BWT802.5HR步進(jìn)電機(jī)PLC型調(diào)速器運(yùn)行維護(hù)規(guī)程

1、福建沙溪口水力發(fā)電廠后壟溪項(xiàng)目部運(yùn)行規(guī)程福建沙溪口水力發(fā)電廠后壟溪項(xiàng)目部運(yùn)行規(guī)程q/hlx.y-04-2007后壟溪一級(jí)電站bwt-80-2.5-hr步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器運(yùn)行維護(hù)規(guī)程 福建沙溪口水力發(fā)電廠后壟溪項(xiàng)目部 發(fā)布目 次1 主題內(nèi)容與適用標(biāo)準(zhǔn)（2）2 引用標(biāo)準(zhǔn)（2）3 下列人員應(yīng)通曉本標(biāo)準(zhǔn)（2）4bwt步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器部件結(jié)構(gòu)及原理（2）5 軟件說(shuō)明（16）6 程序流程（18）7 主要技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn)（20）8運(yùn)行操作（24）9 調(diào)試及維護(hù)（25）10 調(diào)速器運(yùn)行維護(hù)（28）11 附錄說(shuō)明（28）bwt-80-2.5-hr步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器運(yùn)行維護(hù)規(guī)程 q/hlx.y-0

2、4-2007 1 主題內(nèi)容與適用標(biāo)準(zhǔn)11 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了屏南后壟溪一級(jí)電站bwt-80-2.5-hr步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器的運(yùn)行方式、運(yùn)行操作、維護(hù)和事故處理。1.2 本標(biāo)準(zhǔn)適用于生產(chǎn)管理人員和運(yùn)行人員對(duì)bwt-80-2.5-hr步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器的運(yùn)行管理，也可供檢修維護(hù)人員參考。2 引用標(biāo)準(zhǔn)21 電力工業(yè)技術(shù)管理 (水電部)22 電氣事故處理規(guī)程（水電部）23 bwt-80-2.5-hr步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器運(yùn)行維護(hù)規(guī)程3 下列人員應(yīng)通曉本規(guī)程31 領(lǐng)導(dǎo)人員：電站廠長(zhǎng)、副廠長(zhǎng)；后壟溪項(xiàng)目部經(jīng)理、副經(jīng)理、經(jīng)理助理、專責(zé)。3. 2 生產(chǎn)人員：值長(zhǎng)、主值班工、值班工。33 下列人員應(yīng)了解本規(guī)程

3、有關(guān)條款：3.3.1 生產(chǎn)人員：維護(hù)班長(zhǎng)、維護(hù)主管及維護(hù)人員。4 bwt步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器部件結(jié)構(gòu)及原理4.1綜合概述 屏南后壟溪一級(jí)電站采用bwt-80-2.5-hr步進(jìn)電機(jī)plc型調(diào)速器。bwt-80-2.5-hr步進(jìn)式可編程微機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器是本公司將大中型微機(jī)調(diào)速器中取得的豐富經(jīng)驗(yàn)移植、優(yōu)化而開發(fā)出來(lái)的新一代調(diào)速器，適用于大型水輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)與控制，運(yùn)行可靠、性能優(yōu)異、操作和調(diào)試簡(jiǎn)便，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t9652.2-1997水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程的要求。水輪機(jī)調(diào)節(jié)是通過(guò)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化不斷地改變水輪機(jī)過(guò)流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是

4、由調(diào)節(jié)控制器、液壓隨動(dòng)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)對(duì)象組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)（如圖1）。 圖1 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成圖通常把調(diào)節(jié)控制器和液壓隨動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)稱為水輪機(jī)調(diào)速器，水輪機(jī)調(diào)速器作用是保證水輪發(fā)電機(jī)的頻率穩(wěn)定、維持電力系統(tǒng)負(fù)荷平衡，并根據(jù)操作控制命令完成各種自動(dòng)化操作，是水電站的重要基礎(chǔ)控制設(shè)備。 4.2 步進(jìn)式水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器步進(jìn)電機(jī)微機(jī)調(diào)速器采用的是微機(jī)調(diào)節(jié)器+電液隨動(dòng)系統(tǒng)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如圖2）所示：圖2 步進(jìn)電機(jī)微機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)框圖步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電轉(zhuǎn)構(gòu)成調(diào)速器電液隨動(dòng)系統(tǒng)的電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，由引導(dǎo)閥和主配壓閥構(gòu)成調(diào)速器電液隨動(dòng)系統(tǒng)的液壓放大環(huán)節(jié)。電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)采用具有自動(dòng)復(fù)中能力的步進(jìn)電機(jī)作為電液轉(zhuǎn)換元件，設(shè)計(jì)巧

5、妙，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件。整個(gè)電液轉(zhuǎn)換部件不用油，極大降低了電液隨動(dòng)系統(tǒng)的油耗，同時(shí)提高了抗油污能力。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的作用是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)的步序脈沖。步進(jìn)電轉(zhuǎn)原理如圖3所示：圖3 步進(jìn)電轉(zhuǎn)原理圖當(dāng)調(diào)節(jié)器輸出關(guān)方向信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)，使絲桿軸承副帶動(dòng)連接體和上環(huán)墊克服彈簧向上的壓力而向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸出開方向信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使絲桿軸承副帶動(dòng)連接體和下環(huán)墊克服彈簧向下的壓力而向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)控制信號(hào)為零時(shí)，在彈簧的作用力下，使絲桿軸承副回到中間位置。電液轉(zhuǎn)換部件帶動(dòng)引導(dǎo)閥上下動(dòng)作，通過(guò)引導(dǎo)閥帶動(dòng)主配壓閥上下運(yùn)動(dòng)，控制接力器。4.3 bwt 系列步進(jìn)式

6、可編程微機(jī)調(diào)速器的主要特點(diǎn)： 4.3.1 以進(jìn)口可編程控制器作為硬件主體，具有高可靠性、高抗干擾能力。4.3.2采用256色彩色中文觸摸屏作為人機(jī)界面（hmi=human machine interface） 。直接觸摸操作，操作簡(jiǎn)單，顯示直觀豐富，調(diào)試、維護(hù)簡(jiǎn)便。4.3.3人機(jī)界面（hmi）具有觀察實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線及完成調(diào)試實(shí)驗(yàn)的功能。4.3.4采用交流、直流電源同時(shí)供電方式，兩者互為熱備用，相互之間可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。4.3.5電氣部分其他外圍元件均采用進(jìn)口器件，確保調(diào)速器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。4.3.6 電液轉(zhuǎn)換器采用無(wú)油型電-位移轉(zhuǎn)換器，能夠自動(dòng)復(fù)中，失電時(shí)即自動(dòng)復(fù)中回零，機(jī)組負(fù)荷不會(huì)變化，安全可靠

7、，抗油污能力強(qiáng)，系統(tǒng)油耗低。 4.3.7機(jī)械液壓系統(tǒng)采用直聯(lián)式結(jié)構(gòu)，整個(gè)液壓環(huán)節(jié)都在一條軸線上，無(wú)杠桿、死區(qū)小，維護(hù)維修簡(jiǎn)單。 4.3.8調(diào)速器具有閉環(huán)開機(jī)規(guī)律，無(wú)需設(shè)置開機(jī)頂點(diǎn)，開機(jī)參數(shù)，并且不需要采集或設(shè)置水頭信號(hào)，對(duì)不同機(jī)組均能自動(dòng)迅速安全地將機(jī)組開啟至空載。4.3.9 空載電網(wǎng)頻率自動(dòng)跟蹤，以及特有自動(dòng)補(bǔ)償pid（比例積分微分=proportional integral differential）調(diào)節(jié)規(guī)律，能使機(jī)組頻率迅速滿足同期要求。4.3.10 調(diào)速器設(shè)有機(jī)手動(dòng)、電手動(dòng)、自動(dòng)三種操作方式，并且具有手動(dòng)跟蹤功能，能三種運(yùn)行方式任意相互無(wú)擾切換，切換操作時(shí)產(chǎn)生的開度變化的接力器全行程，

