水電站水輪機調速器的檢修與維護

朱曉黎

（桂林市機電職業技術學校，廣西桂林 541199）

0 引言

電力資源作為社會發展和人們生產生活所必需的重要能源，影響著人類文明發展的進程。近年來我國資源數量急劇減少，水力發電成為人們密切關注的內容。水電站的建設實現了水能到電能的轉變，滿足了社會對電力資源的需求。在水電站運行中調速器發揮著重要作用，但是調速器一旦出現問題，會給水電站造成不可估計的經濟損失，相關技術人員必須深入分析調速器出現故障的原因，并采取相應的措施，做好檢修和日常維護工作。

1 做好水輪機調速器檢修與維護的意義

水電站將水力轉為電能滿足企業和人們生產生活所需，提升了人們的生活質量，促進了企業的現代化建設，而在水電站正常運行中起重要作用的便是水輪機調速器，做好水輪機調速器維修與維護工作對水電站具有積極的意義。維修人員通過定期檢修和維護，可以延長水輪機調速器的使用壽命，減少水電站的資金投入，同時可以有效維持水輪機的正常運轉，減少故障出現的概率。

2 水輪機調速器的基本情況

2.1 水輪機調速器的特點

（1）強大的操作力。水輪機屬于水電站中的重型機械，水輪機體積大、總量重、規模大，水電站在水力發電中會有大量的水流通過，增加了水輪機的壓力，調速器具有強大的操作力，可以有效降低水流的壓力和沖擊力，避免水輪機受到強大水流沖擊而受到影響。

（2）組件多，操作復雜。水輪機調速器是由多個組件構成的，在運行中能有效地控制水流速度，減小強大水流壓力。調控器組件多的特點也決定了其操作復雜性，需要技術人員了解調速器各個組件的作用，從而對調控器進行控制。

（3）功能繁多。水輪機調速器除了能夠調節水流量之外，還具有多種功能，如開機、關機等。隨著科學技術的進步和發展，人們對水輪機調速器進行技術和功能開發，使其充分發揮了自身的作用，為水電站的穩定運行提供了保障。

2.2 調速器的功能

水輪機調速器在水電站中的作用已經不言而喻，這是與它強大的功能分不開的，當前水輪機主要具有并網功能和調節功能。在水輪機正常運行的狀態下，技術人員可以借助計算機系統向水輪機下達調整命令，水輪機調速器可以依據并網功能接收指令，并進行調整，從而保障水輪機可以正常運轉。調節功能主要是根據工作需要將水輪機的轉速、水流量和功率控制在合理的范圍內，維持水電站的安全與穩定。

3 水輪機調速器常見故障原因分析

3.1 水源電壓故障

水輪機調速器在運行中需要將交流電源和直流電源進行連接，然后再與調速器電源板裝置連接，但是技術人員在按照正常步驟操作后一些設備不能正常運轉。經過檢查發現，電源板在輸出電壓上與電壓值存在一定差異，導致存在差異的原因主要有兩個：①交流電源和直流電源在連接中存在錯誤操作，導致與電源板無法實現對接；②電源板質量不過關，不符合水輪機正常運轉的要求。

3.2 調速器故障

水輪機調速器正常運轉可以保障水輪機處于穩定狀態中，但是如果長期處于自動運行狀態時很容易出現導葉問題，其產生的原因有很多，如選材、結構、制造工藝和安裝質量等，但是在水電站中導致導葉的因素主要是有以下兩個。

（1）電氣影響。導葉和槳葉控制元件出現異常進而使其在運行中頻率不協調，孤網和電網存在嚴重的頻率波動，水輪機調速器本身是一種調節設備，如果一直處于頻繁的狀態切換和調節中，往往會產生磨損，降低使用壽命。

（2）機械液壓影響。導葉和槳葉在具體操作中存在漏油現象，并且在具體操作中運行異常或主要配閥存在卡阻現象，這些都會影響調控器的正常運行。

3.3 槳葉故障

水電站水輪機調速器在斷電后，如果通電依然無法正常運轉，需要將導葉和槳葉調整到手動狀態，并對電源模塊輸電的電壓情況進行檢測，從中得到反饋信息查找原因。槳葉出現問題的原因有很多，其中主要有以下兩個。

（1）槳葉的進水邊和出水邊有翻卷，同時水輪機槳葉有掃膛現象，掃膛過程中會伴隨著振動，并引起槳葉連桿連接螺栓的鎖定塊焊接處松動，最終使六角柱、鎖定塊脫落而自由活動。當其處于自由活動狀態時，六角柱和鎖定塊被夾在活塞鋼底座與空腔內壁縫隙中，內部受到擠壓拉傷，容易使螺栓斷頭。

（2）槳葉連桿連接螺栓強度不足也會影響槳葉的穩定性。

4 水電站水輪機調速器的調試操作

水輪機調速器的內部組件眾多，對調試工作對技術人員提出了更高的要求，技術人員必須以更加嚴謹的態度在調試操作中做好每項工作，并且不斷學習水輪機調速器的工作原理，保障在突發狀況時在第一時間解決問題。一般情況下對水輪機調速器進行調速主要包含實驗和檢驗兩個過程，實驗又分為動態實驗和靜態實驗兩種，得出的數據可以作為判定水輪機調速器是否可能發生故障的依據。

