北江电站BYWT―5000PCC型步进式可编程水轮机调速器安装调试及运行中的问题分析

电力18讯：    摘  要：对BYWT-5000PCC型微机调速器在安装及运行中存在的几点问题进行分析,为小水电微机调速器的应用提供自己的一点经验.

关键词：调速器  接力器  导叶开度  主配压阀

北江电站二期扩建工程5、6号机组于2003年5月份正式并网发电，单机容量为4000KW，为立轴混流式机组。调速器采用的是四川龙乐水电设备有限公司生产的BYWT―5000PCC型步进式可编程水轮机调速器，在安装、调试及运行的过程中出现一些问题，现将这些问题及一些想法阐述如下：

该调速器为组合式结构，即控制柜、接力器和油压装置组成一整体。我们在安装的过程中发现调速器的习惯开关方向与水轮机导水机构的开关方向相反，导水机构的开关方向已经确定，无法改变，所以只能改变调速器的开关方向与之相适应。根据传统的方法，我们知道可以通过改变主配压阀及反馈锥体的装配方向来解决这个问题。但是这种方法有两大缺点：一个是工序复杂繁琐，另一个是在关机状态，接力器的活塞杆长期暴露在空气中，容易锈蚀。后来我们仔细分析并与厂家协商决定：将调速器的摇臂翻转180°安装，就可以使调速器的开关方向与导水机构的开关方向一致，而调速器将整体随摇臂平移。这种方法避免了上述的缺点。

该调速器在运行之前需要设定接力器行程最大值和最小值。置调速器于机械手动方式，转动步进电机上方的手轮使接力器全开和全关，这样液晶显示屏中会显示出接力器行程的A/D转换值。但是每设定一次，接力器行程的最大、最小值均不同，而且相差很大。后来经过分析认为是由于步进电机与引导阀之间的螺杆机构存在着一定的机械配合间隙造成的，这种机械死区大大降低了调速器的灵敏度，要想消除死区，只能取消螺杆机构，采用别的传动方法。

该调速器的供电电源采用厂用交流220V与厂用直流220V电源供电。当我们给调速器上电后不久，直流装置即发生绝缘告警信号，经查确系调速器电源的问题。该调速器的供电电源均不经隔离变压器，直接引入并由内部继电器的两组接点进行转换，正常时由直流220V供电，当直流失电时才由交流220V供电，这种供电方法现今已不太被采用了。由于我厂的直流电源装置安全可靠，所以我们后来就采用DC220V单独供电。

该调速器在发电状态时，调速器的液晶显示屏会显示出导叶开度值Y和功率给定值PG。在机械手动方式下将机组带上（降至）给定负荷，导叶开度值随即跟着升（降）到给定值，而此时功给值PG则升（降）的很慢，如果此时将调速器切至自动运行位置，则调速器会立即卸（增）负荷至当时的PG值，只有等待功率给定值PG与导叶开度值Y相等时切换才没有扰动。这一时间不是几秒种而是几分钟，这给调速器手、自动运行方式的切换带来了一定的麻烦。应该使功率给定值PG与导叶开度值Y的变化速率一致，这样就可以避免上述问题。

当调速器在自动运行位置并处于待机状态时，在没有下开机令的时候，如果调速器接收到出口断路器闭合的信号时，则调速器会自动开机至空载状态。这种情况非常不利于平时的运行及检修，尤其是在做断路器分合试验时若不采取防范措施，很容易误开机。由于厂家没有提供内部控制原理图，对这一现象无法深入分析。但在正常情况下，如若没有开机令，无论哪一信号接入均不应开机。暂时我们将这一情况做了硬性规定：在断路器分合试验时，对调速器进行检查复位，以防误开机。

该调速器在正常运行时需要设定一个空载开度值。而北江电站水轮机的工作水头最大值为23.3m，最小值为19.6m，额定值为20.4m，由于电站水库容量小装机容量大，所以机组在正常运行时水库消落变化很大，其工作水头的变化也很大。若按正常高水位（最大工作水头）时整定空载开度值，则在低水头的情况下调速器自动开机达不到额定转速，无法并网。若按正常低水位（最小工作水头）时整定空载开度值，则在自动开机时转速上升太快，自动停机时带负荷分闸，工作水头越高，带的负荷越多。这给调速器的自动运行带来很大的不便。出现这一问题是因为该系统没有充分考虑水头变化较大时，对该系统的影响。要解决这一问题，需引入工作水头的变化信号，让空载开度值勤随着工作水头的变化而变化，这样调速器在任何工作水头下均能正常自动开停机。