8、切換后能保持穩(wěn)定運(yùn)行。4.3.11 當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)整定在2%時(shí)，由于調(diào)速器引起的機(jī)組出力擺動(dòng)相對(duì)值不大于1%。 4.3.12 調(diào)速器設(shè)有便攜式計(jì)算機(jī)串行通信接口，能實(shí)時(shí)在線或離線修改參數(shù)、程序等，并能保證斷電后數(shù)據(jù)不消失。4.3.13調(diào)速器具有多種獨(dú)立的運(yùn)行參數(shù)（比例、積分、微分）， 并能自動(dòng)根據(jù)停機(jī)、空載、負(fù)載等不同運(yùn)行工況自動(dòng)辨識(shí)、切換，保證機(jī)組運(yùn)行于最佳的工況。4.3.14 調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)波動(dòng)情況，能在電網(wǎng)發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)選擇最優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律及調(diào)節(jié)參數(shù)，保護(hù)機(jī)組安全，并使機(jī)組始終工作于最佳狀態(tài)，能使機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)的各種惡劣變化。4.3.15具有負(fù)載自動(dòng)識(shí)別大、小網(wǎng)功能：?jiǎn)螜C(jī)運(yùn)

9、行時(shí)，保證機(jī)組在90110%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任一頻率下穩(wěn)定運(yùn)行，頻率變化不大于0.5hz；在單機(jī)或并入電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，保證機(jī)組在空載至110%額定負(fù)荷范圍內(nèi)，能平穩(wěn)連續(xù)地調(diào)節(jié)出力。 4.3.16調(diào)速器具有故障自診斷功能，能實(shí)時(shí)監(jiān)視各組成部分，一旦發(fā)生故障，能立即診斷，并顯示出故障原因。4.3.17調(diào)速器具有如下自動(dòng)容錯(cuò)功能:當(dāng)機(jī)組負(fù)載運(yùn)行，機(jī)頻測(cè)量故障時(shí)，則自動(dòng)取網(wǎng)頻作為機(jī)頻，穩(wěn)定運(yùn)行。如網(wǎng)頻也同時(shí)故障時(shí)，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并保持故障前開度不變；當(dāng)機(jī)組負(fù)載運(yùn)行，導(dǎo)葉位置反饋信號(hào)故障時(shí)，調(diào)速器自動(dòng)報(bào)警并保持故障前的開度運(yùn)行。4.3.18 保證機(jī)組安全運(yùn)行，在各種事故情況下，機(jī)組甩掉全負(fù)荷后，能保證機(jī)組

10、自動(dòng)迅速穩(wěn)定至空載轉(zhuǎn)速，或根據(jù)指令信號(hào)，可靠地實(shí)現(xiàn)停機(jī)或緊急停機(jī)。4.4調(diào)速器系統(tǒng)構(gòu)成 本公司生產(chǎn)的bw(s)t 系列步進(jìn)式可編程微機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器（屬于大型調(diào)速器）。 大型步進(jìn)式可編程微機(jī)調(diào)速器由微機(jī)調(diào)節(jié)器（電氣部分），機(jī)械液壓系統(tǒng)，油壓裝置等三大部分構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)葉的調(diào)節(jié)控制功能。微機(jī)調(diào)節(jié)器以可編程控制器（plc）作為調(diào)節(jié)控制核心，外圍配以進(jìn)口元器件，完成整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)及控制運(yùn)算。機(jī)械液壓系統(tǒng)是整個(gè)調(diào)速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受微機(jī)調(diào)節(jié)器發(fā)出的控制信號(hào)，控制導(dǎo)葉的開和關(guān)。油壓裝置為調(diào)速器的機(jī)械液壓部分提供動(dòng)力油源。 該系列調(diào)速器采用機(jī)電合柜的結(jié)構(gòu)形式，其電氣部分布置于柜體上半部分，機(jī)

11、械部分采用懸掛式布置于柜體下半部分，整個(gè)柜體布置于地面上，與油壓裝置分離。 4.4.1調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)器系統(tǒng)組成及工作原理 調(diào)節(jié)器采用彩色液晶觸摸屏+可編程控制器的構(gòu)成模式，可編程控制器選用進(jìn)口可編程控制器作為調(diào)節(jié)控制核心，其硬件構(gòu)成如圖4：圖4 調(diào)節(jié)器硬件構(gòu)成圖整個(gè)調(diào)節(jié)器采用多cpu 構(gòu)成模式，每個(gè)模塊完成不同的任務(wù)，結(jié)構(gòu)上采用“積木”式模塊結(jié)構(gòu)，這種將復(fù)雜的任務(wù)分成多任務(wù)的分開處理的方式，大大提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性能及可靠性，不但有利于單個(gè)模塊“軟升級(jí)”，還能實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的“升級(jí)”，并保持了良好的兼容性。 4.4.1.1測(cè)頻模塊由高性能cpu 構(gòu)成，僅完成頻率的測(cè)量任務(wù)，能實(shí)現(xiàn)“軟升級(jí)”。

12、 4.4.1.2由導(dǎo)葉反饋裝置的導(dǎo)葉位置傳感器（電位器），將導(dǎo)葉位置電信號(hào)送至a/d 模塊，經(jīng)a/d 模塊轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)取得導(dǎo)葉位置信號(hào)。 4.4.1.3由開關(guān)量輸入模塊采集開機(jī)、停機(jī)、開度增、開度減等命令。 4.4.1.4 以上所有輸入信號(hào)送至cpu 模塊，由cpu 按調(diào)節(jié)規(guī)律分析計(jì)算出相應(yīng)的導(dǎo)葉控制信號(hào)及狀態(tài)信號(hào)（包括故障等）， 控制開關(guān)量輸出模塊完成控制輸出和狀態(tài)輸出。 4.4.1.5 開關(guān)量輸出模塊按計(jì)算控制值輸出對(duì)應(yīng)的高低電平信號(hào)，控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)做正、反轉(zhuǎn)及啟、停動(dòng)作，經(jīng)液壓系統(tǒng)放大后使導(dǎo)葉按照調(diào)節(jié)規(guī)律的要求動(dòng)作，并在調(diào)速器故障時(shí)，送相應(yīng)故障報(bào)警信號(hào)。4.4.1.6通訊單元負(fù)責(zé)

13、與上位機(jī)通訊，發(fā)送或接受上位機(jī)的命令。 4.4.1.7液晶觸摸屏作為人機(jī)交互界面，完成調(diào)速器的現(xiàn)場(chǎng)操作命令、狀態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線顯示及試驗(yàn)等功能。 4.5硬件構(gòu)成特點(diǎn) 該調(diào)節(jié)器的硬件構(gòu)成與一般可編程調(diào)節(jié)器相比，具有以下特點(diǎn)： 4.5.1測(cè)頻模塊與可編程控制器是通過(guò)總線直接連接，區(qū)別于通過(guò)一個(gè)16 點(diǎn)的輸入模塊后與可編程控制器的總線連接。 4.5.2 控制輸出為數(shù)字式方式，無(wú)d/a 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。 4.5.3能通過(guò)液晶觸摸屏完成調(diào)速器的試驗(yàn)及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線顯示。 4.6主要功能模塊 4.6.1測(cè)頻模塊 測(cè)頻模塊采用先進(jìn)的數(shù)字式脈沖測(cè)頻方式，設(shè)計(jì)三路測(cè)頻，兩路機(jī)頻，一路網(wǎng)頻。兩路機(jī)

