水輪機(jī)調(diào)速器常見(jiàn)故障分析與處理

1、精品水輪機(jī)調(diào)速器常見(jiàn)故障分析與處理2016-09-1805:50水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障診斷技術(shù)服務(wù)推薦107次為便于今后闡述水輪機(jī)調(diào)速器的故障案例，本文歸納了以下六種基本的故障類別，并分析了其故障發(fā)生的原因及相關(guān)的處理措施。一、機(jī)組自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)值大其現(xiàn)象分為以下四種情況：1、機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)達(dá)0.51.0HZ，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)為0.30.6HZ分析：機(jī)組手動(dòng)空載頻率擾動(dòng)大，調(diào)速器參數(shù)整定不當(dāng)處理：進(jìn)一步調(diào)整PID調(diào)節(jié)參數(shù)（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和調(diào)整接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty,盡量減小機(jī)組自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)值2、機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)0.30.4HZ，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)達(dá)0.30.6H

2、Z，且調(diào)整PID調(diào)節(jié)數(shù)bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd無(wú)明顯效果分析：接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty值過(guò)大或過(guò)小處理：調(diào)整電液（機(jī)械）隨動(dòng)系統(tǒng)放大系數(shù)，從而減小或加大接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty，當(dāng)調(diào)節(jié)過(guò)程接力器高頻抽動(dòng)，則Ty過(guò)小，當(dāng)接力器動(dòng)作遲緩且過(guò)調(diào)，則Ty過(guò)大3、機(jī)組手動(dòng)空載頻率擺動(dòng)0.20.3HZ，自動(dòng)空載頻率擺動(dòng)大于等于上述數(shù)值，調(diào)PID參數(shù)無(wú)明顯改善分析：接力器至導(dǎo)水機(jī)構(gòu)和/或?qū)畽C(jī)構(gòu)機(jī)械/電氣反饋有過(guò)大的死區(qū)處理：處理機(jī)械液壓系統(tǒng)和減小反饋機(jī)構(gòu)死區(qū)4、微機(jī)調(diào)速器使被控機(jī)組頻率跟蹤于待并電網(wǎng)頻率，后者擺動(dòng)大而導(dǎo)致機(jī)組頻率擺動(dòng)大分析：被控機(jī)組待并入的電網(wǎng)是小電網(wǎng)，電網(wǎng)頻率擺度大處理：調(diào)整微機(jī)調(diào)

3、速器的PID調(diào)節(jié)參數(shù)：Tn向稍大的方向改變二、機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行接力器開(kāi)度自行減小機(jī)組并網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)導(dǎo)葉接力器開(kāi)度自行減少（又稱“溜負(fù)荷”），其現(xiàn)象分為以下四種情況：1、接力器開(kāi)度（機(jī)組所帶負(fù)荷）與電網(wǎng)頻率的關(guān)系正常，調(diào)速器由開(kāi)度/功率調(diào)節(jié)模式自動(dòng)切至頻率調(diào)節(jié)模式工作分析：電網(wǎng)頻率升高，調(diào)速器按靜態(tài)特性（bp）減小負(fù)荷處理：如果被控機(jī)組并入大電網(wǎng)運(yùn)行，且不起電網(wǎng)調(diào)頻作用，可取較大的bp值，并使調(diào)速器在開(kāi)度模式或功率模式下工作1 、由三個(gè)因素構(gòu)成Ypid在較大位置電液轉(zhuǎn)換器平衡電流（電壓）在開(kāi)啟方向?qū)~向關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)分析：電液轉(zhuǎn)換器卡阻于關(guān)閉側(cè)處理：檢查并處理電液轉(zhuǎn)換器切換并清洗濾油器檢查電液轉(zhuǎn)

4、換器并排除卡阻現(xiàn)象3 、由三個(gè)因素構(gòu)成YpID與導(dǎo)葉實(shí)際開(kāi)度Yg一致機(jī)組所帶負(fù)荷在空載附近機(jī)組二次回路電源消失或切換分析：機(jī)組油開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作處理：檢查送入微機(jī)調(diào)速器的機(jī)組油開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)，保證機(jī)組二次回路電源不間斷。有的微機(jī)調(diào)速器在機(jī)組油開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，即將電氣開(kāi)限以一定速度減至空載，或者立刻將其關(guān)至空載位置4 、由三個(gè)因素構(gòu)成YpID與導(dǎo)葉實(shí)際開(kāi)度反饋指示表基本一致導(dǎo)葉實(shí)際開(kāi)度明顯小于YpID調(diào)速器發(fā)出“導(dǎo)葉故障”信號(hào)分析：導(dǎo)葉行程電氣反饋移位處理：將調(diào)速器切至手動(dòng)運(yùn)行，檢查導(dǎo)葉接力器位移，調(diào)整并可靠固定開(kāi)度變送器鎖緊定位螺釘三、導(dǎo)葉接力器呈現(xiàn)跳躍式運(yùn)動(dòng)或抖動(dòng)現(xiàn)象調(diào)速器接力器抖動(dòng)現(xiàn)象分為以下四種情況

