1、精品水輪機調速器常見故障分析與處理2016-09-1805:50水輪機調速系統故障診斷技術服務推薦107次為便于今后闡述水輪機調速器的故障案例，本文歸納了以下六種基本的故障類別，并分析了其故障發生的原因及相關的處理措施。一、機組自動空載頻率擺動值大其現象分為以下四種情況：1、機組手動空載頻率擺動達0.51.0HZ，自動空載頻率擺動為0.30.6HZ分析：機組手動空載頻率擾動大，調速器參數整定不當處理：進一步調整PID調節參數（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和調整接力器反應時間常數Ty,盡量減小機組自動空載頻率擺動值2、機組手動空載頻率擺動0.30.4HZ，自動空載頻率擺動達0.30.6H

2、Z，且調整PID調節數bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd無明顯效果分析：接力器反應時間常數Ty值過大或過小處理：調整電液（機械）隨動系統放大系數，從而減小或加大接力器反應時間常數Ty，當調節過程接力器高頻抽動，則Ty過小，當接力器動作遲緩且過調，則Ty過大3、機組手動空載頻率擺動0.20.3HZ，自動空載頻率擺動大于等于上述數值，調PID參數無明顯改善分析：接力器至導水機構和/或導水機構機械/電氣反饋有過大的死區處理：處理機械液壓系統和減小反饋機構死區4、微機調速器使被控機組頻率跟蹤于待并電網頻率，后者擺動大而導致機組頻率擺動大分析：被控機組待并入的電網是小電網，電網頻率擺度大處理：調整微機調

3、速器的PID調節參數：Tn向稍大的方向改變二、機組并網運行接力器開度自行減小機組并網自動運行時，出現導葉接力器開度自行減少（又稱“溜負荷”），其現象分為以下四種情況：1、接力器開度（機組所帶負荷）與電網頻率的關系正常，調速器由開度/功率調節模式自動切至頻率調節模式工作分析：電網頻率升高，調速器按靜態特性（bp）減小負荷處理：如果被控機組并入大電網運行，且不起電網調頻作用，可取較大的bp值，并使調速器在開度模式或功率模式下工作1 、由三個因素構成Ypid在較大位置電液轉換器平衡電流（電壓）在開啟方向導葉向關閉方向運動分析：電液轉換器卡阻于關閉側處理：檢查并處理電液轉換器切換并清洗濾油器檢查電液轉

4、換器并排除卡阻現象3 、由三個因素構成YpID與導葉實際開度Yg一致機組所帶負荷在空載附近機組二次回路電源消失或切換分析：機組油開關誤動作處理：檢查送入微機調速器的機組油開關輔助接點，保證機組二次回路電源不間斷。有的微機調速器在機組油開關斷開時，即將電氣開限以一定速度減至空載，或者立刻將其關至空載位置4 、由三個因素構成YpID與導葉實際開度反饋指示表基本一致導葉實際開度明顯小于YpID調速器發出“導葉故障”信號分析：導葉行程電氣反饋移位處理：將調速器切至手動運行，檢查導葉接力器位移，調整并可靠固定開度變送器鎖緊定位螺釘三、導葉接力器呈現跳躍式運動或抖動現象調速器接力器抖動現象分為以下四種情況

5、：1、由兩個因素構成調速器外部功率較大的電氣設備啟動/停止調速器外部直流繼電器或電磁鐵動作/斷開分析：機頻與接力器出現抖動調速器受外部干擾處理：檢查并妥善處理微機調速器的機柜和微機調節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（續流）二極管；接點兩端并接阻容吸收器件（100電阻與630V,0.1mF電容器串聯）2、開機過程中，機組轉速未達到額定轉速，殘壓過低；或機組空載，未投入勵磁；機組大修后第一次開機，殘壓過低，機頻信號出現跳動，接力器跟隨抖動分析：機組頻率信號源受干擾處理：機組頻率信號（殘壓信號和/或齒盤信號）均應采用各自的帶屏蔽的雙絞線接至微機調速器，屏蔽層應可靠地在一點接地。頻