4.1 調試實驗

實驗分為動態實驗和靜態實驗兩種，在采用不同實驗方式的過程中，技術人員要根據現場實際情況靈活選用，保障能夠達到實驗效果和目的，因此先分析動態實驗的過程。

（1）甩負荷實驗。實驗目的：通過甩負荷實驗可以進一步確定機組已經選定的調速器空載參數下調過程的速動性和穩定性，更主要檢測保護參數是否準確正常。實驗注意事項：在此實驗中，一般會采用甩25%、50%、75%和100%的額定負荷，并且由小到大進行排列，保障實驗的嚴密性和可靠性。甩25%的額定負荷主要是檢測接力器的不動時間是否達到標準要求，同時檢查蝸殼水壓上升率和調節時間，從而對調速器各個參數進行分析、甩75%、100%額定負主要是分析調速器的變化趨勢，把握后續的操作實驗。甩100%額定負荷時，機組轉速上升率、關機時間和過渡時間都需要達到調節計算值和國標要求。

（2）導葉緊急關閉時間實驗。實驗目的：確定導葉緊急關閉時間是否正常，并且符合調速器要求。實驗方法：全開導葉，在進行操作中記錄導葉開度由100%降到25%的不同開度區間導葉緊急關閉時間，在記錄中需要注意的是記錄值×2 便是導葉緊急關閉時間。如果在實驗中發現關閉時間與正常標準范圍不一致，應該在實驗結束后調節螺母，減小或增加導葉的關閉壓力，使其維持在正常的關閉時間之內。

4.2 再次檢測

再次檢測可及時發現先前實驗中存在的問題，并更加全面地了解水輪機調速器各個部件的功能和參數是否維持在正常范圍內，保障水輪機調速器能夠正常運轉。再次檢測分為自動檢測和手動檢測兩種形式：自動檢測更加高效便捷，但是在部分情況下不能發現設備的全部問題；手動檢測雖然工作效率低，但是更加靈活，可以就某一環節故障展開針對性研究。技術人員要根據實際情況合理選擇檢測方式，從而使調速器能夠為水輪機的安全工作保駕護航。

5 水輪機調速器維護操作

5.1 檢測調速器油壓裝置數據

油壓裝置是調速器的重要組成部分，油壓裝置一旦出現漏油等現象，很容易出現導葉問題，必須加強對油壓裝置中的油壓、油溫和油量的控制，為調速器的后續工作提供保障。一方面，技術人員可以打開油罐排氣閥，使水輪機排氣解壓，這樣可以有效地降低油壓裝置中的壓力，使其維持在正常壓力狀態中。其次，如果油氣裝置中的壓力數值偏低，則可以適當地減小排氣閥的開度。油壓裝置在運行中經常會出現各種各樣的故障，必須進行動態化的監督和檢測，使其時刻保持在正常范圍內，維護水輪機的安全性和穩定性。

5.2 及時清洗調速器中的油污

水輪機正常運轉離不開石油等燃料提供動力資源，所以在設備工作中往往會使內部藏污納垢，這些污垢長期積累會影響設備的正常運轉。為此，技術人員應該采取配套安全保護措施，在保障人身安全的情況下定期清理機械中的油污和雜物，提高水輪機的運行速度，降低不必要的磨損，這樣也可以降低水電站不必要的開支和投入。在清理結束后，還要做好防火處理，確定油氣裝置內沒有雜物和油污后再安上濾網、蓋上蓋板。

5.3 潤滑調速器內各個零件

調速器在高速工作中需要多個組件的共同參與，不可避免地會產生摩擦，使部分組件出現磨損的現象。做好對組件的檢查工作，及時發現組件存在的問題，并使用潤滑劑等材料潤滑調速器內的各個零件，減小零件摩擦所造成的影響。選用潤滑劑要先做產品分析，盡可能選擇與水輪機調速器相匹配的產品，使潤滑劑充分發揮作用，延長各個零件的使用壽命。

5.4 定期做好固件和電氣插件檢查

固件和電氣插件的固定程度和松緊度對調速器產生重要影響，必須對固件和電氣插件做好檢查工作，在檢查中重點關注各個接頭處鋼絲繩卡是否緊固，是否存在安全隱患，如果在檢測中發現螺栓松動或脫落現象，必須采取措施進行加固，提高固件和電氣插件的穩固性。維修檢測人員應該樹立責任意識，在工作中嚴格按照技術標準和規范進行檢修和維護，提升工作能力，在水電站工作中實現自我價值。

6 結語

水電站的發展一直受到社會和人民群眾的廣泛關注，水輪機調速器作為影響水電站發展的重要因素，必須加強做好調速器的檢修和維護工作，延長調速器的使用壽命，推動水電站的發展。