14、頻一路為機(jī)組pt 殘壓信號(hào)，另一路為齒盤信號(hào)。 4.7 plc 控制模塊 以可編程控制器（plc）作為硬件平臺(tái)構(gòu)成的微機(jī)調(diào)節(jié)器，除了測(cè)頻模塊、彩色觸摸屏以外，還有cpu 模塊、輸入模塊、輸出模塊、a/d轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊。因?yàn)楦鱾€(gè)可編程控制器（plc）廠家設(shè)計(jì)構(gòu)成不同，構(gòu)成調(diào)節(jié)器的某些模塊是集成的，但各功能塊都是必須具備的。通常我公司采用歐姆龍公司cj1m，也可以按用戶要求采用其他的可編程控制器（plc）。 表 1 歐姆龍cj1m 可編程控制器參數(shù)表 ：表 2 歐姆龍cj1m-ad 轉(zhuǎn)換模塊參數(shù)表 4.8觸摸屏 人機(jī)界面是操作人員和機(jī)器設(shè)備之間溝通的橋梁，為了便于人機(jī)交流，采用256 色彩色中

15、文觸摸屏作為人機(jī)交換界面。觸摸屏采用臺(tái)灣eview10.4觸摸屏。 觸摸屏中文顯示，能很明確的指示并告知操作人員機(jī)器設(shè)備當(dāng)前的狀況,手動(dòng)觸控操作，使操作變得簡(jiǎn)單生動(dòng)，并且可以減少操作上的失誤，即使是新手也可以很輕松的操作整個(gè)機(jī)器。eview 256色彩色中文觸摸屏作為bw（s）t系列步進(jìn)式微機(jī)調(diào)速器的人機(jī)操作界面，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）直接手動(dòng)觸摸彩色屏品的表面操作，非按鍵操作，操作簡(jiǎn)單直觀，大大避免按鍵操作時(shí)容易引起的誤操作。（2）可以顯示實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線（趨勢(shì)圖）。（3）可以顯示各種動(dòng)態(tài)圖表（棒圖、儀表）。（4）可以完成各種動(dòng)、靜態(tài)試驗(yàn)。觸摸屏可顯示各種數(shù)據(jù)、狀態(tài)，進(jìn)行各種操作、試驗(yàn)、記錄

16、、報(bào)警、通信。觸摸屏操作畫面有：主畫面，密碼設(shè)置，系統(tǒng)設(shè)置，操作選擇，參數(shù)設(shè)置，開機(jī)停機(jī)試驗(yàn)，靜特性參數(shù)設(shè)定，試驗(yàn)內(nèi)容選擇，甩25%負(fù)荷試驗(yàn)，甩100%負(fù)荷試驗(yàn)，空載頻率擺動(dòng)試驗(yàn)，空載頻率擾動(dòng)試驗(yàn)，靜特性試驗(yàn)等等。 4.9與外部的通訊接口及功能 微機(jī)調(diào)速器具有靈活的與上位機(jī)的通訊功能。調(diào)速器標(biāo)準(zhǔn)配置采用rs-232 串行通訊口通訊。調(diào)速器的各種參數(shù)和特性可通過(guò)上位機(jī)整定。調(diào)速器串行通訊口通訊的主要內(nèi)容有：調(diào)速器向上位機(jī)傳送運(yùn)行的各種數(shù)字量、狀態(tài)量、故障信號(hào)與類型及用戶提出的特殊要求，并接受上位機(jī)下傳的各種操作調(diào)節(jié)指令。 4.10機(jī)械液壓系統(tǒng) bwt 系列步進(jìn)式可編程微機(jī)調(diào)速器主要由電、機(jī)、液隨

17、動(dòng)系統(tǒng)組成，它采用步進(jìn)式電位移轉(zhuǎn)換器作為先導(dǎo)控制級(jí)，控制主配壓閥隨動(dòng)系統(tǒng)。除自動(dòng)、電手動(dòng)操作外，同時(shí)還可以現(xiàn)地機(jī)手動(dòng)操作；各項(xiàng)操作均能方便、可靠地實(shí)現(xiàn)開、停機(jī)，增、減負(fù)荷及緊急停機(jī)等功能。 4.10.1機(jī)械液壓系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 機(jī)械液壓系統(tǒng)主要由步進(jìn)電轉(zhuǎn)、引導(dǎo)閥襯套、引導(dǎo)閥活塞、主配閥體、主配活塞、緊急停機(jī)裝置、雙聯(lián)濾油器、分段關(guān)閉裝置（根據(jù)電站情況配置）等構(gòu)成。調(diào)速器機(jī)械系統(tǒng)工作原理圖如圖10： 圖10 調(diào)速器機(jī)械系統(tǒng)工作原理圖當(dāng)步進(jìn)電機(jī)以關(guān)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)滾珠絲桿副向上移動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)引導(dǎo)閥活塞上升，主配活塞上腔的控制窗口接通排油，下腔在壓力油壓作用下推動(dòng)主配活塞上升，直到控制窗口被引導(dǎo)

18、閥活塞下閥盤重新封閉，主配活塞便穩(wěn)定在一個(gè)新的平衡位置，此時(shí)接力器關(guān)機(jī)側(cè)油腔便與壓力油接通，接力器活塞向關(guān)機(jī)方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)以開方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)滾珠絲桿副向下移動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)引導(dǎo)閥活塞下降，主配活塞下腔的控制窗口接通排油，上腔在壓力油壓作用下推動(dòng)主配活塞下降，直到控制窗口被引開機(jī)側(cè)油腔便與壓力油接通，接力器活塞向開機(jī)方向運(yùn)動(dòng)?？梢娭髋浠钊冀K隨動(dòng)與引導(dǎo)閥活塞。由于經(jīng)過(guò)液壓放大后的操作力有8000n20000n（相應(yīng)油壓為2.5mpa）。故能可靠地帶動(dòng)主配活塞上下運(yùn)動(dòng)。 4.10.2機(jī)械液壓系統(tǒng)各部件的主要特點(diǎn)： 4.10.2.1步進(jìn)式電-位移轉(zhuǎn)換器 步進(jìn)式電-位移轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)如下： （

19、1）采用直接數(shù)字接口控制方式。與傳統(tǒng)的間接數(shù)字控制方法相比，控制量不通過(guò)d/a 接口，直接以數(shù)字開關(guān)信號(hào)與電液伺服系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的方式稱為直接數(shù)字控制。它是利用數(shù)字執(zhí)行元件步進(jìn)電機(jī)加適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥芯實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制，由于這類數(shù)字控制元件一般按步進(jìn)的方式工作，因而常稱為步進(jìn)式數(shù)字閥或離散式比例閥。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，這類閥具用重復(fù)精度高及無(wú)滯環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。（2）自動(dòng)復(fù)中。在自動(dòng)控制或電手動(dòng)控制過(guò)程中，當(dāng)滾珠絲杠偏移中間位置時(shí)，步進(jìn)電機(jī)突然斷電，失去控制力矩。這時(shí)利用滾珠絲杠無(wú)自鎖功能，在復(fù)中彈簧的復(fù)中力作用下，自復(fù)中型步進(jìn)式電位移轉(zhuǎn)換裝置快速回到中間位置，同時(shí)帶動(dòng)引導(dǎo)閥回到中間位

