[水轮机调速器操作机构在运行中的作用及部分故障分析] 水轮机调速器的作用

时间：2019-03-31 03:25:56　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：兹以XT/300型调速器在水轮机组运行中常见的故障结合运行的实际进行简要故障处理分析。　　关键词：XT/300型调速器；功能；故障处理　　Abstract: it will analyzes 300 XT governor in the operation of the turbines common failures and the actual operation of the brief troubleshooting.
　　Keywords: XT / 300 type governor; Function; Fault handling
　　中图分类号：TK243.6文献标识码：A文章编号：
　　
　　
　　中小型水电站的水轮机调速器，根据水轮机组的运行工况是多种多样的，已不是单纯地转速自动调节器，而是兼具多种功用的一种自动化装置。运行中的调速器必须能适应机组单独运行及在电力系统中并列运行的多种需要，因此对调速器除了能担负转速自动调节任务外，还要兼具操作机组的功能，使机组启动、并网、调整转速和负荷以及停车等功能。
　　１、机械液压型调速器由自动调节机构、操作控制机构等两大机构组成。根据运行的操作要求，还附设保护装置，监视仪表和油压装置共同组成一件完整的自动化装置。兹以XT／300型调速器为例，其操作机构是由：
　　 1.1转速与负荷调整机构（简称变速机构及动作原理图如图1所示）。
　　
　　 1.2开度限机构（动作原理图如图2所示）。
　　
　　 1.3人力起动停机机构。
　　 1.4自动手动切接阀等部分组成。下面就以XT/300型调速器运行中控制机构对水轮机调节的基本功能及部分操作机构故障略以分析。
　　2、XT/300型调速器的部分控制机构对水轮机调节的基本功能介绍。
　　2.1转速与负荷调整机构（简称变速机构）其作用：当水轮发电机组单车运行时可改变机组的平衡转变，当机组并入电力网系统运行时，可改变机组所承担的负荷分配。
　　 2.2开度限制机构其作用：起动和关闭机组；将导叶开度限制在预定的范围内；用油压或手动控制机组运行。
　　 2.3人力起动停机构其作用：非液压状态下，为了运行的需要，通过人力操作接力器启动或停机操作。
　　 2.4自动、手动切换阀其作用：控制油路在非油压状态及液压状态运行的油路通闭切换功能。
　　3、在一般情况下机械设备故障，大多是由单一原因引起的，有的故障看似相同，但原因却不同。以下试列出XT/300型调速器在运行中的常见的故障并略谈故障处理方案，让同行者在排除故障时共同参考。
　　 3.1电动操作开度或变速机构时，指针出现时慢或时动时停现象。
　　故障分析：运行中这类故障是调速箱内摩擦轮压得太松所致。当蜗轮随电动机轴端杆减速转动时，其上的摩擦片有时能带动摩擦轮及其机构动作，指针正常移动，但由于设备失修、日常维护和保养等原因，在系统传动机构中的摩擦阻力矩不是恒定的。当阻力矩过大而超出蜗轮与摩擦轮之间的摩擦力矩时，摩擦片处就打滑，指针就不移动。故障处理方案：适当拧松摩擦轮前压簧的调节螺母，直至转动。手轮能随摩擦轮平稳旋转，指示机构动作正常，刻度指示正确，而手动时又动作轻便自如就可，并将双螺母拧紧锁定。
　　 3.2运行中电动操作开度或变速机构时，电动机发出嗡嗡超载声响且电动机不转动。
　　故障分析：（1）电动机本身或电源有问题。（2）减速箱中的齿轮系统受卡等问题。（3）开度限制机构铜螺母与其螺杆间是否有脏物卡阻。（4）开度限制机构铜螺母轴线偏斜与杠杆连接叉头两侧的短销的销孔配合是否有卡阻。
　　故障处理方案：（1）检查电动机本身和电源线路的情况（2）将电动与手动连接机构的轴端的双螺母作相应调节。（3）清洗减速箱内的脏物，并予保养。（4）开度限制机构的电动与手动连接处双调节螺母松出后，电动机的转动灵活正常，则表明减速箱内的机构是正常的问题可能出在铜螺母与其螺杆间有杂物或配合不良。可用油擦洗铜螺母与螺杆齿合段，使两者自行转动，相互研磨配合。（5）如因铜螺母两销孔口有摩损偏斜现象，则应更换或加以修磨修理。