5、：1、由兩個(gè)因素構(gòu)成調(diào)速器外部功率較大的電氣設(shè)備啟動(dòng)/停止調(diào)速器外部直流繼電器或電磁鐵動(dòng)作/斷開(kāi)分析：機(jī)頻與接力器出現(xiàn)抖動(dòng)調(diào)速器受外部干擾處理：檢查并妥善處理微機(jī)調(diào)速器的機(jī)柜和微機(jī)調(diào)節(jié)器殼體的接地外部直流繼電器或電磁鐵線圈加裝反向并接（續(xù)流）二極管；接點(diǎn)兩端并接阻容吸收器件（100電阻與630V,0.1mF電容器串聯(lián)）2、開(kāi)機(jī)過(guò)程中，機(jī)組轉(zhuǎn)速未達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，殘壓過(guò)低；或機(jī)組空載，未投入勵(lì)磁；機(jī)組大修后第一次開(kāi)機(jī)，殘壓過(guò)低，機(jī)頻信號(hào)出現(xiàn)跳動(dòng)，接力器跟隨抖動(dòng)分析：機(jī)組頻率信號(hào)源受干擾處理：機(jī)組頻率信號(hào)（殘壓信號(hào)和/或齒盤信號(hào)）均應(yīng)采用各自的帶屏蔽的雙絞線接至微機(jī)調(diào)速器，屏蔽層應(yīng)可靠地在一點(diǎn)接地。頻

6、率信號(hào)線不要與強(qiáng)動(dòng)力電源線或脈沖信號(hào)線平行、靠近布置3、抖動(dòng)現(xiàn)象無(wú)明顯規(guī)律，似乎與機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)區(qū)、運(yùn)行人員操作有一定聯(lián)系分析：接線松動(dòng)、接觸不良處理：檢查微機(jī)調(diào)速器接線端子、電液轉(zhuǎn)換器等電/機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、導(dǎo)葉接力器變送器、機(jī)組功率變送器、水頭變送器及調(diào)速器內(nèi)部接線的連接情況，并加以相應(yīng)的處理4、調(diào)節(jié)器輸出作較大幅度變動(dòng)時(shí)主配壓閥跳動(dòng)、油管抖動(dòng)、接力器運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)過(guò)頭現(xiàn)象分析：導(dǎo)葉接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty值偏小處理：減小電液（機(jī)械）隨動(dòng)系統(tǒng)的放大系數(shù)，從而使接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)Ty取較大數(shù)值四、運(yùn)行中調(diào)節(jié)模式自動(dòng)切換調(diào)節(jié)模式自動(dòng)切換現(xiàn)象分為以下兩種情況：1 、機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)速器在功率調(diào)節(jié)模式下工作，自動(dòng)切

7、換至開(kāi)度調(diào)節(jié)模式下工作分析：機(jī)組功率變送器有故障或斷線處理：檢查切換后的開(kāi)度調(diào)節(jié)模式下的微機(jī)調(diào)速器讀入的機(jī)組功率值，若與機(jī)組實(shí)際功率有較大差別，與導(dǎo)葉實(shí)際開(kāi)度不相適應(yīng)，則可確認(rèn)為機(jī)組功率變送器有故障或斷線，應(yīng)檢查并排除其故障2、機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)速器在功率調(diào)節(jié)或開(kāi)度調(diào)節(jié)模式下工作，自動(dòng)切換至頻率調(diào)節(jié)模式工作分析：電網(wǎng)頻率變化過(guò)大或測(cè)頻環(huán)節(jié)有故障處理：機(jī)組并入小電網(wǎng)或帶孤立負(fù)荷，這種切換是合理的，若電網(wǎng)頻率變化過(guò)大，不必強(qiáng)行切換至功率調(diào)節(jié)或開(kāi)度調(diào)節(jié)模式下工作。機(jī)組并入大電網(wǎng)，若電網(wǎng)頻率十分穩(wěn)定，則這種切換應(yīng)足夠重視，應(yīng)觀察電網(wǎng)頻率變化情況，并檢查微機(jī)調(diào)速器的頻率測(cè)量及顯示結(jié)果?？蓪⑵淝袚Q至開(kāi)度調(diào)節(jié)/

