淺談水電站調速器改造

周星

摘 要：如今電力在日常生產生活中占據重要地位，水電站是一個極其重要的電力生產設施，如果水電站內生產設備出現任何問題都會直接影響到供電，老式調速器使用的時間過長，跟不上技術的進步，配電器內部的器件也基本損壞，已經影響到了水電站的日常工作，所以分析研究調速器的故障，找出解決故障的措施，對水電站調速器進行改造，同時對改造后的調速器設計出保護措施，確保水電站可以安全穩定的運作。

關鍵詞：水電站；調速器改造；后期保護

中圖分類號：TV737 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0140-02

1 水電站的調速系統

調速器是發電站中發電機組的重要的輔助設備同時也是專有設備，它可以對發電機組的輸出功率進行不斷的調節，使發電機組的頻率一直維持在合理的范圍之內，這是調速器的基本任務。調速器是整個發電組的核心組成，它的存在關系到水電站能否正常運作，所以要注意好對調速器的保護以及定期進行檢查，出現問題要及時解決，避免日后使用出現問題。

1.1 調速器的作用

①它的基本作用前面已經說過，就是可以自動根據情況來調節發電機組的轉速，滿足電網對轉動頻率的要求。②它可以自動的快速啟動發電機組，讓發電機組適應電網的負荷，如果負荷出現增減的情況，可以控制正常的停止工作或者是緊急停止機器。③調速器可以預設負荷承載，當發電機中出現多種電力系統同時運作的時候。調速器可以在預設的負荷承載范圍內，自動承擔負荷，保證每個系統可以經濟的運行。

1.2 調速器的基本特點

發電機組是大型的機械設備，在工作的時候，需要很大的操作力才能控制進水門，同時在工作的過程中，影響的因素也很多，出現變化都會影響到調節的過程，而調速器的反應迅速，動作平穩，可以在發生變化的時候迅速讓機器回復平穩，使得調節的過程平穩。

1.3 常見的問題

如今的水電站多用的調速器類型為機械液壓調速器，這種調速器需要不斷的提供壓力油源，這就意味這相關的工作人員需要不斷的啟動壓力設備油泵，這樣工作人員的工作難度就會加大，也給工作人員帶來很大的安全隱患。電液轉換器的故障是機組在工作的過程中經常出現的故障，會出現不響應系統的操作等問題；此外還有主控單片機出現故障，在操作的過程中會出現死機狀態，那么大多數問題的原因主要有以下幾個：

（1）接點壓力表的損壞，接點壓力表頻繁啟動會產生電火花從而燒毀壓力表，這樣接口就會被破壞，重要的信號就無法接入。

（2）泵長期工作主要會引起兩個問題，一個問題是泵超負荷工作就會受損，另一方面，備用泵長期防治也會出現各種問題，備用泵長期不去使用，它的性能也就越來越差，平時又不注意對備用泵進行檢查，及時維修，那么長期如此，在泵出現問題的時候，沒有備用泵可以進行更換。

（3）接觸器是電動機啟動所采用的主要方式，如果對電動機頻繁的開關，電流的通斷就會產生電火花，接觸器就會受到損壞，電路就會出現故障。

（4）沒有一套完善的保護系統，在出緊急問題的時候不能夠及時的起到保護作用，那么往往會造成更嚴重的問題。

2 常見故障的處理方法

上文中所提到的就是水電站中常見的一些問題，根據水電站的具體情況，對不合理的地方進行更加經濟的改造，這樣可以使工作更加的便捷，減少工作人員的工作難度，降低故障發生的概率，同時也可以使水電站變的更加自動化，安全也能夠得到更好的保障。

首先老式的繼電器存在的問題也很多，所以在改造的時候可以用新式的電子繼電器來代替常規所用的繼電器。上文中也提到了泵的使用不合理所帶來的壞處，所以在進行改造的時候，要注意主用泵和備用泵的交替使用，一方面可以防止一個泵的濫用，另一方面可以避免備用泵得不到使用而出現問題，關鍵時刻無法起到備用的作用，可以提高水電站資源的利用率。

