淺談水電站調(diào)速器改造

周星

摘 要：如今電力在日常生產(chǎn)生活中占據(jù)重要地位，水電站是一個極其重要的電力生產(chǎn)設(shè)施，如果水電站內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)任何問題都會直接影響到供電，老式調(diào)速器使用的時間過長，跟不上技術(shù)的進(jìn)步，配電器內(nèi)部的器件也基本損壞，已經(jīng)影響到了水電站的日常工作，所以分析研究調(diào)速器的故障，找出解決故障的措施，對水電站調(diào)速器進(jìn)行改造，同時對改造后的調(diào)速器設(shè)計出保護(hù)措施，確保水電站可以安全穩(wěn)定的運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：水電站；調(diào)速器改造；后期保護(hù)

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

1 水電站的調(diào)速系統(tǒng)

調(diào)速器是發(fā)電站中發(fā)電機(jī)組的重要的輔助設(shè)備同時也是專有設(shè)備，它可以對發(fā)電機(jī)組的輸出功率進(jìn)行不斷的調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)組的頻率一直維持在合理的范圍之內(nèi)，這是調(diào)速器的基本任務(wù)。調(diào)速器是整個發(fā)電組的核心組成，它的存在關(guān)系到水電站能否正常運(yùn)作，所以要注意好對調(diào)速器的保護(hù)以及定期進(jìn)行檢查，出現(xiàn)問題要及時解決，避免日后使用出現(xiàn)問題。

1.1 調(diào)速器的作用

①它的基本作用前面已經(jīng)說過，就是可以自動根據(jù)情況來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，滿足電網(wǎng)對轉(zhuǎn)動頻率的要求。②它可以自動的快速啟動發(fā)電機(jī)組，讓發(fā)電機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)的負(fù)荷，如果負(fù)荷出現(xiàn)增減的情況，可以控制正常的停止工作或者是緊急停止機(jī)器。③調(diào)速器可以預(yù)設(shè)負(fù)荷承載，當(dāng)發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)多種電力系統(tǒng)同時運(yùn)作的時候。調(diào)速器可以在預(yù)設(shè)的負(fù)荷承載范圍內(nèi)，自動承擔(dān)負(fù)荷，保證每個系統(tǒng)可以經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

1.2 調(diào)速器的基本特點

發(fā)電機(jī)組是大型的機(jī)械設(shè)備，在工作的時候，需要很大的操作力才能控制進(jìn)水門，同時在工作的過程中，影響的因素也很多，出現(xiàn)變化都會影響到調(diào)節(jié)的過程，而調(diào)速器的反應(yīng)迅速，動作平穩(wěn)，可以在發(fā)生變化的時候迅速讓機(jī)器回復(fù)平穩(wěn)，使得調(diào)節(jié)的過程平穩(wěn)。

1.3 常見的問題

如今的水電站多用的調(diào)速器類型為機(jī)械液壓調(diào)速器，這種調(diào)速器需要不斷的提供壓力油源，這就意味這相關(guān)的工作人員需要不斷的啟動壓力設(shè)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(zhuǎn)換器的故障是機(jī)組在工作的過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，會出現(xiàn)不響應(yīng)系統(tǒng)的操作等問題；此外還有主控單片機(jī)出現(xiàn)故障，在操作的過程中會出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)，那么大多數(shù)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(chǎn)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(fù)荷工作就會受損，另一方面，備用泵長期防治也會出現(xiàn)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(jìn)行檢查，及時維修，那么長期如此，在泵出現(xiàn)問題的時候，沒有備用泵可以進(jìn)行更換。

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

（4）沒有一套完善的保護(hù)系統(tǒng)，在出緊急問題的時候不能夠及時的起到保護(hù)作用，那么往往會造成更嚴(yán)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(jù)水電站的具體情況，對不合理的地方進(jìn)行更加經(jīng)濟(jì)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(fā)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(guī)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(jìn)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(xiàn)問題，關(guān)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(jī)的啟動往往采用接觸器，接觸器的頻繁使用會產(chǎn)生電火花從而使電路出現(xiàn)故障，所以需要用無觸點通斷來取代接觸器開關(guān)的方式，從而避免電路經(jīng)常出現(xiàn)故障。最后要在油壓裝置的安全控制方面設(shè)置動作開關(guān)，使出現(xiàn)故障的時候及時的做出相應(yīng)的動作，避免出現(xiàn)油泵的壓力過高因為出現(xiàn)了問題而無法及時的關(guān)閉電動機(jī)。