8、功率調(diào)節(jié)模式工作，觀察一段時(shí)間，以確認(rèn)頻率測(cè)量環(huán)節(jié)的工作是否正常。五、甩負(fù)荷過(guò)程中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象其現(xiàn)象分為以下六種情況：2 、甩100%負(fù)荷過(guò)程中，導(dǎo)葉接力器關(guān)閉到最小開(kāi)度后，開(kāi)啟過(guò)于遲緩，或重啟過(guò)快，使調(diào)節(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)分析：PID調(diào)節(jié)程序中負(fù)限幅整定不當(dāng)處理：合理設(shè)定負(fù)限幅值3 、甩75%額定負(fù)荷過(guò)程中的水壓上升值過(guò)大分析：導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間過(guò)短處理：檢查是否接力器最短關(guān)閉時(shí)間過(guò)短，若是，按調(diào)節(jié)保證計(jì)算，加長(zhǎng)導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間值4 、甩75%額定負(fù)荷過(guò)程中的機(jī)組轉(zhuǎn)速上升值過(guò)大分析：導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)處理：檢查是否接力器最短關(guān)閉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，若是，按調(diào)節(jié)保證計(jì)算，縮短導(dǎo)葉接力器關(guān)閉時(shí)間4、甩75

9、%額定負(fù)荷過(guò)程中的水壓上升和/或機(jī)組轉(zhuǎn)速上升值過(guò)大分析：兩段關(guān)閉特性不合要求處理:按調(diào)節(jié)保證計(jì)算，調(diào)整兩段關(guān)機(jī)速度及拐點(diǎn)，或重新進(jìn)行過(guò)渡過(guò)程仿真計(jì)算，尋求合理的兩段關(guān)閉速度及拐點(diǎn)，重新進(jìn)行整定5 、甩25%額定負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)葉接力器的不動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)分析：調(diào)速器轉(zhuǎn)速死區(qū)ix偏大處理：檢查并減小機(jī)械液壓系統(tǒng)死區(qū)適當(dāng)增大綜合放大系數(shù)適當(dāng)加大Tn或Kd值6、機(jī)組油開(kāi)關(guān)未動(dòng)作，仍在“合上”位置，但送給調(diào)速器的機(jī)組油開(kāi)關(guān)接點(diǎn)斷開(kāi)，導(dǎo)致甩負(fù)荷或減負(fù)荷分析：機(jī)組油開(kāi)關(guān)接點(diǎn)誤動(dòng)作（斷開(kāi)）處理：完善機(jī)組二次回路電源接線，防止機(jī)組油開(kāi)關(guān)輔助繼電器誤動(dòng)作微機(jī)調(diào)速器程序中對(duì)油開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)進(jìn)行斷開(kāi)延時(shí)處理（但應(yīng)慎重）六、與水頭

10、有關(guān)的故障現(xiàn)象水頭有關(guān)的故障現(xiàn)象分為以下四種情況：1 、開(kāi)機(jī)過(guò)程中，機(jī)組頻率到不了額定頻率50Hz分析：空載開(kāi)度運(yùn)行值偏小處理：人工設(shè)定的水頭值高于實(shí)際水頭值，使查表插值得到的空載開(kāi)度值小于應(yīng)有的空載開(kāi)度，需人工設(shè)定正確水頭值程序中的設(shè)定的空載開(kāi)度值偏小，應(yīng)根據(jù)水電站實(shí)際空載開(kāi)度修正2、導(dǎo)葉接力器增大不到合理的最大開(kāi)度分析：電氣開(kāi)限增大不到應(yīng)有的最大值導(dǎo)葉反饋調(diào)整偏大處理：人工設(shè)定的水頭值高于實(shí)際水頭值，使查表插值得到的電氣開(kāi)限最大值偏小，應(yīng)人工設(shè)定正確水頭值程序中的電氣開(kāi)度限制最大值的節(jié)點(diǎn)值小于應(yīng)有的值，應(yīng)修正上述節(jié)點(diǎn)值重新調(diào)整導(dǎo)葉反饋，使其開(kāi)度反饋值與導(dǎo)葉的實(shí)際開(kāi)度一致3、開(kāi)機(jī)過(guò)程中，機(jī)組過(guò)速，頻率甚至達(dá)到60Hz分析：空載開(kāi)度運(yùn)行值偏大處理：人工設(shè)定的水頭值低于實(shí)際水頭值，使查表插值得到的空載開(kāi)度值大于應(yīng)有的空載開(kāi)度，需人工設(shè)