水轮机调速器抽动故障及消除措施

苏剑

（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040）

1 水轮机调速器抽动的一般表现

水轮机调速器抽动，一般表现在液压系统出现机械性、周期性、往复性抽动，这会引发水轮机调速器主阀和引导阀出现幅度与频率不同的抽动问题，进而影响到水轮机调速器的稳定运行。水轮机调速器抽动是安装、改造水电站水轮机机组中常见问题，如果不进行有效控制，整个水轮机调速器将会因机械震动而出现损坏，水轮机调速器的功能将会出现故障，进而不能发挥出水轮机调速器对水轮机机组的调整、限定作用，对整个水电站电力安全生产造成严重影响。

2 水轮机调速器抽动的主要原因

水轮机调速器一般采用内环控制体系.通过对水轮机调速器主阀阀芯的位移感知，来采集水轮机调速器主阀活塞的位置信息，进而以电子信号的方式来确定水轮机调速器的工作状态。由于水轮机调速器主阀阀芯传感器采用导电塑料作为电阻轨，在长时间的运行过程中，会产生不断磨损，进而导致传感器触电接触不良，使水轮机调速器主阀阀芯的中心位置调节频繁，进而导致水轮机调速器出现抽动问题。由于水轮机调速器控制系统有递进特点，磨损和疲劳会有一定的积累，导致水轮机调速器抽动幅度会不断提升，给水轮机机组的稳定运行造成功能性、安全性的影响。

3 消除和防止水轮机调速器抽动的方法和措施

3.1 压紧水轮机调速器主阀行程

在安装和调试水轮机调速器的过程中，应该在停机状态下压紧水轮机调速器的主阀行程，设置水轮机调速器的压紧行程，给水轮机调速器一个较小的主阀伺服控制信号，通过行程的控制，来防治水轮机调速器主阀的抽动。

3.2 做好水轮机调速器的滤波处理

一方面，在水轮机机组空载状态下，采用对水轮机调速器主阀进行调整，过滤影响水轮机调速器主阀的干扰信号，达到对水轮机调速器抽动的有效控制。另一方面，在水轮机机组运行状态下，将伺服阀控制信号清零，这会提高水轮机调速器的稳定性，也会延长伺服阀和水轮机机组的工作性能与寿命。

3.3 调整水轮机调速器伺服阀比例

设置水轮机调速器伺服阀比例，使伺服阀控制在灵敏区，这会使主配压阀阀芯位移死区在负载、非频率调节、无增／减负荷且为比例伺服阀工作时，当接力器开度差值小于设定值，延时30s后，退出比例伺服阀的控制，用机械零位保持接力器开度不变。在增减负荷或出现甩负荷时，比例伺服阀控制自动投入。在控制中设置主配压阀死区，剔除主配压阀阀芯机械固有死区的算法，在人机界面上可对主配压阀死区进行设置。

3.4 优化水轮机调速器参数

可以采用延时停止水轮机调速器数字阀输出的方式，这样可以尽量减少或避免水轮机调速器控制系统信号的震荡和变化，进而在保证水轮机调速器调节顺畅的基础上，实现对水轮机调速器抽动的预防。在优化水轮机调速器参数后，应该及时在水轮机调速器主阀数组中，剔除此偏差值。这样就避免了被调节量偏离目标值。但要注意，当水轮机调速器参数偏差变化缓慢时，水轮机调速器会产生比例和微分通道会几乎不起作用的现象，这就需要进一步调节水轮机调速器的参数，以便实现水轮机调速器功能的稳定，预防水轮机调速器抽动的发生。

3.5 优化水轮机调速器开机曲线

自适应开机过程曲线对开机到空载过程中的导叶开度突变比较大进行优化，使第1段和第2段的开机顶点分别由原来的A、B点降至M、N点，避免了开机过程中导叶波动范围较大的问题，增加了开机过程的稳定性。

4 结语

应该结合水轮机调速器的系统特点，从水轮机调速器抽动故障的原因出发，形成水轮机调速器性能完善、预防水轮机调速器抽动的措施，在提高水轮机调速器自动化运行可靠性的前提下，保障水轮机调速器运行在安定、可控的范围，进而达到对水轮机组安全生产的需要。

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