20、置，保證機(jī)組穩(wěn)定在當(dāng)時(shí)開度運(yùn)行。 （3）無(wú)油控制。該裝置結(jié)合步進(jìn)電機(jī)與滾珠絲杠的優(yōu)勢(shì)，完全無(wú)油轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)無(wú)油耗，同時(shí)也不存在濾油精度對(duì)油質(zhì)的要求，并且輸出力大，使裝置對(duì)引導(dǎo)閥的控制穩(wěn)定可靠，確保機(jī)組安全運(yùn)行。 4.10.2.2 主配壓閥 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用集成化設(shè)計(jì)，將輔助接力器與主配壓閥做成一體。取消了常規(guī)調(diào)速器杠桿等所有中間結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)無(wú)明管、無(wú)杠桿，簡(jiǎn)化環(huán)節(jié)、可靠性高、調(diào)速器的速動(dòng)性好、控制精度高。主配壓閥是由鍛件構(gòu)成，提高了整個(gè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度，調(diào)試、檢修、維護(hù)簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械系統(tǒng)的免維護(hù)。4.10.2.3緊急停機(jī)電磁閥 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，緊急停機(jī)電磁閥處于復(fù)歸位置，輔助接力器上腔處于截止?fàn)顟B(tài)而

21、不通排油。當(dāng)緊急停機(jī)電磁閥接收緊急停機(jī)指令時(shí)，其活塞換向到緊停位置；輔助接力器上腔接通排油，在下腔壓力油作用下，（此力約有1200kg。） 主配壓閥活塞迅速上升以實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。必要時(shí)，也可手按緊急停機(jī)電磁閥的按鈕以實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。 區(qū)別于常規(guī)緊急停機(jī)方式的是：（1）緊急停機(jī)時(shí)油路不通過(guò)引導(dǎo)閥，直接由主配活塞動(dòng)作排油，因主配活塞操作力較大，可避免引導(dǎo)閥窗口小因流油中含雜質(zhì)而卡死的現(xiàn)象。（2）采用排油法實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。（常規(guī)方法是向大腔通壓力油實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)，緊停動(dòng)作時(shí)壓力油迅速滲出而產(chǎn)生積油。）這種方法的顯著優(yōu)點(diǎn)是，緊急停機(jī)操作力大小仍保持不變，但緊急停機(jī)時(shí)由于采用大腔排油方法，集成閥蓋上絕對(duì)沒有油滲

22、漏。（3）緊急停機(jī)電磁閥動(dòng)作后，通過(guò)油路可驅(qū)動(dòng)液動(dòng)換向閥動(dòng)作，能準(zhǔn)確輸出緊停動(dòng)作與否信號(hào)。4.10.2.4 雙聯(lián)濾油器 雙聯(lián)濾油主要是過(guò)濾通往液壓系統(tǒng)中的壓力油，它有兩組濾網(wǎng)，運(yùn)行時(shí)可用旋塞進(jìn)行快速切換工作位。拆卸無(wú)油通過(guò)的一組濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，不需停機(jī)，實(shí)現(xiàn)了不中斷供油。4.10.2.5導(dǎo)葉反饋傳感器 導(dǎo)葉反饋傳感器即電-位移傳感器，作用是把接力器的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電氣信號(hào)，用作執(zhí)行元件的反饋信號(hào)。該位移變送器采用精密電位器作轉(zhuǎn)換元件。接力器的位移通過(guò)鋼絲繩傳遞給用盤簧扭緊的滑輪，滑輪帶動(dòng)與之同軸的精密電位器轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出相應(yīng)的電氣信號(hào)，調(diào)整極其方便。鋼絲繩位移為0200mm， 精密電位器相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)0

23、300 度，相應(yīng)輸出電壓為010 伏。機(jī)械基本參數(shù)一覽：主配直徑：.80 主配行程：8mm 主閥芯閥套搭疊量（單邊）： 0.35mm 主閥芯閥套配合間隙：0.02-0.03mm 引導(dǎo)閥行程：10mm 引導(dǎo)閥芯閥套搭疊量（單邊）： 0.10mm 主配油壓： 2.5mpa主配流量： 100l/s 4.10.2.6 分段關(guān)閉裝置 調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置分段關(guān)閉裝置用以實(shí)現(xiàn)接力器折線式關(guān)閉規(guī)律，安裝在接力器與主配壓閥之間。 分段關(guān)閉裝置選用機(jī)械液壓分段形式。關(guān)閉裝置由分段閥、先導(dǎo)行程閥和分段凸輪裝置等部件所組成。分段凸輪固定在接力器回復(fù)軸上。當(dāng)接力器關(guān)閉到拐點(diǎn)位置，回復(fù)軸上的凸輪使先導(dǎo)行程閥換向，可以改變節(jié)流活

24、塞與閥體之間的節(jié)流面積，從而改變了關(guān)機(jī)速度。機(jī)械分段關(guān)閉裝置的主要特點(diǎn)為： （1） 標(biāo)準(zhǔn)液壓元件先導(dǎo)行程閥代替自行設(shè)計(jì)的先導(dǎo)閥，無(wú)泄漏。 （2） 把先導(dǎo)行程閥和液控單向節(jié)流閥分開布置，保證電廠布置靈活方便。 （3） 分段凸輪可以固定在接力器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)回復(fù)軸上，也可以直接固定在接力器伸出桿上。4.10.2.7油壓裝置 油壓裝置由壓力油罐、回油箱、油泵組、閥門、自動(dòng)化元件及其它部件組成。其基本技術(shù)要求符合gb/t9562.1-1997、gb150 的相關(guān)規(guī)定并滿足電站安全運(yùn)行的需要。4.10.2.8壓力油罐 （1）壓力油罐的設(shè)計(jì)、制造、無(wú)損檢測(cè)、試驗(yàn)等符合gb150-98鋼制壓力容器、壓力容器安全技

25、術(shù)監(jiān)察規(guī)程和gb/t9652.2水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定。壓力油罐總?cè)莘e不小于20 倍導(dǎo)葉接力器總?cè)莘e。另外，在緊急低油壓下，接力器能從完成三個(gè)開度全行程的動(dòng)作。在調(diào)速器油壓為額定工作油壓時(shí)，罐內(nèi)油容積和空氣容積之比約為13。（2）壓力油罐配有：壓力表、油位指示器及油位開關(guān)。壓力和油位開關(guān)能可靠地根據(jù)給定的壓力和油位發(fā)出壓力和油位信號(hào)。（3）壓力油罐底部帶閥門的排油管，便于清理和檢修時(shí)向回油箱排油。4.10.2.9回油箱 （1）回油箱是鋼板焊接而成的用于蓄存無(wú)壓力油的箱型容器?；赜拖錈o(wú)裂紋、開縫或盲孔，出廠時(shí)經(jīng)過(guò)滲漏試驗(yàn)。 （2）回油箱設(shè)有檢修用的進(jìn)入孔口，并裝有網(wǎng)狀過(guò)濾

