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水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器抽動(dòng)原因幾點(diǎn)分析
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作者:cqkh8888
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發(fā)布時(shí)間: 2018-05-11
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調(diào)速器抽動(dòng)是指在機(jī)組空載或并網(wǎng)運(yùn)行工況、自動(dòng)平衡狀態(tài)下，導(dǎo)葉接力器等幅或非等幅周期性快速往復(fù)移動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)動(dòng)幅較大，其結(jié)果影響調(diào)速器對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)速的正常調(diào)節(jié)
調(diào)速器抽動(dòng)是指在機(jī)組空載或并網(wǎng)運(yùn)行工況、自動(dòng)平衡狀態(tài)下，導(dǎo)葉接力器等幅或非等幅周期性快速往復(fù)移動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)動(dòng)幅較大，其結(jié)果影響調(diào)速器對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)速的正常調(diào)節(jié)，出力波動(dòng)較大，嚴(yán)重危及機(jī)組、電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。其表現(xiàn)為：調(diào)速器主配壓閥不停上下抽動(dòng)，壓油裝置油泵啟動(dòng)頻繁，機(jī)組有功功率不能穩(wěn)定運(yùn)行在某一給定值，而且一直在波動(dòng)。
2 重慶發(fā)電機(jī)回收調(diào)速器工作原理及調(diào)節(jié)方式
水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理基本上就是將轉(zhuǎn)速信號(hào)（機(jī)組頻率）與電網(wǎng)頻率（給定頻率）進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)其差值給予電液轉(zhuǎn)換器一個(gè)操作接力器開(kāi)或關(guān)的信號(hào)（命令）來(lái)控制水輪機(jī)過(guò)水流量從而調(diào)節(jié)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的作用。
調(diào)速器主要調(diào)節(jié)方式主要以下幾種：
（1）頻率調(diào)節(jié)：主要在開(kāi)機(jī)空載時(shí)的運(yùn)行工況，機(jī)組頻率和給定頻率進(jìn)行對(duì)比，如果機(jī)組轉(zhuǎn)速大于給定頻率時(shí)，調(diào)速器作用于接力器，關(guān)小導(dǎo)葉，過(guò)水量減小，機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，反之，開(kāi)大導(dǎo)葉，過(guò)水量增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升。
（2）開(kāi)度調(diào)節(jié)：調(diào)速器實(shí)時(shí)檢測(cè)導(dǎo)葉開(kāi)度，并和給定導(dǎo)葉開(kāi)度進(jìn)行比較，大于給定，則關(guān)導(dǎo)葉，小于給定開(kāi)度則開(kāi)導(dǎo)葉。
?。?）功率調(diào)節(jié)：調(diào)速器實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)組功率，并和給定功率進(jìn)行比較，大于給定，則關(guān)導(dǎo)葉，小于給定則開(kāi)導(dǎo)葉。
根據(jù)以上調(diào)速器工作原理和上圖不難看出調(diào)速器抽動(dòng)由主要以下幾種：
?。?）測(cè)頻單元故障，在空載運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)處于“頻率”工況。在電網(wǎng)頻率正常情況下，其機(jī)內(nèi)PID運(yùn)算的頻率差量△f（K）=f網(wǎng)-f機(jī)，空載跟蹤工況=f給-f機(jī)。當(dāng)測(cè)頻單元測(cè)量的的機(jī)組或系統(tǒng)頻率有故障時(shí)，△f（K）超出死區(qū)，調(diào)速器將會(huì)根據(jù)測(cè)得頻率△f（K）不停動(dòng)作，時(shí)開(kāi)時(shí)關(guān)，造成嚴(yán)重抽動(dòng)，此類故障出現(xiàn)原因較為復(fù)雜，有可能測(cè)頻單元質(zhì)量不可靠、使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)原件老化、柜內(nèi)環(huán)境過(guò)高等原因，2004年黃龍灘電廠1號(hào)機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)荷從額定降到零的溜負(fù)荷現(xiàn)象，并伴有抽動(dòng)現(xiàn)象，并且季節(jié)性出現(xiàn)，即環(huán)境溫度高時(shí)出現(xiàn)，檢查柜內(nèi)溫度較高造成測(cè)頻單元測(cè)量值波動(dòng)過(guò)大，加裝已冷卻風(fēng)扇后這一現(xiàn)象消除。