　　 3.3手动操作开度限制机构开机，机组启动运行后，在离心摆投入前就切换阀手柄至自动控制位置，则主接力器活塞就自动关闭。
　　故障分析：（1）由XT/300型调速器的调整系统动作原理分析可知，当切换阀手柄至于手动位置，操作主接力器活塞开机时，压力控制油路不经离心摆引导阀直接从切换阀经开度限制针塞的控制，再进入辅助接力器活塞上腔，将辅助接力器与主配压阀活塞压下，使主接力器活塞向开机侧移动。如此时切换阀手柄切到自动位置，主接力器活塞却自动关闭，说明了辅助接力器活塞上腔因切换阀手柄切到自动位置后，突然接通排油，而产生这种异常现象。因而故障根源在切换阀经引导阀回到开度限制的控制油路有问题（如严重漏油）或因引导阀转动套及针杆的配合位置不正确所致。（2）当切换阀置于自动位置时，离心摆停止转动，引导阀转动套处于正常下限位置时，如固定套和针塞也处于正常位置，则转动套的下排油孔是被针塞下阀盘封闭住的。上排油孔低于针塞上阀盘凸缘，经固定套的上油孔与从切换阀引来的压力油相通，此压力油再经针塞上下阀盘间的环状空间进入转动套中排油孔，再进入固定套的下油孔和油管，经开度限制针塞的控制，使辅助接力器和主配压阀活塞得以工作正常，不致因切换到自动位置后，会出现主接力器活塞突然自动关闭的异常现象。
　　障处理方案：（1）如属从切换阀到引导阀，再由引导阀至开度限制的油路漏油严重的，可采取相应的处理方法（如：更换密封环）。（2）如因固定套在阀体内装配不当引起固定套装配位置偏高，也应作相应处理。
　　 3.4手动操作开度限制机构，将运行中的机组停机时，可主接力器活塞不动。
　　故障分析：（1）辅助接力器活塞杆上的限位螺母未调好，或上限螺母虽已调好，但未锁定，在开机时不慎移动所致。（2）主配压阀或辅助接力器内进入杂质，造成阀体卡阻。
　　处理方案：（1）将辅助接力器活塞杆上的关闭侧限位螺母向下拧，观察主配压阀活塞能否向上移动（当然要开度限制机构针塞处于关机位置）。如能上移则表明辅助接力器与配压阀活塞未受卡阻，而是上限螺母偏高。此时主接力器活塞仍不移动，表明主配压阀活塞还太高，仍处于开机状态，应继续将上限螺母向下拧，使主配压阀活塞继续上升，直至主接力器活塞能向关机侧移动，调节好并锁好上限螺母。（2）如将上限螺母向下拧后，主配压阀活塞仍不移动，则应仔细拆开主配压阀和辅助接力器，认真清洗和检查，用细油石修磨阀盘受伤面，如卡阻损伤严重宜更换相应零件。
　　 3.5运行中操作机构增加负荷时，接力器活塞拒动。
　　故障分析：（1）引导阀针塞或主配压阀活塞受卡阻，给查实，这些部分的功能正常。（2）开度限制针塞实际位置下降，开度限制指针所反应的开度比实际开度偏大。此时导叶的实际开度与开度限制针塞的实际位置是相符的。如用人力操作将引导阀针塞抬高，试图使辅助接力器活塞上部油压力升高，但终因此高压油路实际位置下降了被开度限制针中阀盘所封堵，主配压阀活塞不能下移，接力器活塞拒动，增加负荷就不能实现。
　　故障处理方案：（1）按整机静态要求，重新调整好开度限制针塞，开度限位指针，接力器活塞行程，三者之间的正确对应的位置后，将开度限制针塞上端丝杆的锁定螺母拧紧，以免松动。（2）调整减速装置内磨擦轮弹簧压力，既不打滑，调整好后拧紧螺母。（3）检查反馈连杆是否被弹簧盒孔卡搁，发现卡搁时可移动方架，适当调正反馈连杆位置，或将弹簧盒壳上孔直径车大，使连杆有水平位移时不受卡搁。（4）检查反馈连杆自身是否与弹簧盒内的滚珠轴承内孔相卡，并予保养处理。
　　3、结束语
　　总之，XT/300型机械液压型调速器，年份已久，结构复杂，运行中出现多故障现象，原因也较复杂.运行中及时处理各种各样故障，提高了调速器的稳定性及可靠性，是运行人员在生产运行中安全灵活操作水轮机组的关键；是保证安全生产的关键。
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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