26、器和單獨(dú)的油泵吸油過(guò)濾器。過(guò)濾器均能方便地拆下清洗?；赜拖鋫?cè)面裝有（有機(jī)玻璃的）液位顯示計(jì)， 可觀察油位高低；還設(shè)有加油口接頭和閥門、排油口接頭和閥門、化驗(yàn)取樣接口和閥門，以及循環(huán)濾油用的接頭和閥門。 （3）回油箱的容量不小于壓力油罐容積的1.3 倍。 4.10.2.10 油泵組及電動(dòng)機(jī) （1）整個(gè)油壓裝置設(shè)有2 套獨(dú)立的油泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。每臺(tái)油泵每分鐘的供油總量不小于導(dǎo)葉接力器總有效容量的2 倍。每臺(tái)油泵由相應(yīng)的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。 （2）每臺(tái)油泵配有一套組合閥組（包括減載閥、安全閥、截止閥、止回閥等）。當(dāng)油壓超過(guò)正常工作油壓上限的2時(shí)，安全閥開始排油；當(dāng)油壓超過(guò)正常工作油壓上限

27、16時(shí)，安全閥能排出油泵的全部供油量，壓力罐的壓力不再上升， 當(dāng)油壓降至正常工作油壓時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉。 兩臺(tái)油泵在油壓裝置系統(tǒng)的控制下（注：油壓裝置控制系統(tǒng)，不在調(diào)速系統(tǒng)供貨范圍內(nèi)），既能單獨(dú)運(yùn)行又能聯(lián)合運(yùn)行。任一臺(tái)油泵能與油系統(tǒng)隔離以便于進(jìn)行檢修，而不影響系統(tǒng)其它部分的正常工作。 （3）油泵組無(wú)論在空載或滿載運(yùn)行時(shí)，距泵上方或水平方向1m 處，噪音不超過(guò)80db(a)。 調(diào)速器油壓裝置液壓系統(tǒng)原理圖如圖11：圖11 調(diào)速器油壓裝置液壓系統(tǒng)原理圖5 軟件說(shuō)明 5.1工況說(shuō)明 水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行工況復(fù)雜，各工況轉(zhuǎn)換全部由水輪機(jī)調(diào)速器實(shí)現(xiàn)，下圖是水輪發(fā)電機(jī)組工作的主要工況，其中停機(jī)備用、空載、負(fù)載

28、、調(diào)相是水輪發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)態(tài)循環(huán)，其他皆為暫態(tài)過(guò)程。 圖12 工況圖5.2停機(jī)備用 該工況下，機(jī)組處于停機(jī)備用狀態(tài)，機(jī)組轉(zhuǎn)速為零、導(dǎo)葉開度為全關(guān)。若導(dǎo)葉向開方向漂移至大于2%開度時(shí)，導(dǎo)葉關(guān)閉的電磁球閥將會(huì)動(dòng)作，使導(dǎo)葉關(guān)閉。 5.3自動(dòng)開機(jī)過(guò)程及空載循環(huán) 機(jī)組處于停機(jī)備用工況，由中控室發(fā)開機(jī)令，調(diào)速器自動(dòng)按照閉環(huán)開機(jī)規(guī)律將水輪發(fā)電機(jī)組開啟，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升到90%以上，進(jìn)入空載循環(huán)，自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率。若在開機(jī)過(guò)程中，機(jī)頻斷線，調(diào)速器自動(dòng)將導(dǎo)葉關(guān)至最低空載開度位置，若此時(shí)解除開機(jī)令，調(diào)速器自動(dòng)將導(dǎo)葉全關(guān)。 5.4負(fù)載循環(huán) 當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組滿足同期條件，中控室發(fā)出同期命令，機(jī)組同期，機(jī)組進(jìn)入負(fù)載循環(huán)。調(diào)速器

29、自動(dòng)打開電氣開度限制，并根據(jù)調(diào)速器的調(diào)節(jié)設(shè)定及電網(wǎng)情況，自動(dòng)選擇負(fù)載調(diào)節(jié)模式：功率調(diào)節(jié)、開度調(diào)節(jié)或頻率調(diào)節(jié)。并網(wǎng)后，調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)波動(dòng)情況，自動(dòng)選擇調(diào)節(jié)模式。 5.5開度調(diào)節(jié)模式 機(jī)組并網(wǎng)后，電網(wǎng)頻率在50e（e 為調(diào)速器設(shè)定的轉(zhuǎn)速死區(qū)）范圍內(nèi)，且調(diào)速器不具備功率調(diào)節(jié)條件，可判斷機(jī)組運(yùn)行在大電網(wǎng)，調(diào)速器處于開度調(diào)節(jié)模式；若電網(wǎng)頻率超出50e 范圍，調(diào)速器自動(dòng)由開度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)。開度調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是電網(wǎng)頻率在50e 范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，接力器開度不隨頻率變化而變化，穩(wěn)定于某一開度運(yùn)行。 5.6功率調(diào)節(jié)模式 該工況僅適用于已實(shí)現(xiàn)agc（自動(dòng)功率調(diào)節(jié)）的電站。已實(shí)現(xiàn)agc 的電站機(jī)組在并網(wǎng)后，通過(guò)

30、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊方式給調(diào)速器下達(dá)有功設(shè)定給定值，調(diào)速器自動(dòng)采集有功功率反饋值，與計(jì)算機(jī)下達(dá)的機(jī)組有功設(shè)定給定值比較，根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行pi 調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)整導(dǎo)葉開度，是機(jī)組有功功率與設(shè)定功率一致。這種以有功功率作為閉環(huán)調(diào)節(jié)的模式稱為功率調(diào)節(jié)模式。若在該調(diào)節(jié)模式下，若電網(wǎng)頻率超出50e 范圍，調(diào)速器自動(dòng)由功率調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)。 5.7頻率調(diào)節(jié)模式 頻率調(diào)節(jié)即無(wú)差調(diào)節(jié)，其實(shí)質(zhì)調(diào)速器根據(jù)電網(wǎng)頻率情況，不斷對(duì)導(dǎo)葉開度做無(wú)差調(diào)節(jié)：即不論機(jī)組頻率與給定頻率（50hz）差值多小，調(diào)速器始終通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開或關(guān)，使機(jī)組頻率趨于50hz。 5.8調(diào)相運(yùn)行 當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)后，中控室發(fā)調(diào)相令，調(diào)速器將接力器關(guān)閉，機(jī)組由發(fā)電機(jī)

31、轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行，從電網(wǎng)吸收有功，機(jī)組處于調(diào)相運(yùn)行狀態(tài)。如調(diào)相令解除，則自動(dòng)將導(dǎo)葉開度開啟至空載位置。 5.9停機(jī) 停機(jī)令為優(yōu)先級(jí)最高的指令，在任何工況下，只要調(diào)速器接到停機(jī)令，就會(huì)迅速關(guān)閉導(dǎo)葉。停機(jī)過(guò)程分兩段，先快速將接力器關(guān)回15%，然后慢關(guān)到零，置停機(jī)聯(lián)鎖，調(diào)速器進(jìn)入停機(jī)等待，機(jī)組處于備用狀態(tài)。 6 程序流程框圖 調(diào)速器軟件程序分為：可編程plc 程序、觸摸屏程序 6.1可編程plc 程序 可編程程序按結(jié)構(gòu)分為主程序和子程序，子程序按功能可以分為控制功能程序、采樣子程序、計(jì)算子程序、增減子程序、觸摸屏子程序等?？删幊坛绦蛟砜驁D如下： 圖13 可編程程序（1）初始化：完成系統(tǒng)上電或復(fù)位，

