调速器系统异常情况的分析及处理方法

调速器系统异常情况的分析及处理方法

郭晓林

伊犁河水利水电投资集团有限公司

摘要: 随着改革开放的逐步深化，对我国的工业发展和建设起到了积极的促进作用；水轮机是我国国民经济发展的一个关键环节，它对实现节能减排，减少环境污染具有十分重大的意义。从当前的发展来看，国内的水轮机组发展迅速，无论是在规模还是技术上都取得了明显进步，可以说是国内的水轮机组研制技术处于国际领先地位；本文重点就汽轮发电机组的调速等问题进行了简单的分析和归纳，并根据现场的实际状况，找到问题的根源，并给出合理的处理方法，以便于有关部门的工作。

关键词：调速器；系统异常

随着我国经济的发展，人民的生活和居住品质日益提高，对建筑品质和总体水准的需求也在提高，这一点推动了我国建筑业的发展；同时，对建筑业的建设技术也提出了更高的要求。桩基是我国建设中最基本的一项技术，它在确保工程的整体质量方面起到了举足轻重的作用，而提高桩的施工技术既是建设工业发展的需要，又是社会和经济发展的需要。

一、调速器概念

水轮机调节系统是由调节控制器、液压随动机构以及调节客体构成。一般情况下，我们将调整调节器和液压从属装置称为水轮调节器。水轮机组的主要功能是确保机组的频率稳定，保持系统的负载均衡，并能按照运行指令进行自动运行，是电厂的基本控制装置，其结构包括电气、机械液压等。水轮机调速器在实际使用中，由于设计上的一些问题或由于周围的因素，造成其运转产生故障，因此，在实际操作之前应合理地对调速器的结构和工作工况进行合理的分析，并根据工作环境采用合理、高效的技术措施来改善水轮机的调速结构，既能有效地解决水轮机调速器在运行过程中存在的问题，又能改善其的工作状况和工作寿命；另外，由于水轮机的调速装置偶然会出现一些状况，无法完全排除这种情况，从而导致了调速器设备的运行中存在一定安全问题[1]；因此，运用科学、高效的技术措施来改善水轮机调速器的工作稳定性，为其的正常运转奠定基础。

二、水轮机调速器发生的故障及其原因

（一）调速器问题

一般来说，在水轮发电机组的调速系统工作中，经过一定的周期后，会产生一些问题，最普遍的就是机械抽动故障，其对调速器的正常运转有很大的影响，特别是对水轮调速器的主阀门和导向阀门的作用更为显著，因此，在水轮的调速运转中，必须对其产生的抽动故障及时进行分析和解决，从而防止由于抽动情况而使整台水轮机无法工作，这种情况不但会对水轮机的运行造成一定的损害，而且会危及到有关人员的安全，因此，对机组的抽动问题应予以高度关注。

此外，调速反馈有一定的非线性，或者是某些地方的反馈传感器有问题，这等于是反馈信号的强度并非与接力机的冲程呈直线关系；而在某些地方，由于反馈元件的接触问题，会造成反馈信号时断时续，若此现象刚好处于无负载开启状态，会造成无负荷的无负荷动作及机组的无周期性振荡，出现此种现象，可对机组的静力性能进行再试验，对系统的非线性、回馈式传感器的工作状况进行检测，发现故障的原因并采取相应的措施。

（二）故障产生原因

在水轮机调速器的运转过程中，一般都是内环式的调节，主要是由传感装置来对主阀门和配阀门进行调节，利用该系统获取的数据，实现了对主阀和配气阀的数据的实时交互，并将其最终的操作数据以电子方式传输给控制中心，实现实时监控；此外，在调速器的油路系统中，特别是在主传动到接力器的油管中有气体，因伺服系统的油道内有气体，所以调整后的气体会被压缩，当调整完成后，气体会变大，从而造成气压降低，从而造成接力机的两个内室的压力失衡，造成继电器摇晃；在实际操作中，特别是在水轮机的工作状况下，很难达到一个平稳定的工况，再加上调速器主阀和配阀门的传感材料是一种导电的材料，很容易损坏，而且随着使用的次数越来越多，产生振动，从而导致液压系统的无法稳定运转；除了以上的因素，水轮机叶片的端部空隙也可造成水轮机调速器的抽动失效，而造成调速器失灵的主要因素是由于主阀门抽动现象[2]。

