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水輪發(fā)電機調速器抽動原因幾點分析
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作者:cqkh8888
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發(fā)布時間: 2018-05-11
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調速器抽動是指在機組空載或并網(wǎng)運行工況、自動平衡狀態(tài)下，導葉接力器等幅或非等幅周期性快速往復移動，嚴重時動幅較大，其結果影響調速器對機組轉速的正常調節(jié)
調速器抽動是指在機組空載或并網(wǎng)運行工況、自動平衡狀態(tài)下，導葉接力器等幅或非等幅周期性快速往復移動，嚴重時動幅較大，其結果影響調速器對機組轉速的正常調節(jié)，出力波動較大，嚴重危及機組、電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行。其表現(xiàn)為：調速器主配壓閥不停上下抽動，壓油裝置油泵啟動頻繁，機組有功功率不能穩(wěn)定運行在某一給定值，而且一直在波動。
2 重慶發(fā)電機回收調速器工作原理及調節(jié)方式
水輪機調速器的工作原理基本上就是將轉速信號（機組頻率）與電網(wǎng)頻率（給定頻率）進行對比，根據(jù)其差值給予電液轉換器一個操作接力器開或關的信號（命令）來控制水輪機過水流量從而調節(jié)水輪機轉速的作用。
調速器主要調節(jié)方式主要以下幾種：
（1）頻率調節(jié)：主要在開機空載時的運行工況，機組頻率和給定頻率進行對比，如果機組轉速大于給定頻率時，調速器作用于接力器，關小導葉，過水量減小，機組轉速下降，反之，開大導葉，過水量增加，機組轉速上升。
（2）開度調節(jié)：調速器實時檢測導葉開度，并和給定導葉開度進行比較，大于給定，則關導葉，小于給定開度則開導葉。
（3）功率調節(jié)：調速器實時檢測機組功率，并和給定功率進行比較，大于給定，則關導葉，小于給定則開導葉。
根據(jù)以上調速器工作原理和上圖不難看出調速器抽動由主要以下幾種：
（1）測頻單元故障，在空載運行時，自動處于“頻率”工況。在電網(wǎng)頻率正常情況下，其機內PID運算的頻率差量△f（K）=f網(wǎng)-f機，空載跟蹤工況=f給-f機。當測頻單元測量的的機組或系統(tǒng)頻率有故障時，△f（K）超出死區(qū)，調速器將會根據(jù)測得頻率△f（K）不停動作，時開時關，造成嚴重抽動，此類故障出現(xiàn)原因較為復雜，有可能測頻單元質量不可靠、使用時間過長原件老化、柜內環(huán)境過高等原因，2004年黃龍灘電廠1號機組經常出現(xiàn)負荷從額定降到零的溜負荷現(xiàn)象，并伴有抽動現(xiàn)象，并且季節(jié)性出現(xiàn)，即環(huán)境溫度高時出現(xiàn)，檢查柜內溫度較高造成測頻單元測量值波動過大，加裝已冷卻風扇后這一現(xiàn)象消除。
（2）導葉反饋傳感器：當調速器工作在開度運行時，實時檢測當前開度與給定進行比較，當導葉傳感器測得數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時勢必引起調速器不停地調節(jié)，造成抽動，此類故障較為容易處理，如果是傳感器本身原因可進行更換，另一類為機組運行在振動區(qū)間，傳感器安裝位置不合適，造成傳感器測量數(shù)據(jù)不斷上下波動引起的調速器抽動，只有選擇重新安裝或犧牲靈敏度進行處理。
（3）功率變送器引起的抽動，此類故障較好判斷，將調速器有功率模式切為開度模式，如果抽動消失，測檢查功率測量單元及測量回路
（4）主配壓閥閥芯位移傳感器故障或零位不合適造成的抽動，這種情況較為常見。主配壓閥閥芯位移傳感器主要反映主配壓閥活塞的位置，主要作為調速器內環(huán)控制的反饋，正常是調速器按要求調整完畢后應該在一固定位置，反應主配壓閥活塞在中間位置，但位移傳感器安裝不合理，機組運行時產生的振動，將固定的傳感器位移發(fā)生變化，造成位移測量值和主配壓閥實際不一至，電為達到電氣的零點，會使主配抽動和傳感器顯示波動。另一類是由于傳感器本身選型造成的，主配位移傳感器器由線性電阻做成，但如果選用導電塑料電阻軌型（接觸式傳感器），隨著調速器調整活塞移動，長時間則可能出現(xiàn)磨損，從而引起調整的不平衡，引起調速器抽動，黃電1、2號機組調速器曾多次出現(xiàn)此故障，后通過QC方法解決，主要解決辦法，更換非接觸式位移傳感器，并合理安裝，滿足現(xiàn)場要求。
（5）還有很多別的原因引起的抽動，一次調頻和二次調頻之間沖突引起的抽動，監(jiān)控系統(tǒng)負荷給定一般認為為二次調頻，調速器自身調頻為一次調頻，當一次調頻動作時，往往二次調頻往相反方向動作，產生矛盾造成抽動，解決辦法，當一次調頻動作時，上送信號至監(jiān)控系統(tǒng)，閉鎖監(jiān)控調整。