32、系統(tǒng)初始化，中間標(biāo)志位、中間內(nèi)存單元的清零，以保證上電無(wú)擾動(dòng)。 （2）采樣程序：頻率采樣，開關(guān)量采樣，導(dǎo)葉反饋采樣，i/o采樣。 （3）工況判斷分支：根據(jù)不同的i/o 狀態(tài)、頻率采樣、導(dǎo)葉反饋?zhàn)龀雠袛?，產(chǎn)生唯一的程序流程狀態(tài)標(biāo)志，控制可編程程序進(jìn)入相應(yīng)的功能子程序。 （4）各個(gè)控制功能程序： 完成不同狀態(tài)的控制功能，并根據(jù)要求決定是否要調(diào)用參數(shù)計(jì)算子程序、pid子程序，并將相應(yīng)結(jié)果送入相應(yīng)單元。 （5）計(jì)算子程序:完成系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算。 （6）增減子程序：根據(jù)來(lái)自外部操作（復(fù)位桿式開關(guān)操作或觸摸屏操作）或遠(yuǎn)方操作導(dǎo)葉開度的增、減。 （7）觸摸屏子程序：與觸摸屏通訊，集中提供必要的參數(shù)給觸摸屏，提高

33、觸摸屏的通訊和刷新數(shù)據(jù)。 （8）輸出子程序：根據(jù)pid 運(yùn)算結(jié)果，輸出開關(guān)量信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)的啟、停及正、反轉(zhuǎn)。 6.2調(diào)節(jié)控制程序簡(jiǎn)介 由于調(diào)速器的調(diào)節(jié)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜，無(wú)法準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。而直接數(shù)字控制是根據(jù)采樣理論，首先需要把被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散，然后由計(jì)算機(jī)根據(jù)離散化的數(shù)字模型進(jìn)行控制。因而，微機(jī)調(diào)速器無(wú)法直接采用直接數(shù)字控制。我們充分利用調(diào)速器是一個(gè)典型的位置伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)，先利用位置型pid（比例積分微分=proportional integral differential）替代被控對(duì)象的離散化數(shù)字模型，再結(jié)合最優(yōu)控制，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。6.2.1 pid

34、控制 如圖是微機(jī)調(diào)速器的結(jié)構(gòu)圖 圖14 微機(jī)調(diào)速器的結(jié)構(gòu)圖6.2.2 bang-bang 控制 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在流體控制系統(tǒng)中的大量應(yīng)用，直接數(shù)字控制方法備受人們關(guān)注，流體控制元件的數(shù)字化也成了一種必然的趨勢(shì)。bwt 系列調(diào)速器是利用數(shù)字執(zhí)行元件步進(jìn)電機(jī)加適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制。步進(jìn)電機(jī)工作于正、反轉(zhuǎn)及停止三種工作狀態(tài)。 7 主要技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn) 7.1主要技術(shù)參數(shù) 7.1.1動(dòng)、靜態(tài)特性 （1） 靜態(tài)特性曲線近似為一直線，最大非線性度5% （2） 調(diào)速器轉(zhuǎn)速死區(qū) ix0.03% （3）輪葉的協(xié)聯(lián)不準(zhǔn)確度1.5% （4）空載工況自動(dòng)運(yùn)行，機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值0.15% （5

35、）機(jī)組甩25%負(fù)荷，接力器不動(dòng)時(shí)間0.2s （6）機(jī)組甩100%額定負(fù)荷后，從接力器第一次向開啟方向移動(dòng)起，到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不超過(guò)0.5%為止，歷時(shí)不大于40s；在轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中，超過(guò)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速3%額定轉(zhuǎn)速值以上的波峰不超過(guò)兩次。 （7）調(diào)速器動(dòng)、靜態(tài)特性，能符合sd295-88 和gb/t9652-1997水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件的有關(guān)規(guī)定。 7.1.2可靠性 （1）平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間（mtbf）不少于30000h。 （2）大修間隔時(shí)間不少于6 年（3）調(diào)速器可利用率不少于99.9% （4）退役前的使用年限不少于35 年 7.1.3調(diào)節(jié)性能及相關(guān)性能保證 （1）調(diào)速器手動(dòng)、自動(dòng)切換操

36、作時(shí)，產(chǎn)生的開度變化1%的接力器全行程。 （2）機(jī)組負(fù)載運(yùn)行，永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp 值整定為2%或以上時(shí)，由調(diào)速器引起的機(jī)組出力擺動(dòng)相對(duì)值不大于1%。 （3）采用交、直流同時(shí)供電，電源切換操作及整機(jī)供電電源切除或投入時(shí)，產(chǎn)生的開度變化1%的接力器全行程。（4） 整機(jī)供電電源切除或投入時(shí)，調(diào)速器能保證接力器開度變化1%的接力器全行程。 （5）機(jī)組處于孤立電網(wǎng)，帶穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，調(diào)速器能保證機(jī)組頻率變化0.25hz。 （6）在水輪發(fā)電機(jī)出口開關(guān)以外切除，機(jī)組突然甩25%額定負(fù)荷時(shí)，或處于小電網(wǎng)運(yùn)行，負(fù)荷發(fā)生25%額定負(fù)荷突變時(shí)，調(diào)速器能保證在調(diào)節(jié)過(guò)程中最高轉(zhuǎn)速不超過(guò)140%，所引起的頻率波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程中

37、的波峰數(shù)2 個(gè)，調(diào)節(jié)時(shí)間30s，且頻率波動(dòng)的波谷49.5hz。7.1.4主要技術(shù)數(shù)據(jù) （1）型號(hào)：bwt-802.5-hr （2）電源：ac220或dc220 （3）正常工作油壓：2.5mpa （4）電液轉(zhuǎn)換型式：步進(jìn)式 （5）機(jī)電接口控制方式：直接數(shù)字控制 （6）調(diào)速器的保證容量不小于：8000 (kgm) （7）調(diào)節(jié)規(guī)律：并聯(lián)pid （8）調(diào)速器轉(zhuǎn)速死區(qū)：0.03% （9）比例增益kp：0.01-35 （10）積分增益ki：0.01-20s-1（11）微分增益kd：0-5s （12）暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)：bt1200%（調(diào)整分辨率1%） （13）永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)：bp010%（調(diào)整分辨率1%） （14

38、）積分時(shí)間常數(shù)：td125s（調(diào)整分辨率1s） （15）加速度時(shí)間常數(shù)：tn05s（調(diào)整分辨率0.1s） （16）頻率給定范圍：fg45.055.0hz（調(diào)整分辨率0.01hz） （17）頻率死區(qū)范圍：e01.0hz（調(diào)整分辨率0.01hz） （18）功率死區(qū)范圍：i05% （19）功率給定范圍：p0120% （20）測(cè)速方式：殘壓或殘壓+齒盤 （21）測(cè)頻誤差0.0009% 7.2 功能特點(diǎn) 7.2.1綜合特點(diǎn) （1）動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)優(yōu)異，所有性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 （2）自適應(yīng)式開機(jī)規(guī)律，無(wú)需設(shè)置開機(jī)頂點(diǎn)，開機(jī)參數(shù)，對(duì)不同機(jī)組均能迅速安全地將機(jī)組開啟至空載。 （3）空載自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率