三、故障消除方式以及预防措施

在实际使用中，由于受到诸多因素的干扰，水轮机调速器出现了各种问题，因此，在使用过程中要仔细地剖析其故障机理，特别是抽动故障的发生原因；在水轮机调速器由于导叶末端发生的问题时，可以通过调整叶片的端部来改善其工作状态；在使用过程中应特别留意使用说明书，绝不能在任意地方进行更换，必须保证更换的导向叶片的端部是由优质的材质和与涡轮调节器的机械装置类型相匹配的。以下就如何解决时轮机调速器的抽动问题进行了详尽的剖析，以期能为有关部门的工作人员提供一些借鉴，从而更好地保障机组的正常工作。

（一）设置主阀的压紧行程

在安装水轮机调速器时，先对其主阀进行分析探究，只有掌握了主阀门的工作状况，方能正确地调整主阀门的压力冲程，然后在调节系统中增加一个小型的阀门的伺服控制，通过掌控该信号，使该系统的信号波动频率得到平衡，从而可有效地阻止阀芯的抽动情况。

（二）修正水轮机组的数字式调节阀的控制与优化

为了减小或避免水轮机组的调速系统的振动和改变，可以采用延迟控制调节器的数字阀门的输出，这保证了在调整调速平稳的前提下，对抽动的防治工作做好；利用改进PID方法进行水轮发电机组的调速参数设计[3]，在参数进行了最优后，需要对主阀阵列中的误差进行及时的消除，以保证所调整的量接近于所定的目标数值；需要注意的是，当系统参数变化较小时，系统中存在着比例和差动通道几乎失效的问题，可以对调速器进行进一步调整，从而使其功能稳定，防止出现抽动失效等目的。

（三）进行滤波处理

在水轮机处于空转情况时，可调节调速系统的主压力阀门，通过对主配压阀门产生的扰动进行滤波，可以有效地防止出现抽动故障；在水轮发电机组正常运转的情况下，不需要加减功率优化除调谐，只需把比例伺服阀的控制信号全部归零，从而极大地改善了调速系统的稳定，确保了机组和伺服阀门的工作能力，并使其寿命得以延续。

（四）调整主压力阀阀芯位移传感器的导向叶片和安装定位

在水轮机叶片导向装置上，采用了反馈式的方式将其装置固定，其运用线性电位计，在启动后，由于叶片的振幅较大，导致了反馈信号波动起伏，进一步致使水轮机调速器的抽动，通过调整叶片的方式，将机械变换器安装到液压机层，可以有效地防止振动问题的影响，通过调整叶片的方式，将机械变换器安装到水轮机层，可以有效地防止振动问题的影响。

由于在实际工作中，主配压阀阀心冲程很短，为了保证控制的准确性，采用了线性偏置式传感器的最优冲程，也就是无法与真实的运动冲程相差很大，但是通常情况下，更短的直线位移传感器都是由导电的塑胶电阻式；根据现场的实际需求，采用无接触反馈方式替代主压力阀的阀芯位移传感器。根据差动变换器工作方式，这种位移传感器是通过绕在绕组中的芯体在管道中运动来实现位移检测；采用置换式换热器，可以有效地克服阀芯移动传感器的平衡点磨损问题，而且从实际应用来看，可以达到对其长时间运转的需求。

四、结语

因此，在实际应用中，水轮发电机组的调速系统对机组的整体性能产生了重大的作用，在对其的使用中应给予充分的关注，对于水泵运行过程中的各种抽动故障问题进行深入的剖析和处理，发现其产生的根源对于降低和减小调速器的失效具有非常大的指导作用；在科技的发展和革新下，水轮机的调速也需要进行改革创新，用科技手段改善原有的运转弊端，提高整个系统的运转性能已成为必然；同时，也可以对国家的发展和发展起到促进作用，使人民受益。

参考文献：

[1]车朝阳. 试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术要点[J]. 门窗, 2020(6):2.

[2]陈晨. 试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术要点[J]. 门窗, 2021(8):2.

[3]王启昆, 吴丽雅. 试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术[J]. 建材发展导向, 2020, 18(13):1.