水輪機轉輪槳葉和導葉不能自動協(xié)聯(lián)運行的故障處理

水輪機轉輪槳葉和導葉不能自動協(xié)聯(lián)運行的故障處理摘要：根據(jù)機組在運行中出現(xiàn)轉輪槳葉和導葉不能自動協(xié)聯(lián)運行的故障現(xiàn)象，本文對該故障現(xiàn)象進行了原因分析，并提出了合理的處理方案，希望能為讀者提供一種新的思路。關鍵詞：水輪機發(fā)電機組調速器；導葉；漿葉引言四川雅安龜都府電力有限責任公司為國家電投四川電力有限公司的下屬子公司，其所屬龜都府電站總裝機容量3*21MW，屬低水頭河床式電站，設計年發(fā)電量3.06億千瓦時，安裝有3臺阿爾斯通生產的GZ4B039-WP-480型燈泡灌流機組，額定水頭12m。1設備運行情況1.1基本情況龜都府水電站3號機組于2009年11月投運。機組配套調速器采用的是武漢長控所生產的GLK-100K-6.3微機雙調節(jié)型調速器，該調速器是專為貫流式水輪發(fā)電機組研制的新型電液調速器。它采用了武漢長江控制設備研究所的兩項專利技術："水輪機調速器的電液比例隨動裝置〃和"水輪機調速器的電動集成隨動裝置”。其電氣部分采用可編程序控制器（PLC），配以比例集成式電液隨動裝置及相應的油壓裝置，構成一個完整的電液調速器，完全滿足貫流式機組對調速器的各項技術要求。其主要特點為：1.1.1電氣部分以可靠性極高的可編程序控制器為其硬件的主體，軟件采用統(tǒng)一的時變參數(shù)控制策略，可適時辨識空載、并網和孤立運行等不同工況，可靠性高，穩(wěn)定性好，帶孤立負荷能力較強；1.1.2具有殘壓測頻，頻率跟蹤等功能，能快速并網；1.1.3能夠按轉速、水位或給定負荷進行自動調節(jié)，具有數(shù)字協(xié)聯(lián)及波動控制的功能；1.1.4觸摸顯示屏能顯示調速系統(tǒng)的運行狀態(tài)和主要參數(shù)，如機組頻率，電網頻率，導葉開度，槳葉開度，調節(jié)器輸出，協(xié)聯(lián)輸出和調節(jié)器的諸參數(shù)，具有多種顯示界面，能顯示調速系統(tǒng)的動態(tài)過程數(shù)據(jù)；1.1.5以PLC專用通訊協(xié)議方式方便地實現(xiàn)與上位機的通訊；1.1.6用電液比例閥直接控制主配壓閥，結構簡單，調整方便，可靠性高，耗油量?。?.1.7電氣故障時，可自動地保持機組故障前所帶負荷，并切換為手動模式運行。1.2異常情況2018年10月25日14：20，電站3號機組在開機并網后帶負荷過程中發(fā)現(xiàn)機組轉輪槳葉不能開啟，槳葉與導葉無法協(xié)聯(lián)運行的故障，機組被迫停機退出運行。發(fā)生故障時，機組導葉可以根據(jù)有功功率的給定自動開啟到需要的開度，而槳葉一直處于全開位，機組振動和噪聲增大，所帶有功功率較正常情況下需要的導葉開度變大。2故障原因分析發(fā)生故障后直接的現(xiàn)象是機組槳葉處于全關位，而引起槳葉全關的主要原因有以下幾點：（1）調速器槳葉控制閥機械中位問題。當調速器的控制閥（如比例閥、引導閥、主配壓閥）機械中位發(fā)生變動，如中位偏向關機側或閥芯卡阻在關閉槳葉側，槳葉將關閉至全關位，使槳葉與導葉無法協(xié)聯(lián)運行。（2） 機組受油器問題。當機組受油器的開啟、關閉腔“O”密封圈損壞或浮動瓦磨損量過大時，受油器的開啟、關閉腔會發(fā)生竄油，在轉輪活塞的重力及外力作用下，槳葉將關至全關位，使槳葉與導葉無法協(xié)聯(lián)運行。（3） 轉輪槳葉接力器問題。機組轉輪接力器活塞與活塞缸產生磨損，使槳葉接力器開啟、關閉腔發(fā)生竄油，槳葉也會關至全關位，使槳葉與導葉無法協(xié)聯(lián)運行。（4） 槳葉開度或導葉開度傳感器故障的原因。當槳葉開度或導葉開度傳感器故障，為了確保機組穩(wěn)定運行，調速器PLC程序都會切除輪葉控制，也將使槳葉與導葉無法協(xié)聯(lián)運行。3故障部位判斷對故障原因全面分析后，為快速準確確定故障部位，電站采取了先易后難的方式，對設備故障部位進行了初判。（1） 對3號機組調速器槳葉側油路控制閥機械中位進行了檢查。檢查調速器的控制閥（如比例閥、引導閥）機械中位是否發(fā)生變動，其中位是否偏向關機側或閥芯卡阻在關閉槳葉側，經檢查各閥正常。由此可以排除調速器槳葉側油路控制閥的問題。（2） 機組受油器和槳葉接力器問題的排查。在機組帶負荷運行時，將3號機組調速器槳葉控制方式切至現(xiàn)地“電手動”，操作槳葉開啟旋鈕開關，發(fā)現(xiàn)可以正常操控槳葉（全關到全開、全開到全關），且統(tǒng)計機組漏油箱漏油泵啟停間隔時長較往天也無明顯的變化，檢查下游尾水也無浮油。由此又可以排除機組轉輪槳葉接力器和受油器問題。（3） 機組槳葉開度或導葉開度傳感器故障的排查。將機組停機后落下尾水門，做好各項安全措施后，首先采用"電手動〃模式緩慢操控槳葉，整個操控過程開度指示儀表及受油器處的槳葉機械反饋裝置運行都很平緩，無任何跳變現(xiàn)象，由此可以初步排除槳葉開度反饋傳感器的問題。接線來再對導葉傳感器進行排查，將導葉控制方式切至現(xiàn)地"電手動”，緩慢的開啟導葉；當開啟至30%開度時，發(fā)現(xiàn)開度顯示儀表有一輕微的擺動現(xiàn)象；再次開啟導葉，當開啟50%開度時，發(fā)現(xiàn)開度顯示儀表又有一輕微但較前一次更大的擺動現(xiàn)象；繼續(xù)開啟導葉，當開啟75%開度時，發(fā)現(xiàn)開度顯示儀表就有一次很明顯更大的擺動現(xiàn)象，開度從75%一下就自行減小的55%后又升到75%的現(xiàn)象。由此故障原因可以初步確定為：導葉開度傳感器的故障后，為確保機組安全運行，調速器PLC程序切除了輪葉控制，槳葉一直處于全關位，從而致使槳葉與導葉無法協(xié)聯(lián)運行。4故障的處理在做好安全措施后，拆掉舊的導葉接力器上的拉線位移傳感器（型號ASMCLMZ41-CE1A1K2100），更換上新的備品后在調速器電柜觸摸屏上重新調整開度零位，為提高開度測量的準確性，可讓開度略微有一點，在0.5%左右可以。調試好后，開機檢驗故障處理的正確性，經開機帶負荷試驗，機組槳葉可以正常跟同步隨導葉的開啟，協(xié)聯(lián)正常。5結束語龜都