39、，以及特有自動(dòng)補(bǔ)償pid 調(diào)節(jié)規(guī)律，能使機(jī)組頻率迅速達(dá)到同期要求。 （4）負(fù)載智能式變結(jié)構(gòu)pid 調(diào)節(jié)規(guī)律，能使機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)的各種惡劣變化。即負(fù)載實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)波動(dòng)情況，能在電網(wǎng)發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)選擇最優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律及調(diào)節(jié)參數(shù)，保護(hù)機(jī)組安全，并使機(jī)組始終工作于最佳狀態(tài)。 （5）完備的有功功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，除常規(guī)功率閉環(huán)調(diào)節(jié)方式外（即采用開關(guān)量接口調(diào)節(jié)方式），還能以串行通訊方式接受計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)給定有功設(shè)定值，自動(dòng)按設(shè)定值進(jìn)行有功功率閉環(huán)調(diào)節(jié)。 （6）各運(yùn)行工況可以任意切換無(wú)擾動(dòng)。 （7）調(diào)速器設(shè)有機(jī)手動(dòng)、電手動(dòng)、自動(dòng)三種操作方式，并且具有手動(dòng)跟蹤功能，能三種運(yùn)行方式任意相互無(wú)擾切換，切換操作時(shí)產(chǎn)生的開

40、度變化的接力器全行程，切換后能保持穩(wěn)定運(yùn)行。 （8）當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)整定在2%時(shí)，由于調(diào)速器引起的機(jī)組出力擺動(dòng)相對(duì)值不大于1%。 （9）調(diào)速器具有多種獨(dú)立的運(yùn)行參數(shù)（比例、積分、微分），并能自動(dòng)根據(jù)停機(jī)、空載、負(fù)載等不同運(yùn)行工況自動(dòng)切換。保證機(jī)組運(yùn)行于最佳的工況。 （10）調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)波動(dòng)情況，能在電網(wǎng)發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)選擇最優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律及調(diào)節(jié)參數(shù)，保護(hù)機(jī)組安全，并使機(jī)組始終工作于最佳狀態(tài)，能使機(jī)組適應(yīng)電網(wǎng)的各種惡劣變化。具有負(fù)載自動(dòng)識(shí)別大、小網(wǎng)功能：?jiǎn)螜C(jī)運(yùn)行時(shí)，保證機(jī)組在90110%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任一頻率下穩(wěn)定運(yùn)行，頻率變化不大于0.5hz；在單機(jī)或并入電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，保證機(jī)組在

41、空載至110%額定負(fù)荷范圍內(nèi)，能平穩(wěn)連續(xù)地調(diào)節(jié)出力。 （11）調(diào)速器具有故障自診斷功能，能實(shí)時(shí)監(jiān)視各組成部分，一旦發(fā)生故障，能立即診斷，并顯示出故障原因。 （12）調(diào)速器具有如下自動(dòng)容錯(cuò)功能:當(dāng)機(jī)組負(fù)載運(yùn)行，機(jī)頻測(cè)量故障時(shí)，則自動(dòng)取網(wǎng)頻作為機(jī)頻，穩(wěn)定運(yùn)行。如網(wǎng)頻也同時(shí)故障時(shí)，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并保持故障前開度不變；當(dāng)機(jī)組負(fù)載運(yùn)行，導(dǎo)葉位置反饋信號(hào)故障時(shí)，調(diào)速器自動(dòng)報(bào)警并保持故障前的開度運(yùn)行。 （13）保證機(jī)組安全運(yùn)行，在各種事故情況下，機(jī)組甩掉全負(fù)荷后，能保證機(jī)組自動(dòng)迅速穩(wěn)定至空載轉(zhuǎn)速，或根據(jù)指令信號(hào)，可靠地實(shí)現(xiàn)停機(jī)或緊急停機(jī)。7.3 機(jī)械特點(diǎn) （1）調(diào)速器的額定工作油壓為2.5mpa。 （2）

42、調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)主閥閥體鍛件結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕。 （3）采用步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成無(wú)油電液轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，無(wú)油耗、無(wú)卡塞，并具有斷電自動(dòng)“復(fù)中”功能，保證在斷電情況下，調(diào)速器能保持原有開度。 （4）采用直接數(shù)字控制方式控制步進(jìn)電機(jī)，環(huán)節(jié)少，可靠性高；不存在失步、丟步問題；調(diào)速器的速動(dòng)性好、控制精度高。 （5）機(jī)械系統(tǒng)上采用集成化設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)部件全部在一條軸線上，取消了常規(guī)調(diào)速器的杠桿等中間結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)無(wú)明管、無(wú)杠桿；環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化、可靠性高、速動(dòng)性好、控制精度高。 （6）電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)不用油，減小了調(diào)速系統(tǒng)的油耗及能耗。 7.4 電氣特點(diǎn) （1）以可編程控制器作為硬件主體，具有高可靠性、高抗干擾能力。 （2）采用tf

43、t 彩色中文觸摸屏作為人機(jī)界面（hmi）。直接觸摸操作，操作簡(jiǎn)單，顯示直觀、豐富。并具有顯示實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線的功能，調(diào)試、維護(hù)簡(jiǎn)便。 （3）具有調(diào)試、試驗(yàn)功能，通過(guò)人機(jī)界面（hmi）能輕松完成調(diào)速器的調(diào)試和試驗(yàn)，并顯示試驗(yàn)結(jié)果。 （4）一體化電源設(shè)計(jì)，交流、直流電源同時(shí)供電，兩者互為熱備用，相互之間可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。 （5）電氣部分其他外圍元件均采用進(jìn)口器件，確保調(diào)速器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作 （6）測(cè)頻模塊與可編程控制器是通過(guò)總線直接連接，徹底解決可編程控制器與測(cè)頻不能很好匹配問題。 （7）控制輸出為數(shù)字式方式，無(wú)d/a 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制。 （8）智能容錯(cuò)測(cè)頻及自動(dòng)識(shí)別大小網(wǎng)，頻率測(cè)量精度高。 （

44、9）多處理器并行工作，速度快。掃描周期均20ms。 （10）高抗干擾能力：所有i/o 接口均采用光電隔離及軟件濾波。 （11）多種交互方式：能通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤、編程器、電柜面板上的觸摸屏等多種方式設(shè)置參數(shù)及進(jìn)行操作。 （12）調(diào)速器具有自動(dòng)容錯(cuò)功能。 （13）帶有串行通訊接口，兼容性好，可與各種計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)接，可滿足電站無(wú)人或少人值守。 （14）故障自診斷功能，調(diào)節(jié)器能實(shí)時(shí)監(jiān)視自身組成模塊，一旦發(fā)生故障，能立即診斷，并以報(bào)警模式從觸摸屏上指出故障部件。 （15）跟蹤功能：電氣部分可跟蹤機(jī)械手動(dòng)，機(jī)械手動(dòng)切至自動(dòng)或電手動(dòng)時(shí)不需任何調(diào)整，為無(wú)擾切換。 8 運(yùn)行操作 調(diào)速器運(yùn)行分為機(jī)械手動(dòng)、電手動(dòng)

45、、自動(dòng)三種運(yùn)行方式，將選擇機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)/電手動(dòng)的三位桿式開關(guān)打到相應(yīng)檔位即可選擇對(duì)應(yīng)運(yùn)行方式。如下圖選擇的就是自動(dòng)運(yùn)行方式。圖15 三位桿式開關(guān)/復(fù)位桿式開關(guān)圖8.1 機(jī)械手動(dòng) （1）機(jī)手動(dòng)運(yùn)行具備條件 選擇機(jī)手動(dòng)運(yùn)行方式請(qǐng)將三位桿式開關(guān)切到機(jī)手動(dòng)檔，同時(shí)保證油壓系統(tǒng)不低于最低工作油壓。 打開電氣柜門，可看到柜內(nèi)電轉(zhuǎn)上方有個(gè)可手動(dòng)旋轉(zhuǎn)的操作手輪，下方有個(gè)緊急停機(jī)電磁閥。 （2）機(jī)手動(dòng)開機(jī)：手動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)可將機(jī)組開啟至空載開度。 （3）機(jī)手動(dòng)停機(jī)：手動(dòng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)可將機(jī)組關(guān)回至全關(guān)位置。 （4）機(jī)手動(dòng)緊急停機(jī)：緊急情況時(shí)，可按緊急停機(jī)電磁閥按鈕，將導(dǎo)葉全關(guān)。故障消除后，按緊急停機(jī)復(fù)歸電