?。?）導(dǎo)葉反饋傳感器：當(dāng)調(diào)速器工作在開(kāi)度運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)度與給定進(jìn)行比較，當(dāng)導(dǎo)葉傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時(shí)勢(shì)必引起調(diào)速器不停地調(diào)節(jié)，造成抽動(dòng)，此類故障較為容易處理，如果是傳感器本身原因可進(jìn)行更換，另一類為機(jī)組運(yùn)行在振動(dòng)區(qū)間，傳感器安裝位置不合適，造成傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)不斷上下波動(dòng)引起的調(diào)速器抽動(dòng)，只有選擇重新安裝或犧牲靈敏度進(jìn)行處理。
?。?）功率變送器引起的抽動(dòng)，此類故障較好判斷，將調(diào)速器有功率模式切為開(kāi)度模式，如果抽動(dòng)消失，測(cè)檢查功率測(cè)量單元及測(cè)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(dòng)，這種情況較為常見(jiàn)。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(diào)速器內(nèi)環(huán)控制的反饋，正常是調(diào)速器按要求調(diào)整完畢后應(yīng)該在一固定位置，反應(yīng)主配壓閥活塞在中間位置，但位移傳感器安裝不合理，機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，將固定的傳感器位移發(fā)生變化，造成位移測(cè)量值和主配壓閥實(shí)際不一至，電為達(dá)到電氣的零點(diǎn)，會(huì)使主配抽動(dòng)和傳感器顯示波動(dòng)。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(dǎo)電塑料電阻軌型（接觸式傳感器），隨著調(diào)速器調(diào)整活塞移動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間則可能出現(xiàn)磨損，從而引起調(diào)整的不平衡，引起調(diào)速器抽動(dòng)，黃電1、2號(hào)機(jī)組調(diào)速器曾多次出現(xiàn)此故障，后通過(guò)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(chǎng)要求。
?。?）還有很多別的原因引起的抽動(dòng)，一次調(diào)頻和二次調(diào)頻之間沖突引起的抽動(dòng)，監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)荷給定一般認(rèn)為為二次調(diào)頻，調(diào)速器自身調(diào)頻為一次調(diào)頻，當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，往往二次調(diào)頻往相反方向動(dòng)作，產(chǎn)生矛盾造成抽動(dòng)，解決辦法，當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，上送信號(hào)至監(jiān)控系統(tǒng)，閉鎖監(jiān)控調(diào)整。
（6）調(diào)速器隨動(dòng)系統(tǒng)死區(qū)補(bǔ)償過(guò)大，產(chǎn)生過(guò)調(diào)或欠調(diào)，導(dǎo)致監(jiān)控不停發(fā)出增減負(fù)荷命令，導(dǎo)致調(diào)速器抽動(dòng)等等，這需要調(diào)整好調(diào)速器參數(shù)，和監(jiān)控系統(tǒng)配合一致。
?。?）機(jī)械部分主配回復(fù)不到零位，主配調(diào)整后，正常時(shí)應(yīng)立即恢復(fù)至機(jī)械零位，如果機(jī)械零位不正常，調(diào)整負(fù)荷至目標(biāo)之后，有兩種情況：如果機(jī)械零位偏開(kāi)，電氣部分不控制，但負(fù)荷繼續(xù)增加，超出死區(qū)后，電氣動(dòng)作減負(fù)荷，往返控制造成調(diào)速器抽動(dòng)；如果機(jī)械零位偏關(guān)，電氣部分不控制，但負(fù)荷減少，超出死區(qū)后，電氣動(dòng)作增負(fù)荷，往返控制造成調(diào)速器抽動(dòng)。
2 重慶發(fā)電機(jī)回收調(diào)速器工作原理及調(diào)節(jié)方式
水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理基本上就是將轉(zhuǎn)速信號(hào)（機(jī)組頻率）與電網(wǎng)頻率（給定頻率）進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)其差值給予電液轉(zhuǎn)換器一個(gè)操作接力器開(kāi)或關(guān)的信號(hào)（命令）來(lái)控制水輪機(jī)過(guò)水流量從而調(diào)節(jié)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的作用。
調(diào)速器主要調(diào)節(jié)方式主要以下幾種：
（1）頻率調(diào)節(jié)：主要在開(kāi)機(jī)空載時(shí)的運(yùn)行工況，機(jī)組頻率和給定頻率進(jìn)行對(duì)比，如果機(jī)組轉(zhuǎn)速大于給定頻率時(shí)，調(diào)速器作用于接力器，關(guān)小導(dǎo)葉，過(guò)水量減小，機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，反之，開(kāi)大導(dǎo)葉，過(guò)水量增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升。
（2）開(kāi)度調(diào)節(jié)：調(diào)速器實(shí)時(shí)檢測(cè)導(dǎo)葉開(kāi)度，并和給定導(dǎo)葉開(kāi)度進(jìn)行比較，大于給定，則關(guān)導(dǎo)葉，小于給定開(kāi)度則開(kāi)導(dǎo)葉。
?。?）功率調(diào)節(jié)：調(diào)速器實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)組功率，并和給定功率進(jìn)行比較，大于給定，則關(guān)導(dǎo)葉，小于給定則開(kāi)導(dǎo)葉。
