◇西藏农牧学院水利土木工程学院 臧真麟 刘志林

水轮机调速器在在水电站处理系统中处于核心地位，其运行的稳定性对水力发电机组的正常运行有着直接影响。本文针对水电站水轮机调速器常见的故障原因进行分析，并以此为依据提出合适的处理方案。

1 前言

水力发电作为水能利用中极为重要的环节之一，已经成为我国电力行业的重要工程。水力发电不仅不会破坏环境，还可以大量节省能源。水轮机调速器作为水电厂中极为重要的一部分，如果出现任何故障，都会给电厂带来直接的损失。所以，我们要更加全面的了解水轮机调速器的常见故障，研究制定合理的故障解决方法，保障水轮机能够平稳、高效的正常运转。

2 调速器导叶故障

2.1 故障原因及分析

如果水轮机调速器电器柜在掉电以后重新通电，导叶以及水头一直处于停止运行的故障状态，这时将导叶调节至非自动运行状态，同时测量电源模块的输出电压并发现电压异常，此时调速器的导叶发生故障。发生此故障的原因有两方面：一方面可能是因为导叶反馈的电流信号低于或者超出电流信号范围（4mA～24mA），此时认定为故障。导致此类型故障产生的因素分为越低限和越高限两种：越低限的产生一般是由于信号线脱线或者导叶关闭所导致；大电流信号导致的大幅度波动可能会导致越高限。另一方面可能是因为导叶反馈回路断落或者发生故障的原因，此故障可能是由于某个元件中的反馈线路断开或者元件整体发生损坏[1]，导致反馈回路中断或者接地，使得故障灯亮起，反馈信号出现异常。

2.2 故障处理方法

针对于越限现象的处理方法为：对施用于反馈回路的导叶反馈线做预先处理工作，做好信号屏蔽处理，保证信号能够稳定的输送；其次，结合实际情况，采用过滤处理等方式，辨别越限故障信号，减少干扰信号的接收量，让水轮机调速器在接收到瞬间故障信号时不会立即将操作系统改为非自动调节状态。针对于导叶反馈回路问题的解决办法为：首先要通过逐步甩线的方式确定故障点的范围，然后通过测量接地确定故障点，最后为对故障点接线进行包扎处理解决问题。

3 工作电源电压故障

3.1 故障原因及分析

水电站水轮机调速器在运行时，交流电源和直流电源会采取直连方式与其电源板装置连接，但是在实际运行中，一部分设备并不能够正常运行，其电源板装置的输出电压与正常运行情况下的输出电压有较大偏差，此种情况即为工作电源电压故障。具体分析两种电源的接入过程后得知，导致此故障的基本原因具体展现在两个方面：直流、交流电源在接入过程中操作不当；水轮机调速器电路电源板装置本身质量不能得到保证。

3.2 故障处理方法

针对水轮机调速器工作电源电压故障问题，需要在将调速器处理系统引入工作电源前，结合水轮机调速器的真实运行情况，对交流、直流线路进行全面的检测，查看水轮机调速器与电流线路的连接和运行是够正常，确保线路连接的正确性，电压等级处于合理范畴内。

若调速器的电流线路连接正确，但是电压等级超出合理区间范围，则需要进一步检测水轮机调速器的运行情况，检查电路电源板装置是否存在元件损坏、断线等问题，如果发现上述问题或者其他技术性问题，应该按照相关的解决办法及时处理，确保水轮机调速器在工作时获得在合理范围内的稳定电压。

4 调速器运行故障

4.1 故障原因及分析

水轮机调速器在自动运行时会出现导叶频繁发生大幅度调节问题，严重者甚至会导致水轮机调速器停电，影响水电站的正常运行处理系统，可能导致安全事故的发生。相比于自动运行状态，水轮机调速器在处于手动运行状态时，可以高效率的稳定运行。经过分析得出，导致这种在不同的控制状态下，调速器运行情况大不相同的原因在于机组的异常波动和接力器的反常动作。两方面的的原因会导致这种情况的出现：机械液压问题和电气问题[2]。机械液压问题会导致在运行过程中桨叶和导叶接力器的内部的会出现严重的窜油现象，致使导叶和桨叶在运行过程中大量漏油；同时，机械液压问题也会导致导叶和桨叶的控制出现问题，或者导致调速直线位移转换器卡涩等故障的发生。电气问题通常出现在三个方面：在运行中，导叶和桨叶的测量元件发生故障；在操作过程中，导叶或桨叶的机械控制元件运行异常；电网发生大幅度频率波动时，调速器的频率调节模式使得发电机组调节频繁。

4.2 故障处理方法

当水轮机调速器发生异常波动时，首先要判断出水调速器的故障类型，记录故障周围存在的直观问题，注意观察是否存在异常现象，例如调速直线位移转换器是否卡涩、导叶主配阀是否卡阻等；其次要检查测频模块和输入输出板件运行情况是否正常，避免其他故障的出现。检测过程中如果发现元件故障问题或者出现调速器偏移等现象时要及时按照相应解决方案处理，保证水轮机发电机组的安全运行。

5 发电机组跳闸

5.1 故障原因及分析

发电机组和水轮机调速器在运行时运行负荷过大，调速器会将导叶开度的限制值增加到最大值。这时，如果调速器的导叶开度处于稳定状况，电流量将会骤然增加，导致发电机组跳闸。

5.2 故障处理方法

当机组负荷超出限制值时，在一定范围之内，将额定值加大，可以将电流量稳定下来，避免发电机组跳闸，造成不必要的损失。在稳定下来后，需要根据实际工作状况更改调试器。

6 结语

综上所述，如果水轮机调速器发生故障会严重影响水轮机组的运行，为保证水轮机组的正常运行，调速器应该保持在最佳运行状态。应结合调速器的实际运行工况，针对不同的运行故障找出相应的诱因。在调速器的实际运行中，由于客观原因会导致其故障率偏高，相关维护人员应做好维护工作，发现故障及时采取相关解决方案进行维修，避免发生事故导致不必要的损失。