随着我国经济社会的快速发展，对电力的需求日益增加，对电站的安全可靠运行提出了更高的要求。因此，一旦发生故障，将极大地影响电网的正常运行。

 

一、水电站调速器概况

 

水电站调速器是水轮机的核心部件，包括控制部分和执行部分。其主要功能是保证机组在额定转速下的平稳运行，保证发电机频率和功率输出的稳定，并按照自动控制指令完成开、关、调负荷等工作。在负荷变化或外部因素的作用下，该装置可以将转速控制在一定范围内，以适应新的工作环境。水电站调速器是一种可以调节水轮机流量的调速设备，可以实现机组的启停、紧急停机、增减负荷等功能。因此，水轮机调速器的主要功能是调节机组导叶进水量，从而调节机组转速。运行过程中，通过与计算机监控装置连接的控制阀组实现远程控制功能，使其运行更加方便，保证了机组自动发电的正常运行，实现了对设备的实时监控[1]。

 

二、调速器的功能

 

2.1调速器设计

 

针对我国水电企业的实际情况，结合我国调速器的发展水平，提出了一些利用传统变频调速技术实现节能降耗的问题。并网特点：调速器可根据需要自动启动，提高机组启动速度和稳定性。当无负载时，自动同步控制器可准确调节机组频率，并具有每分钟不少于6次的过循环并联功能，使并网速度更快、更稳定。

 

2.2调整有功功率

 

由于我国大部分电厂已并入电网，长期负荷固定机组进入电网后，其运行速度与动力系统一致，无需调频。调速器也可分为开环和闭环，由数字电液实现，定位准确，不会产生滑动负荷，使整个调整过程快速、稳定、准确。

 

2.3自动调频功能

 

由于我国小电网容量大，拆分时电网瓦解，故障识别能力高。因此，电网放开后，调速器从基本负载模式转变为小电网的频率，并能快速识别和调整其状态，使当地有调节器的供电公司在解除控制后能够在电力市场上快速保护自己，以免因停电而中断整个区域的小电网，从而保证发电、供电和用电的安全[2]。

 

三、调速器的特点

 

（1）水轮发电机工作容量高，体积大，运行时水力大。水轮发电机是电站的主要动力装置，可调节水流速度，有效控制水流。

 

（2）水轮机调速器工作流程复杂，涉及领域广泛。但由于水轮机结构复杂，调速器是其重要组成部分，其工作非常繁琐。因此，在启动之前，需要经过许多程序。该装置运行非常快，程序很多。只要一个环节出现问题，就会对整个机组的运行产生很大的影响。

 

（3）水轮机调速器的工作受到各种因素的影响，因此必须保证其正常工作。维护调试时，应充分考虑环境对设备性能的影响，结合各种影响因素，防止再次故障。

 

（4）水轮机调速器具有多种功能，在使用中承担许多任务。为了保证其安全可靠的运行，必须充分利用其各种特点。随着科学技术的进步，水轮机调速器的性能进一步提高，具有并网和自动调节的能力。

 

四、电站调速器常见故障原因分析

 

4.1水力因素

 

水电站发电机组利用水力驱动水轮机将机械能转化为电能，但在水流调节过程中，水压的变化会导致水轮机转速波动，导致机组故障。当机组转速超过140%时，发电机的旋转部分会承受较大的压力，从而引起发电机的振动，影响发电机的正常运行。

 

4.2机械因素

 

如果多台机组同时并网，可能导致机组功率过大，或在无负载状态下工作力不均匀，导致机组周期等幅或不等幅快速向后移动，对调节阀的正常工作影响很大[4]。如果是机械故障，也可以归咎于电液转换器。例如，在变频调速过程中，没有任何动作或命令，这意味着控制面板上的一切正常，但电液转换器不能正常工作。

 

4.3其他因素

 

传感器和自动供气装置工作异常。传感器和自动供气装置都是调速器。虽然这些部件很小，但可以保证整个机组的正常运行。如果出现故障，由于调速器本身的能量积累过多，无法及时消除，对操作人员的生命安全构成严重威胁。正常情况下，如果传感器和自动供气装置出现故障，会导致油泵压力异常。如果油箱内的油压过高，可能会导致油箱顶部安全阀动作泄压，导致机组事故低油压停机。压力容器是整个控制系统的重要组成部分。调速器运行时，如果供油不足，会严重干扰调速器的调节功能，对机组运行产生不良影响。油箱泄漏是由储罐或阀门和接头泄漏引起的。如果不能及时发现并有效处理，会导致大量油泄漏，降低油位，也会导致压油泵供油不足，从而影响机组的正常运行。

 

五、水电站调速器故障处理办法

 

5.1水力故障处理

 

机组过速时，相关工作人员应立即检查装置的过速保护装置是否能正常工作。如有故障，应立即手动操作，并强行关闭机组。如果变频器故障导致设备超速，且不超过限速保护范围，必须立即关闭进水阀，以免失控，造成设备零件碰撞。为了解决这个问题，传统的变频器不能再满足速度，因此必须提高灵敏度，以满足发展的需要。

 

5.2机械故障处理

 

在调速过程中，如果工作设备波动频繁，压力油泵启动不稳定，调速阀升降异常，应立即停止工作，及时检查维护，以免造成更严重的事故。这种故障需要手动或自动操作来调整，应从净化油开始。调速系统油应定期检查合格，一旦有杂质，应立即净化。

 

5.3电气故障处理

 

主控制MCU故障，主要原因是MCU复位控制环问题，故障可重启MCU，但确保系统正常工作，系统停止后，维护，使用万用表、示波器等设备检查故障，找出原因，采取相应的处理方法，直至故障完全消除。当开度等反馈信息不一致时，通常需要通过机械部件确定是否有缺陷，并在确保所有主辅设备停止后进行相应的故障诊断[5]。

 

5.4其他方面的故障处理

 

当感应阀和补气阀出现异常时，最大的特点是液位下降或油箱内压力不稳定。此时，需要对温度传感器进行技术改造，拆卸原感应阀，重新更换。检测由信号完成。为了检测油箱的泄漏，通常在调速压力储罐中安装自动检测装置，检测泄漏位置。根据以往的工作经验，大多数情况下都出现在接头处，所以在维修前检查接头状况，看看是否松动。如果连接部件和附件完整，应考虑调速器油的质量，因为汽轮机油劣化后，油中含有大量杂质，会堵塞接头孔，使油循环不良，导致油溢出，选择优质调速器油，定期进行油试验，清洗管道，确保管道畅通，减少泄漏。

 

结论：调速器是水电站机组的关键组成部分，其功能是调节发电机的输出，确保机组在运行中的安全和稳定。因此，分析水电站机组调速器的常见故障，不仅可以根据实际情况采取预防措施，而且可以根据具体情况采取适当的对策，尽量减少事故的后果。