根據(jù)以上調(diào)速器工作原理和上圖不難看出調(diào)速器抽動(dòng)由主要以下幾種：
?。?）測(cè)頻單元故障，在空載運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)處于“頻率”工況。在電網(wǎng)頻率正常情況下，其機(jī)內(nèi)PID運(yùn)算的頻率差量△f（K）=f網(wǎng)-f機(jī)，空載跟蹤工況=f給-f機(jī)。當(dāng)測(cè)頻單元測(cè)量的的機(jī)組或系統(tǒng)頻率有故障時(shí)，△f（K）超出死區(qū)，調(diào)速器將會(huì)根據(jù)測(cè)得頻率△f（K）不停動(dòng)作，時(shí)開(kāi)時(shí)關(guān)，造成嚴(yán)重抽動(dòng)，此類故障出現(xiàn)原因較為復(fù)雜，有可能測(cè)頻單元質(zhì)量不可靠、使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)原件老化、柜內(nèi)環(huán)境過(guò)高等原因，2004年黃龍灘電廠1號(hào)機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)荷從額定降到零的溜負(fù)荷現(xiàn)象，并伴有抽動(dòng)現(xiàn)象，并且季節(jié)性出現(xiàn)，即環(huán)境溫度高時(shí)出現(xiàn)，檢查柜內(nèi)溫度較高造成測(cè)頻單元測(cè)量值波動(dòng)過(guò)大，加裝已冷卻風(fēng)扇后這一現(xiàn)象消除。
?。?）導(dǎo)葉反饋傳感器：當(dāng)調(diào)速器工作在開(kāi)度運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前開(kāi)度與給定進(jìn)行比較，當(dāng)導(dǎo)葉傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時(shí)勢(shì)必引起調(diào)速器不停地調(diào)節(jié)，造成抽動(dòng)，此類故障較為容易處理，如果是傳感器本身原因可進(jìn)行更換，另一類為機(jī)組運(yùn)行在振動(dòng)區(qū)間，傳感器安裝位置不合適，造成傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)不斷上下波動(dòng)引起的調(diào)速器抽動(dòng)，只有選擇重新安裝或犧牲靈敏度進(jìn)行處理。
?。?）功率變送器引起的抽動(dòng)，此類故障較好判斷，將調(diào)速器有功率模式切為開(kāi)度模式，如果抽動(dòng)消失，測(cè)檢查功率測(cè)量單元及測(cè)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(dòng)，這種情況較為常見(jiàn)。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(diào)速器內(nèi)環(huán)控制的反饋，正常是調(diào)速器按要求調(diào)整完畢后應(yīng)該在一固定位置，反應(yīng)主配壓閥活塞在中間位置，但位移傳感器安裝不合理，機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，將固定的傳感器位移發(fā)生變化，造成位移測(cè)量值和主配壓閥實(shí)際不一至，電為達(dá)到電氣的零點(diǎn)，會(huì)使主配抽動(dòng)和傳感器顯示波動(dòng)。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(dǎo)電塑料電阻軌型（接觸式傳感器），隨著調(diào)速器調(diào)整活塞移動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間則可能出現(xiàn)磨損，從而引起調(diào)整的不平衡，引起調(diào)速器抽動(dòng)，黃電1、2號(hào)機(jī)組調(diào)速器曾多次出現(xiàn)此故障，后通過(guò)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(chǎng)要求。
?。?）還有很多別的原因引起的抽動(dòng)，一次調(diào)頻和二次調(diào)頻之間沖突引起的抽動(dòng)，監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)荷給定一般認(rèn)為為二次調(diào)頻，調(diào)速器自身調(diào)頻為一次調(diào)頻，當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，往往二次調(diào)頻往相反方向動(dòng)作，產(chǎn)生矛盾造成抽動(dòng)，解決辦法，當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，上送信號(hào)至監(jiān)控系統(tǒng)，閉鎖監(jiān)控調(diào)整。
（6）調(diào)速器隨動(dòng)系統(tǒng)死區(qū)補(bǔ)償過(guò)大，產(chǎn)生過(guò)調(diào)或欠調(diào)，導(dǎo)致監(jiān)控不停發(fā)出增減負(fù)荷命令，導(dǎo)致調(diào)速器抽動(dòng)等等，這需要調(diào)整好調(diào)速器參數(shù)，和監(jiān)控系統(tǒng)配合一致。
?。?）機(jī)械部分主配回復(fù)不到零位，主配調(diào)整后，正常時(shí)應(yīng)立即恢復(fù)至機(jī)械零位，如果機(jī)械零位不正常，調(diào)整負(fù)荷至目標(biāo)之后，有兩種情況：如果機(jī)械零位偏開(kāi)，電氣部分不控制，但負(fù)荷繼續(xù)增加，超出死區(qū)后，電氣動(dòng)作減負(fù)荷，往返控制造成調(diào)速器抽動(dòng)；如果機(jī)械零位偏關(guān)，電氣部分不控制，但負(fù)荷減少，超出死區(qū)后，電氣動(dòng)作增負(fù)荷，往返控制造成調(diào)速器抽動(dòng)。
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