灯泡贯流式机组运行管理

现导水叶的快速关闭。如下图所示：

（4） 调速器液压系统预控回路装设有一快关阀组，在事故情况下可快速切换

油路，强迫导叶控制主配压阀活塞快速移动，保证接力器关闭腔快速充油，开启腔快速排油。此阀组通过电气信号实际控制。

（5） 设置有机械过速飞摆。在灯泡体水导旁大轴上设有机械过速飞摆，在机

组过速情况下，利用离心力使飞摆撞击预控油路快关阀组，迫使导叶控制的主配压阀组强行偏关。其功能与上述第四项措施类似，但此阀组是由机械信号进行控制。如下图所示：

（6） 设置有尾水事故闸门。当机组处于完全失控，如部分或全部导水叶出现

操作连杆断裂或导水叶发生严重永久变形，导水叶不能实行全关，机组无法停机，此时可通过下落充许动水操作的尾水事故闸门，截断机组过流，从而达到停机的目的。

上述各类防机组过速措施在实际运用中，是联合成一个遵循一定控制规律的整体。特别是前五项，是在其各自功能的共同作下实现机组快速关闭导叶停机，从而达到控制过速目的。但在实际运用中，虽有上述几类防过速措施，但因数字调速器及其外围设备存在某些设计缺陷，引起机组过速偶有发生。

2004年4月26日2点29分，2#机组负荷从20MW加至35MW的过程中出现机械过速属于上述第一种情况，即在跳闸停机过程中导水叶与轮叶失去协联关系。下面分析两者失协联关系主要原因：

灯泡贯流式水轮机采用双调节，运行中转轮轮叶跟随导水叶按到一定的协联关系而动作，数字调速器通过β=f（α，H）函数关系计算出轮叶开度，其中α为数字调速器采集的导叶开度，H为采集的机组净水头，计算完全是由固化的软件完成。影响机组实际导水叶与转轮轮叶的协联关系主要取决于净水压力传感装置，导水叶、转轮轮叶位置传感器工作是否可靠。

我厂导叶位置传感器反馈采用4∽20mA电流，当反馈信号超出此范围时，数字调速会给出电调故障跳闸信号。反馈值大小与导叶开度成反比例，即当电流反馈值为20mA时，对应导叶开度为0%，当反馈值为4mA时，对应导叶开度为100%。实测结果表明当反馈值小于4mA时，数字调速器柜所采集的导叶开度由100%突变为0%。当机组运行过程中导叶位置传感器钢丝绳出现断裂或其插头出现松动，数字调速器中的导叶开度反馈值会由某一开度（取决于当时运行情况）突变为100%，接着突变为0%，与导叶实际开度严重不相符。为

保持协联关系，数字调速器立即向控制轮叶的比例阀发出轮叶关命令。

根据监控系统的事件记录显示，2点28分52秒出现导叶位置最小开度限制动作，由此证明此时钢丝绳已断，2点29分09秒出现电调故障跳闸信号，位置传感器迟滞时间竟达17秒，即导水叶快速关闭时间已延后17秒。实际开度由给定值突变为100%（保持100%开度时间极短），接着突变为0%，且长时间保持为0%，会造成如下几点结果：

（1） 调速器会向导水叶发出加大开度命令，直至全开。因导水叶反馈值与设

定值偏差很大，综合比例放大器会给出继续开导水叶命令。

（2） 调速器会向转轮轮叶发出减小开度命令，直至达到最小开度。转轮轮叶

开度大小是跟随导叶开度反馈值而动作，查对应曲线可知，在导水叶开度反馈值为0%，轮叶开度同时也为0%。

（3） 导水叶开度由100%突变为0%时，此时导叶开度反馈值已小于空载开度

（有功最低）。滞后的电调跳闸命令给出时,根据机械故障跳闸停机特征（机组快关阀动作，机组进入正常停机程序），停机第一步立即完成。又因〝Gate limit minimum”必要条件具备，故停机第二步无延时执行, 程控模块立即发出发电机出口开关分闸命令如下图所示。机组并未真正有功最低而甩负荷，此时的导水叶与轮叶处于完全失控状态。

≥1& 图(二)停机第二步

在上述几种情况的共同作用下，根椐飞来峡水轮机飞逸特性图，如图（一）所示，满足导叶全开而叶片转角最小时飞逸转速最高所有外在条件，从而造成2#机组机械过速。 四、对策 1、

数字调速器性能有待进一步完善,当导叶位置传感器反馈电流值小于

4mA时,应当作导叶全开(100%开度),而不应当作0%处理。在数字调速器程序嵌入一中断处理程序，当机组出现过速时可由电液转换器强行关闭导叶和开大叶片转角β，以降低过速转速。 2、

对部分参与机组控制的重要外围信号采集装置,如机组导叶、轮叶位置

传感器以及机组净水头测量装置，应采用冗余，实现多套备用，故障情况下并能实现自动切换。 3、

修改数字调速器控制模式，改变当前机组有功控制实际仍为开度控制

[2]的控制方式，在部分工况下对机组安全运行可能更加合理。 实际运行情

况表明，我厂发电机组99%时间处于有功控制，调速器优先采用开度控制方案不符合飞来峡电站实际情况。 4、

进一步积累经验，当机组处于长时间失控过速时，为避免损坏设备，