6、率信號線不要與強動力電源線或脈沖信號線平行、靠近布置3、抖動現象無明顯規律，似乎與機組運行振動區、運行人員操作有一定聯系分析：接線松動、接觸不良處理：檢查微機調速器接線端子、電液轉換器等電/機轉換裝置、導葉接力器變送器、機組功率變送器、水頭變送器及調速器內部接線的連接情況，并加以相應的處理4、調節器輸出作較大幅度變動時主配壓閥跳動、油管抖動、接力器運動出現過頭現象分析：導葉接力器反應時間常數Ty值偏小處理：減小電液（機械）隨動系統的放大系數，從而使接力器反應時間常數Ty取較大數值四、運行中調節模式自動切換調節模式自動切換現象分為以下兩種情況：1 、機組并網運行調速器在功率調節模式下工作，自動切

7、換至開度調節模式下工作分析：機組功率變送器有故障或斷線處理：檢查切換后的開度調節模式下的微機調速器讀入的機組功率值，若與機組實際功率有較大差別，與導葉實際開度不相適應，則可確認為機組功率變送器有故障或斷線，應檢查并排除其故障2、機組并網運行調速器在功率調節或開度調節模式下工作，自動切換至頻率調節模式工作分析：電網頻率變化過大或測頻環節有故障處理：機組并入小電網或帶孤立負荷，這種切換是合理的，若電網頻率變化過大，不必強行切換至功率調節或開度調節模式下工作。機組并入大電網，若電網頻率十分穩定，則這種切換應足夠重視，應觀察電網頻率變化情況，并檢查微機調速器的頻率測量及顯示結果。可將其切換至開度調節/

8、功率調節模式工作，觀察一段時間，以確認頻率測量環節的工作是否正常。五、甩負荷過程中出現的不正常現象其現象分為以下六種情況：2 、甩100%負荷過程中，導葉接力器關閉到最小開度后，開啟過于遲緩，或重啟過快，使調節時間過長分析：PID調節程序中負限幅整定不當處理：合理設定負限幅值3 、甩75%額定負荷過程中的水壓上升值過大分析：導葉接力器關閉時間過短處理：檢查是否接力器最短關閉時間過短，若是，按調節保證計算，加長導葉接力器關閉時間值4 、甩75%額定負荷過程中的機組轉速上升值過大分析：導葉接力器關閉時間過長處理：檢查是否接力器最短關閉時間過長，若是，按調節保證計算，縮短導葉接力器關閉時間4、甩75

9、%額定負荷過程中的水壓上升和/或機組轉速上升值過大分析：兩段關閉特性不合要求處理:按調節保證計算，調整兩段關機速度及拐點，或重新進行過渡過程仿真計算，尋求合理的兩段關閉速度及拐點，重新進行整定5 、甩25%額定負荷時，導葉接力器的不動時間過長分析：調速器轉速死區ix偏大處理：檢查并減小機械液壓系統死區適當增大綜合放大系數適當加大Tn或Kd值6、機組油開關未動作，仍在“合上”位置，但送給調速器的機組油開關接點斷開，導致甩負荷或減負荷分析：機組油開關接點誤動作（斷開）處理：完善機組二次回路電源接線，防止機組油開關輔助繼電器誤動作微機調速器程序中對油開關輔助接點進行斷開延時處理（但應慎重）六、與水頭

10、有關的故障現象水頭有關的故障現象分為以下四種情況：1 、開機過程中，機組頻率到不了額定頻率50Hz分析：空載開度運行值偏小處理：人工設定的水頭值高于實際水頭值，使查表插值得到的空載開度值小于應有的空載開度，需人工設定正確水頭值程序中的設定的空載開度值偏小，應根據水電站實際空載開度修正2、導葉接力器增大不到合理的最大開度分析：電氣開限增大不到應有的最大值導葉反饋調整偏大處理：人工設定的水頭值高于實際水頭值，使查表插值得到的電氣開限最大值偏小，應人工設定正確水頭值程序中的電氣開度限制最大值的節點值小于應有的值，應修正上述節點值重新調整導葉反饋，使其開度反饋值與導葉的實際開度一致3、開機過程中，機組過速，頻率甚至達到60Hz分析：空載開度運行值偏大處理：人工設定的水頭值低于實際水頭值，使查表插值得到的空載開度值大于應有的空載開度，需人工設