46、磁閥復(fù)歸緊停電磁閥。 8.2 電手動(dòng)運(yùn)行 （1）電手動(dòng)運(yùn)行具備條件選擇電手動(dòng)運(yùn)行方式請(qǐng)將三位桿式開關(guān)打到電手動(dòng)檔，同時(shí)保證油壓系統(tǒng)不低于最低工作油壓。 （2）電手動(dòng)開機(jī)至空載：手動(dòng)操作復(fù)位桿式開關(guān)，反復(fù)切到開度增檔，將機(jī)組導(dǎo)葉開度增加至機(jī)組頻率接近50hz，機(jī)組空載運(yùn)行。 （3）電手動(dòng)增減負(fù)荷：在機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，負(fù)載循環(huán)工況下，手動(dòng)操作復(fù)位桿式開關(guān)，打到開度增/開度減檔，可使機(jī)組增減負(fù)荷。 （4）電手動(dòng)停機(jī)：并網(wǎng)信號(hào)取消后，手動(dòng)操作復(fù)位桿式開關(guān)，反復(fù)切到開度減檔，使機(jī)組導(dǎo)葉開度減至全關(guān)，直至機(jī)組停機(jī)。 8.3 自動(dòng)運(yùn)行 三位桿式開關(guān)打到自動(dòng)檔，即可選擇自動(dòng)運(yùn)行方式。在自動(dòng)運(yùn)行方式下，水輪機(jī)微機(jī)調(diào)

47、速器的閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)、被控機(jī)組負(fù)荷的增加/減少、調(diào)節(jié)模式的選擇及切換、運(yùn)行人員對(duì)調(diào)速器的監(jiān)視和操作等，都是由微機(jī)調(diào)節(jié)器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)完成的。 （1）停機(jī)備用狀態(tài)：導(dǎo)葉反饋小于3%，機(jī)頻為零，機(jī)組處于停機(jī)備用狀態(tài)。 （2）自動(dòng)開機(jī)并網(wǎng)：調(diào)速器接到遠(yuǎn)方控制室開機(jī)令，自動(dòng)開機(jī)運(yùn)行至空載位置，并網(wǎng)發(fā)電。 （3）增減負(fù)荷：機(jī)組接收到上位機(jī)增減負(fù)荷命令，或在面板上操作開度增/減選擇開關(guān)，自動(dòng)增減負(fù)荷。 （4）自動(dòng)停機(jī)：調(diào)速器接到遠(yuǎn)方控制室停機(jī)令后，自動(dòng)停機(jī)，轉(zhuǎn)速低于70%額定轉(zhuǎn)速，導(dǎo)葉關(guān)至全關(guān)位置，置停機(jī)聯(lián)鎖標(biāo)志。 9 調(diào)試及維護(hù) 9.1 調(diào)速器和油壓裝置的調(diào)試 調(diào)速器安裝后，回油箱內(nèi)注入ltsa46 號(hào)汽輪機(jī)油

48、，相當(dāng)于殼牌(shell)thllus-29、埃索(esso)tereo-47號(hào)汽輪機(jī)油。 9.1.1油壓裝置調(diào)試 9.1.1.1壓力油罐 正常情況下壓力油罐內(nèi)約有2/3 的壓縮空氣，1/3的壓力油。首次運(yùn)行時(shí)前后注意觀察油標(biāo)的變化，油位過(guò)高或過(guò)低都可引起事故。 9.1.1.3補(bǔ)氣閥 首次利用補(bǔ)氣閥向壓力罐充氣時(shí)，工作原理與正常運(yùn)行時(shí)自動(dòng)補(bǔ)氣相同。先用油泵向壓力油罐打油，在壓力油罐的油位達(dá)到正常油位時(shí)停泵，進(jìn)行補(bǔ)氣。9.2調(diào)速器調(diào)試 9.2.1.充油前復(fù)查各部件的裝配是否達(dá)到技術(shù)要求，尤其是檢查運(yùn)動(dòng)部件和轉(zhuǎn)動(dòng)部件是否靈活自如。 9.2.2低油壓時(shí) （1）油壓升至約三分之一額油壓，觀察部件及油管

49、（重點(diǎn)是接頭部分）是否滲漏，補(bǔ)氣閥及管接頭是否漏氣，如有立即作相應(yīng)處理。 （2）將主油閥全部打開，在斷電情況下手動(dòng)操作步進(jìn)電轉(zhuǎn)的手輪，看接力器能否作全行程運(yùn)行，同時(shí)檢查運(yùn)行狀態(tài)是否符合技術(shù)要求，并排出各充油部件及管路中的空氣。 9.2.3額定油壓時(shí)調(diào)整開關(guān)機(jī)時(shí)間先調(diào)開機(jī)時(shí)間，轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)關(guān)機(jī)時(shí)間調(diào)整螺栓，改變其和集成閥蓋的距離，從而限制主配壓閥活塞開機(jī)行程以滿足開機(jī)時(shí)間要求。再調(diào)關(guān)機(jī)時(shí)間，改變兩個(gè)關(guān)機(jī)時(shí)間調(diào)整螺母和圓盤之間的距離，從而限制主配壓閥活塞關(guān)機(jī)行程以滿足關(guān)機(jī)時(shí)間要求。 兩個(gè)對(duì)稱零件的限位距離必須相等,用塞尺測(cè)量差值不得大于0.02mm,調(diào)妥后必須將所有緊定螺母擰緊。 9.2.4分段關(guān)閉裝

50、置的調(diào)整 調(diào)整分段閥上方的調(diào)整螺釘，可以改變節(jié)流活塞與閥體之間的節(jié)流面積，從而可以改變分段后的慢關(guān)機(jī)速度。轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，改變它和回復(fù)軸的相對(duì)位置，就可以改變分段關(guān)閉的拐點(diǎn)位置。9.3接線 接線時(shí)請(qǐng)參照附圖16：外接端子圖和外接端子原理圖，并確保導(dǎo)葉反饋傳感器電位器2、3 腳間電阻增大時(shí)對(duì)應(yīng)導(dǎo)葉開出，將導(dǎo)葉反饋傳感器電位器的1 腳、2 腳、3 腳正確接好。例如導(dǎo)葉反饋傳感器電位器的1 腳應(yīng)接直流電源的正，中間抽頭2 腳應(yīng)接入導(dǎo)葉反饋輸入端，導(dǎo)葉反饋傳感器電位器的3 腳接入直流電源零。因?yàn)閷?dǎo)葉反饋傳感器電位器的測(cè)量范圍是dc010v，而端子排上的電源是dc24v，所以加入導(dǎo)葉反饋調(diào)整板，用一個(gè)電阻和一個(gè)電位器分壓，使得引入導(dǎo)葉反饋傳感器電位器的1 腳的電源是dc10v。 導(dǎo)葉反饋調(diào)整板在端子排上，導(dǎo)葉反饋傳感器安裝在接力器上，導(dǎo)葉反饋傳感器電位器在導(dǎo)葉反饋傳感器內(nèi)部。圖16 導(dǎo)葉反饋傳感器接線圖導(dǎo)葉反饋傳感器調(diào)整就是