3 調(diào)速器改造的措施

如今的調(diào)速器大多都是由可編程控制器進(jìn)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(qiáng)，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(nèi)廣泛運(yùn)用的一種可編程控制器，在對調(diào)速器改造是運(yùn)用全新的可編程控制器，可以在很大的程度上提高調(diào)速器的性能。

3.1 改造后的調(diào)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(tǒng)的變速方式進(jìn)行替換，可以自動監(jiān)測出故障并且可以對故障進(jìn)行診斷處理，保證了整個系統(tǒng)安全可靠。新的調(diào)速器采用了新的積木式安裝，使調(diào)速器的結(jié)構(gòu)簡單，操作變的更加方便。為了使調(diào)速器可以更好的工作，采用了大過油量主配和無油電位轉(zhuǎn)換，讓調(diào)速器的抗油污能力更強(qiáng)。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(yōu)點可以進(jìn)行更復(fù)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(yùn)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(dá)到1‰Hz，避免了另外運(yùn)用可編程頻率傳遞數(shù)據(jù)來提高計數(shù)頻率，也使數(shù)據(jù)中的延時和不穩(wěn)定得到了提高。用PCC可編程控制器直接進(jìn)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(hù)起來也更加方便。新型的調(diào)速器一共設(shè)置了四路測頻，在正常的運(yùn)作過程中，殘壓測頻和齒盤測頻進(jìn)行比較沒有錯誤之后調(diào)速器的測頻使用。

3.3 新調(diào)速器的進(jìn)步

改造后的調(diào)速器與之前的相比結(jié)構(gòu)方面更加簡便，老式調(diào)速器所采用的是杠桿反饋傳動裝置，這樣的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在轉(zhuǎn)動部件上，新式調(diào)速器采用了與杠桿式不同的方式，導(dǎo)葉主接在傳感器上，這樣的改造結(jié)構(gòu)簡單，同時反饋更加的靈敏，老式傳感器的導(dǎo)葉傳感器容易變位，而在改造之后的調(diào)速器可以直接反應(yīng)出來導(dǎo)葉的位置行程，彌補(bǔ)了老式調(diào)速器的缺點，在關(guān)機(jī)的轉(zhuǎn)速也進(jìn)行優(yōu)化，避免出現(xiàn)機(jī)組關(guān)機(jī)失敗的情況。

改造完成之后的調(diào)速器變的更加的人性化，采用了新型的觸摸屏界面，改進(jìn)了老式調(diào)速器每一次查詢內(nèi)部參數(shù)的不便，讓數(shù)據(jù)可以直觀的反應(yīng)出來，操作上也更加的簡便，并且可以直接進(jìn)行一些基礎(chǔ)設(shè)置，老式的調(diào)速器在設(shè)置時需要調(diào)試筆記本來連接程序，改造之后的調(diào)速器在進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)的時候都無需調(diào)試筆記本。

3.4 改造后的調(diào)速器的不足

雖然改造之后的新型調(diào)速器與以前的相比具有更多的優(yōu)點，在構(gòu)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(jìn)行改進(jìn)：

首先是在人機(jī)的畫面中進(jìn)行試驗表現(xiàn)出的特性還不夠完善，新型調(diào)速器在某些方面不能夠完備的完成，并且最終的實驗結(jié)果顯示數(shù)據(jù)還有待完善，另一方面依然存在著安全隱患，在緊急停機(jī)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(fù)歸的動作不到位導(dǎo)致新型的調(diào)速器依然沒有徹底消除改造前的安全隱患。最后調(diào)頻的動作與全站機(jī)組的調(diào)節(jié)之間存在干擾的現(xiàn)象，其中引起的矛盾影響到動作調(diào)整。

4 總 結(jié)

綜上所述，在對調(diào)速器進(jìn)行改造完成之后，相關(guān)的維修人員依舊需要進(jìn)行測試檢查來進(jìn)行合理的改進(jìn)，只有在進(jìn)行檢查試驗確保調(diào)速器可以避免所有可能出現(xiàn)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(guān)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(xiàn)出來的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]王新輝.水電站電氣設(shè)備故障分析與處理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012.

[2]張 斌.自動發(fā)電控制及以此調(diào)頻控制系統(tǒng)[M].中國電力出版社，2013.

收稿日期：2018-9-4