水電站中對電動機的啟動往往采用接觸器，接觸器的頻繁使用會產生電火花從而使電路出現故障，所以需要用無觸點通斷來取代接觸器開關的方式，從而避免電路經常出現故障。最后要在油壓裝置的安全控制方面設置動作開關，使出現故障的時候及時的做出相應的動作，避免出現油泵的壓力過高因為出現了問題而無法及時的關閉電動機。

3 調速器改造的措施

如今的調速器大多都是由可編程控制器進行控制的，新一代的PCC可編程控制器的可靠性非常高，抗干擾能力極強，可以在電場中的電磁干擾下工作，是目前為止全世界范圍內廣泛運用的一種可編程控制器，在對調速器改造是運用全新的可編程控制器，可以在很大的程度上提高調速器的性能。

3.1 改造后的調速器具有的特點

首先它使用了全新的變速方式來對以往傳統的變速方式進行替換，可以自動監測出故障并且可以對故障進行診斷處理，保證了整個系統安全可靠。新的調速器采用了新的積木式安裝，使調速器的結構簡單，操作變的更加方便。為了使調速器可以更好的工作，采用了大過油量主配和無油電位轉換，讓調速器的抗油污能力更強。在編程方面，加入了C語言編程，將以往的梯形圖和C語言混合編程，既保留了簡單易懂、方便修改的特點，又能夠利用C語言的優點可以進行更復雜的計算，同時可以提高精確度。使用新一代的32位的可編程控制器可以提高運算性能和可靠性。

3.2 高精度可編程測頻

高精度可編程測頻可以使測頻的精度達到1‰Hz，避免了另外運用可編程頻率傳遞數據來提高計數頻率，也使數據中的延時和不穩定得到了提高。用PCC可編程控制器直接進行測頻，減少了器件和線路，提高了測頻的速度和測頻的可靠性，這樣使得測頻的回路變的更加簡潔，維護起來也更加方便。新型的調速器一共設置了四路測頻，在正常的運作過程中，殘壓測頻和齒盤測頻進行比較沒有錯誤之后調速器的測頻使用。

3.3 新調速器的進步

改造后的調速器與之前的相比結構方面更加簡便，老式調速器所采用的是杠桿反饋傳動裝置，這樣的結構非常復雜，在轉動部件上，新式調速器采用了與杠桿式不同的方式，導葉主接在傳感器上，這樣的改造結構簡單，同時反饋更加的靈敏，老式傳感器的導葉傳感器容易變位，而在改造之后的調速器可以直接反應出來導葉的位置行程，彌補了老式調速器的缺點，在關機的轉速也進行優化，避免出現機組關機失敗的情況。

改造完成之后的調速器變的更加的人性化，采用了新型的觸摸屏界面，改進了老式調速器每一次查詢內部參數的不便，讓數據可以直觀的反應出來，操作上也更加的簡便，并且可以直接進行一些基礎設置，老式的調速器在設置時需要調試筆記本來連接程序，改造之后的調速器在進行運行和維護的時候都無需調試筆記本。

3.4 改造后的調速器的不足

雖然改造之后的新型調速器與以前的相比具有更多的優點，在構造和使用方面也更加的簡便，但是其中依然存在很多不足，還有許多問題需要進行改進：

首先是在人機的畫面中進行試驗表現出的特性還不夠完善，新型調速器在某些方面不能夠完備的完成，并且最終的實驗結果顯示數據還有待完善，另一方面依然存在著安全隱患，在緊急停機的輔助裝置上，動作方面不夠可靠，所以投入使用并不安全，復歸的動作不到位導致新型的調速器依然沒有徹底消除改造前的安全隱患。最后調頻的動作與全站機組的調節之間存在干擾的現象，其中引起的矛盾影響到動作調整。

4 總 結

綜上所述，在對調速器進行改造完成之后，相關的維修人員依舊需要進行測試檢查來進行合理的改進，只有在進行檢查試驗確保調速器可以避免所有可能出現的故障之后，才能考慮是否真正的投入使用，同時還需要向相關的工作人員說明使用時的注意事項，這樣才能解決各方面所表現出來的問題。

參考文獻

[1]王新輝.水電站電氣設備故障分析與處理[J].科技創新導報，2012.

[2]張 斌.自動發電控制及以此調頻控制系統[M].中國電力出版社，2013.

收稿日期：2018-9-4