水轮机调速器在整机调试之前, 首先进行整机的静态初试和供油调整试验, 进行供油试动的目的是使整机在开环状态下动作正常。下面以YT-1000调速器为例, 对供油调整试验进行介绍。
调速器安装或检修后, 机构位置, 油管接头和油封均处于新装配状态, 首次充油必须注意以下两点: (1) 各机构均应调整在全关闭位置; (2) 为防止高油压充入后产生漏油甚至跑油现象, 一般先用29.4×104～49×108Pa (3～5kg/cm2) 的油压试充, 如无异常再逐步提高油压并随时观察, 直到正常油压为止, 同时注意: (1) 液压装置和各管路应无漏油和渗油现象; (2) 接力器应在油压作用下处于全关闭位置。
调整步骤和方法: (1) 将主配压阀开侧行程限位螺母旋到配压阀开度为最大的位置, 同时解除接力器的锁锭; (2) 缓慢地操作开度限制手轮, 使红针指示到50%的开度, 然后调整开度限制针塞的高度, 将接力器移到其行程的50%位置, 这时接力器活塞和开度调整螺母均在中间位置, 开限机构指示针 (红针) 和开度指示 (黑针) 均指示50%; (3) 用开限手轮将接力器在全行程往返2～3次, 观察黑针是否追随红针动作并与红针同步。若黑针跟不上红针, 说明开限针塞位置偏下, 若黑针超前红针很多, 说明开限针塞位置偏上, 此时应调整丝杆来改变针塞位置, 直至红黑针同步, 要求其允差在2%以内。若黑针跟上红针时, 发生黑针有摆动这可能是开限针塞遮程不当, 间隙过大, 或开限针塞固定端的销孔有间隙。若红针 (或黑针) 行程范围比刻度盘范围小 (或大) , 原因是红针 (或黑针) 钢丝槽轮直径大 (或小) 或刻度盘位置过高 (或过低) 。
(1) 切除缓冲器, 即用垫片将缓冲器从动活塞内的针杆提起; (2) 将bp值整定到6%处; (3) 变速机构指针调到零位; (4) 手自动切换阀置于自动位置。
启动变频电源, 将离心摆转速缓慢上升至额定转速后稳定下来, 通过调整局部反馈螺钉, 使接力器稳定在20%开度, 即假定的空载开度处。缓慢降低转速, 接力器应自动打开至全开, 然后将转速缓慢上升至额定转速, 接力器自动关至空载开度。在此过程中, 检查各机构, 杆件动作是否协调, 有无导常。
做完自动调节功能的检查性试验之后, 将离心摆转速稳定在额定转速, 将开限红针调至任意开度如80%开度, 接力器稳定在空载开度即20%开度处。操作切换阀手柄到手动位置, 接力器活塞应立即平稳地移到80%开度位置, 然后操作切换阀手柄到自动位置, 接力器应立即返回至空载开度位置, 反复切换, 接力器动作均应正常。
启动变频电源, 使离心摆以额定转速运转, 接力器受开度限制在全关以外的任意位置, 突然升高离心摆转速, 接力器应立即紧急关闭, 突然降低转速, 接力器仍受开度限制停住不动。再将开限红针调至零位及100%两位置上, 分别进行同样试验操作除了检查开限功能外, 还可鉴定开度限制机构能控制的实际工作范围。
(1) 电磁阀带电部分与外壳之间绝缘性能不得小于5MΩ; (2) 2000V耐压试验一分钟, 无击穿现象; (3) 在额定电压的85%与110%和油压245×104Pa (25kg/cm2) 的情况下灵活可靠地动作; (4) 在油温50℃油压为25kg/cm2和活塞处在下部位置时, 排油管的漏油量不得超过0.01L/min。
(1) 试验前准备: (1) 在蜗壳充水之前进行, 借助于变频装置使离心摆稳定在额定转速下运转; (2) 利用开限机构将接力器全开 (即手动控制工况) ; (3) 将主配压阀行程调至8mm; (4) 油压为25kg/cm2。 (2) 操作过程 (1) 对紧急停机电磁阀送入停机信号, 接力器应立即紧急全关闭; (2) 反之, 切除信号接力器又打开到全开原位置。
检查变速机构的工作范围, 要求零行程的转速调整范围的上限应为±10%±1%, 下限应满足-15%±1%。
(1) 将永态转差系数bp调整为2%; (2) 将变速机构指针调整至零位; (3) 启动变频电源使调速器在额定转速下运行; (4) 通过调整局部反馈螺钉使接力器接近全关位置时处于平衡状态; (5) 通过变速机构手轮将指针整定在+10%和-15%两极端位置上, 操作变频装置改变离心摆转速, 使接力器回复到同一平衡位置, 此时测得的转速偏差即为零行程的转速调整范围。
整定方法:YT小型调速器采用限制主配压阀行程的方法即调整主配压阀的限位螺母来进行Tf值的调整, 具体操作如下。将手自动运行切换阀放在手动位置, 用开限手轮将接力器全开, 然后手提事故停机电磁阀, 用秒表记下接力器从75%～25%行程所经历的时间, 这个时间的两倍即为关闭时间Tf。按照测出的时间逐步调整, 直至关闭时间符合调保计算要求, 并要求实测偏差不超过 (+10～-5) %的范围。关于接力器的开启时间, 工程中按照 (1～2) 倍的关闭时间来整定。
测量方法: (1) 用两块百分表分别装在接力器活塞杆和缓冲器主动活塞杆端部。 (2) 操作开度限制手轮, 先将接力器向开或关方向移动, 当缓冲器上百分表转动时即停止对接力器的操作, 记下接力器百分表读数S1。然后反方向操作接力器, 注意监视两块表动作情况, 当缓冲器上的百分表刚刚移动时, 记录下接力器百分表的读数S2, 接力器百分表两次读数之差S1～S2即可认为是所测的死行程, 同法至少重复测定三次, 取其平均值。平均值一般不宜大于接力器全行程的0.1%。
YT型调速器广泛应用于中小型水电站中, 其担负水轮机组的自动调节任务。在单机运行 (或小电网运行) 时能自动调整机组频率, 保证机电设备安全。特别是在机组甩负荷时能迅速关机, 避免机组飞车而造成事故。所以只有调速器能可靠工作, 才能保证水轮机组的运行安全。
摘要：对于新安装或检修后的水轮机调速器, 必须进行整机调试, 供油调试是其中的重要部分, 通过每一步的精确调试, 能提高调速器的工作稳定性。
关键词：调速器,检修,供油调试
[1] 林亚一.水轮机调节及辅助设备[M].中国水利电力出版社, 1998.
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