要避免水轮机调速器的频繁故障，只能更加注重调速器平时的检查与维护。
3.1调速器运行的技术要求
调速器在应保证机组在各种工况和运行方式下的稳定性。在手动空载时机组转速摆动的相对值要介于正常值之间：大型调速器小于等于±0.2%，中型小于等于±0.3%，小型小于等于±0.4%。
3.2水轮机调速系统运行的日常维护
在调速器日常使用过程中，要注意对调速器进行定时维护，具体内容包括：做好工作环境保护工作，避免灰尘进入调速器；做好防水防潮工作，避免水分腐蚀调速器，降低调速器寿命；做好引导阀活塞的日常监控和管理，保证活塞能够灵活运动；检查反馈装置，确定反馈装置及传动结构正常运作；及时更换调速器用油，保证至少两个月更换一次，同时做好滤油器的每周清洁；定期检测电气部分有关单元，防止电磁阀动作失灵。
4、结语
综上所述，水轮机调速器系统故障的后果，轻者影响机组正常运行，、重者造成事故，损坏设备。因此，我们应引起足够的重视，科学分析系统运行过程中存在的故障，并及时采取有效的措施进行处理，以保障水轮机的正常运行。
参考文献
[1]吴迪.关于水轮机调速系统的应用与故障维修[J].科技与企业.2015（02）.
[2]黎丽.关于水轮机调速器系统的应用与故障维修[J].黑龙江科技信息.2016（23）.