万家寨水电站调速器运行异常现象分析与总结.docx

文章编号：1005- 6548（2011）02- 0177- 04万家寨水电站调速器运行异常现象分析与总结何根生，袁爱良（黄河万家寨水利枢纽有限公司，山西 偏关 036412）摘 要：水轮机调速器的安全、稳定运行直接决定着电网及电站主设备的安全运行。主要对万家寨水电站 6台水轮机调速器系统在 10 多年运行过程中，发生的异常现象及处理措施进行了分析与总结，以提高设备运行可 靠性。关键词：水利水电；水轮机；调速器；运行中图分类号：TM312文献标识码：B黄河万家寨水电站位于黄河北干流托克托至龙口河段峡谷内，处于山西省、内蒙古自治区交界 处。电站共安装有 6 台 180 MW 混流式水轮发电机 组，6 台水轮机调速器系统均为法国 ALSTOM 公司 生产的 DIGIPID1500 奈尔匹克产品。电站年设计发电量 27.5 亿 kW·h，电站 6 台水 轮发电机组通过发变组单元接入 220 kV 系统，电 站 220 kV 系统采用双母线接线形式，各有 3 回220 kV 线路分别接入内蒙古西部电网、山西省电 网。万家寨水电站是华北电网主力调峰电站，调速 器系统安全、可靠、稳定运行至关重要。备异常现象的分析、总结，为万家寨水电站调速器系统安全、可靠运行将会提供重要参考价值。2异常现象与处理措施调节器系统开机令消失，发生导叶全2.1关，机组由发电运行转入调相运行在机组投产发电初期，电调柜电气调节器系统 外部开入的开机令由计算机监控系统 LCU 单元自 保持，当计算机监控系统 LCU 单元电源消失后， 电调柜的开机令开入回路不再自保持，引起电调柜 电气调节器系统开机令消失，导致机组导叶全关， 机组溜负荷至 0，直至吸收系统有功[1]。电气调节器系统的外部开机令外部开机令回路 改造前，DC24 V 电源为计算机监控系统现地 LCU 单元电源，当 DC24 V 电源失电后，J41 自保持回 路复归，致使调速器电调柜内的 R0 开机令回路由 动作而复归，从而使调速器电气调节器开机令开入 消失。为了提高调速器系统运行可靠性，对电调柜 电气调节器系统的外部开机令进行了改造，将开机 令自保持回路由计算机监控系统改造至电调柜内自 保持。改造后，计算机监控系统开出脉冲型 J41 继 电器动作后，电调柜内的 R0 开机令回路自保持由 其一对常开点自保持，即使在运行过程中，计算机 监控系统 LCU 单元失电，也不会导致 R0 开机令回 路复归。通过改造后，没有发生过一次由于计算机 监控系统 LCU 单元失电而引起调速器失处开机令，1运行简述万家寨水电站第一台机组于 1998 年 12 月 28日发电，2000 年 6 台机组全部投产，6 台水轮机调 速器系统均为法国 ALSTOM 公司产品，其型号为 DIGIPID1500 型奈尔匹克调速器。电调系统设置 1 面控制柜，配置 2 套电气调节 器控制系统，一套主用、一套备用，通常由主用电 气调节器系统对机组控制、调节，当主用电气调节 器系统发生异常或故障后，将自动切换至备用电气 调节器系统自动运行。备用电气调节器系统设计有 电手动操作、控制功能[1]。主用电气调节器系统测 频方式为电气 PT 测频，备用电气调节器系统采用 齿盘测速方式。万家寨水电站调速器系统在 12 余 年的运行过程中，发生过一些异常现象，经过对设收稿日期：2010- 12- 09作者简介：何根生（1972—），男，工程师，主要从事水电站技术管理监督工作，（E- mail）mailto:hgs5567@126.comhgs5567@126.com电 力学 报第 26 卷178导致机组导叶全关异常现象。电调柜调节器系统开机令回路改造前后，如图 1 所示。与大轴齿的测量间隙，或清洁处理测速传感器或更换新的测速传感器。此类故障现象在万家寨水电站运行 过程中，发生故障频率较高。一般在机组检修期间， 重点检查齿盘测速传感器的安装固定是否牢固、传感 器与大轴齿的间隙是否发生变化，清洁处理测速传 感器感应端面，以提高备用电气调节器运行可靠性 及备用率。2.4调速器主配位置反馈传感器故障调速器主配位置反馈传感器故障，主要表现 为：传感器的反馈超量程，引起主用或备用电气 调节器主事故，会导致机组无法正常开导叶。在12 余年的运行过程中，该故障现象发生的次数较 多。万家寨水电站调速器系统主配运行反馈传感 器为位移传感器，输出电流为 4～20 mA，在正常 运行时，主配传感器反馈电流值超出下限 4 mA 或 超出上限 20 mA 时，电气调节器将报主事故，将 不再有电气控制信号输出至电液转换器，致使主 配不动，导叶不能开起。主配传感器与主配一同 安装在调速器系统回油箱上，回油箱内有调速器 系统感压阀、空载阀等，在日常设备起动运行过 程中，现场振动可能比较大，会是导