混流式機組調速器典型機械故障及應對措施

【摘要】伴隨水電站的不斷發展，我國已經有很多大型水電站，而在電網中大型水電站擔任著調頻與調峰的責任，這便增加了負荷調節工作的困難性，同時存在較大的負荷跨度問題。而為了能夠確保機組穩定運行，混流式水輪發電機組需要避開振動區。本文主要針對混流式機組調速器典型機械故障展開深入的剖析，旨在采取有效的措施解決故障問題，確保混流式機組調速器能夠更好的運行。

【關鍵詞】調速器；混流式機組；機械故障；措施

由于大型水電站在日常運行期間，往往需要承擔較大的負荷，這便增加了其運行的不穩定性，而要保障其能夠處于穩定運行狀態，便需要確保混流式水輪發電機要避開振動區。但是受到系統自身要求與機組特點的影響，調速器系統在運行期間往往會出現不同程度的損害，甚至導致混流式機組調速器出現較多的機械故障，給整個水電站正常運行帶來了負面影響。為此，找出有效的措施解決存在的機械故障問題已經成為當務之急。

一、調速系統基本組成研究

本文主要對某城市的水電站使用的混流式機組調速器展開深入分析，該水電站所應用的水輪調速器的組成部分主要包括三個方面，即調速器電氣調節裝置、調速器機械調節裝置以及機械液壓系統。

其中，電調裝置的組成主要包括：PCC兩套、PCC切換裝置一套、同時還包括雙重電源轉換模塊兩套與測速信號轉換器兩套，它們共同構成了電調裝置。

而機調裝置的組成則由：雙重供電模式兩套、功放板兩套、手動綜合控制模塊兩套，另外還包括導葉信號隔離分配模板等部分。

二、混流式機組調速器典型機械故障實例淺議

（一）故障產生

某大型水電站的水輪機調速器的布置方式主要為臥式布置，該水輪機調速器的直徑約為254mm，操作期間，其壓力約為6.3MPa。其中主配壓閥結構形式為：閥套與兩閥盤組成，閥套和閥體之間的配合方式為：間隙配合，而閥套兩端下部需要通過定位螺栓與閥體相連，以此來達到定位的目標。該大型水電站工作人員在對機組檢修以后，展開了并網帶負荷試驗，試驗中發現，當機組功率增加到530MW以后，便出現了下降的情況，工作人員將調速器方式切換到現地手動控制操作狀態以后，試圖解決機組功率下降問題，但是依舊無法有效解決該問題，機組負荷依舊處于下降趨勢，并導致出現了機組逆功率保護動作停機問題的出現。而整個過程所用時間在200s以上。經檢查發現，主配關導葉側閥套和閥體之間的限位螺栓出現了斷裂現象，閥套出現了移動情況，并且存在摩擦的痕跡。閥芯和閥套之間不存在拉傷痕跡，可是當閥芯處于全開與全關狀態的時候，在一定期間存在著卡塞問題。

（二）導致故障產生的原因分析

相關工作人員依據故障產生的過程與設備的損傷情況，明確了導致故障產生的原因，即：

首先，受到油質的影響。壓縮空氣清潔度、管道雜質以及空氣氧化，或者在維修期間受到人為污染等方面的影響，都會導致油質被污染。一旦油質不合格，含有一定的雜質，或者設備表明存在著被腐蝕的情況，那么滑動部件的磨損問題也會越發嚴重，從而引發滑閥閥芯被卡死、轉動件之間的間隙越來越大，給比例閥性能帶來極大程度的影響。

其次，設備材質方面存在著缺陷問題。工作人員在對主配進行更新期間發現，新主配依舊存在閥芯動作卡塞等現象。如果該種卡塞情況的出現，是由于設備出廠期間，其性能較低所致，那么其原因可能為：

第一，在制造閥芯和閥套期間與裝配期間，存在著偏差問題，這便引發在全開、全關的位置上出現卡塞的情況。通過現場檢查，機械故障確實由閥芯在全開、全關位置上存在卡塞問題所引起的，并導致出現限位螺栓拉斷的情況。

第二，閥體和閥芯之間出現油膜減少的情況所致。通過長時間的檢修工作實施以后，由于臥式布置的閥芯長期處于中間位置，導致受到重力的影響和閥盤緊貼因素的影響，而出現了油膜減小與潤滑條件不斷下降的情況出現。

三、機械故障防范措施

第一，相關單位需要安排專門的工作人員，對設備實施年度檢查工作，在檢查期間需對主配與油壓管道展開分解檢查工作，并徹底清洗液壓閥各滑動零件，對主配全行程滑動摩擦情況展開詳細的檢查，并且在檢修與組裝期間，采取嚴密的防塵措施，避免灰塵的堆積。

第二，對透平油油質展開監測與防治工作。為了能夠避免油質惡劣而導致出現氧化分解物，致使設備出現了生銹的情況，便需要工作人員對油質進行定期的愁緒，并且實施化驗工作，一旦發現存在氧化分解物，則需要對其立即處理。

第三，需對調速器加強維護與保養操作。這與盧炳標在《混流式機組安裝及調試問題處理探析》一文中的觀點極為相似。對于各級過濾器的濾芯，需要定期的進行清洗與更換，對于調速器的控制柜柜門要確保處于密閉狀態，對油箱箱體進行封堵，嚴格控制管路穿孔縫隙等，以此來提升油壓系統的密封性能，避免灰塵的進入，給油質帶來不必要的破壞問題。

四、總結

當前，大型水電站中，已經廣泛應用混流式機組調速器，但是在實際應用期間，常常出現一定的機械故障，如機組負荷下降、閥芯出現卡塞情況等等，這些故障問題的存在，影響大型水電站的運行質量。為此，針對機械故障展開分析與研究，并采取有效的措施解決這些故障問題已經成為當務之急，需引起相關單位的高度重視。

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