（6）調速器隨動系統(tǒng)死區(qū)補償過大，產生過調或欠調，導致監(jiān)控不停發(fā)出增減負荷命令，導致調速器抽動等等，這需要調整好調速器參數(shù)，和監(jiān)控系統(tǒng)配合一致。
（7）機械部分主配回復不到零位，主配調整后，正常時應立即恢復至機械零位，如果機械零位不正常，調整負荷至目標之后，有兩種情況：如果機械零位偏開，電氣部分不控制，但負荷繼續(xù)增加，超出死區(qū)后，電氣動作減負荷，往返控制造成調速器抽動；如果機械零位偏關，電氣部分不控制，但負荷減少，超出死區(qū)后，電氣動作增負荷，往返控制造成調速器抽動。
2 重慶發(fā)電機回收調速器工作原理及調節(jié)方式
水輪機調速器的工作原理基本上就是將轉速信號（機組頻率）與電網(wǎng)頻率（給定頻率）進行對比，根據(jù)其差值給予電液轉換器一個操作接力器開或關的信號（命令）來控制水輪機過水流量從而調節(jié)水輪機轉速的作用。
調速器主要調節(jié)方式主要以下幾種：
（1）頻率調節(jié)：主要在開機空載時的運行工況，機組頻率和給定頻率進行對比，如果機組轉速大于給定頻率時，調速器作用于接力器，關小導葉，過水量減小，機組轉速下降，反之，開大導葉，過水量增加，機組轉速上升。
（2）開度調節(jié)：調速器實時檢測導葉開度，并和給定導葉開度進行比較，大于給定，則關導葉，小于給定開度則開導葉。
（3）功率調節(jié)：調速器實時檢測機組功率，并和給定功率進行比較，大于給定，則關導葉，小于給定則開導葉。
根據(jù)以上調速器工作原理和上圖不難看出調速器抽動由主要以下幾種：
（1）測頻單元故障，在空載運行時，自動處于“頻率”工況。在電網(wǎng)頻率正常情況下，其機內PID運算的頻率差量△f（K）=f網(wǎng)-f機，空載跟蹤工況=f給-f機。當測頻單元測量的的機組或系統(tǒng)頻率有故障時，△f（K）超出死區(qū)，調速器將會根據(jù)測得頻率△f（K）不停動作，時開時關，造成嚴重抽動，此類故障出現(xiàn)原因較為復雜，有可能測頻單元質量不可靠、使用時間過長原件老化、柜內環(huán)境過高等原因，2004年黃龍灘電廠1號機組經常出現(xiàn)負荷從額定降到零的溜負荷現(xiàn)象，并伴有抽動現(xiàn)象，并且季節(jié)性出現(xiàn)，即環(huán)境溫度高時出現(xiàn)，檢查柜內溫度較高造成測頻單元測量值波動過大，加裝已冷卻風扇后這一現(xiàn)象消除。
（2）導葉反饋傳感器：當調速器工作在開度運行時，實時檢測當前開度與給定進行比較，當導葉傳感器測得數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時勢必引起調速器不停地調節(jié)，造成抽動，此類故障較為容易處理，如果是傳感器本身原因可進行更換，另一類為機組運行在振動區(qū)間，傳感器安裝位置不合適，造成傳感器測量數(shù)據(jù)不斷上下波動引起的調速器抽動，只有選擇重新安裝或犧牲靈敏度進行處理。
（3）功率變送器引起的抽動，此類故障較好判斷，將調速器有功率模式切為開度模式，如果抽動消失，測檢查功率測量單元及測量回路
（4）主配壓閥閥芯位移傳感器故障或零位不合適造成的抽動，這種情況較為常見。主配壓閥閥芯位移傳感器主要反映主配壓閥活塞的位置，主要作為調速器內環(huán)控制的反饋，正常是調速器按要求調整完畢后應該在一固定位置，反應主配壓閥活塞在中間位置，但位移傳感器安裝不合理，機組運行時產生的振動，將固定的傳感器位移發(fā)生變化，造成位移測量值和主配壓閥實際不一至，電為達到電氣的零點，會使主配抽動和傳感器顯示波動。另一類是由于傳感器本身選型造成的，主配位移傳感器器由線性電阻做成，但如果選用導電塑料電阻軌型（接觸式傳感器），隨著調速器調整活塞移動，長時間則可能出現(xiàn)磨損，從而引起調整的不平衡，引起調速器抽動，黃電1、2號機組調速器曾多次出現(xiàn)此故障，后通過QC方法解決，主要解決辦法，更換非接觸式位移傳感器，并合理安裝，滿足現(xiàn)場要求。
（5）還有很多別的原因引起的抽動，一次調頻和二次調頻之間沖突引起的抽動，監(jiān)控系統(tǒng)負荷給定一般認為為二次調頻，調速器自身調頻為一次調頻，當一次調頻動作時，往往二次調頻往相反方向動作，產生矛盾造成抽動，解決辦法，當一次調頻動作時，上送信號至監(jiān)控系統(tǒng)，閉鎖監(jiān)控調整。
（6）調速器隨動系統(tǒng)死區(qū)補償過大，產生過調或欠調，導致監(jiān)控不停發(fā)出增減負荷命令，導致調速器抽動等等，這需要調整好調速器參數(shù)，和監(jiān)控系統(tǒng)配合一致。
（7）機械部分主配回復不到零位，主配調整后，正常時應立即恢復至機械零位，如果機械零位不正常，調整負荷至目標之后，有兩種情況：如果機械零位偏開，電氣部分不控制，但負荷繼續(xù)增加，超出死區(qū)后，電氣動作減負荷，往返控制造成調速器抽動；如果機械零位偏關，電氣部分不控制，但負荷減少，超出死區(qū)后，電氣動作增負荷，往返控制造成調速器抽動。
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