汽輪機505電調中文手冊-1

1、505/505E,CPC用戶手冊第一章 總則 505/505E是以微處理器為基礎的調速器，適用于單執(zhí)行機構或雙執(zhí)行機構的汽輪機控制，505適用于我公司生產的冷凝式汽輪機、背壓式汽輪機，505E適用于我公司生產的抽汽式汽輪機、補汽式汽輪機、抽汽背壓式汽輪機。 505/505E調速器具有二種正常操作方式：編程方式和運行方式。編程方式針對汽輪機具體使用場合選擇調速器組態(tài)所需的各選項，組態(tài)完畢后，運行方式用于汽輪機從啟動直至停機的操作。此外，還能利用服務方式進行在線調整。§1.1 505/505E的輸入 505/505E調速器有二個轉速輸入，轉速傳感器可以選擇磁電式傳感器（缺省設置），也可以

2、選擇有源探頭（需跳線）。還有6個可編程模擬量輸入。 16個開關量輸入，其中4個指定用于停機、復位、升轉速給定值和降轉速給定值，如果調速器用于驅動發(fā)電機的場合，另外有二個開關量輸入必須指定用于發(fā)電機斷路器和電網斷路器，其余10個開關量輸入都是可組態(tài)的；如果調速器不是用于驅動發(fā)電機的場合，那么就有12個開關量輸入是可組態(tài)的。 調速器面板上有4個功能鍵，F1和F2分別指定用于報警和超速。F3和F4經組態(tài)能投入或退出調速器的各種不同功能。§1.2 505/505E的輸出 505/505E調速器有二個帶線性化曲線的執(zhí)行機構輸出，8個C型繼電器開關量輸出，其中6個是可組態(tài)的，另二個指定用作停機和

3、報警指示。§1.3 通訊接口 2個Modbus通訊口用作調速器的通訊接口。采用ASC或RTU傳輸協(xié)議，通訊可采用RS232,RS-422或RS-485。 第 1 頁 一個計算機接口用于程序設置的存儲。第二章 安裝步驟 圖2-1所示為標準505/505E調速器的外形和安裝型式，調速器裝在一個嵌裝式殼體中。這種殼體設計成安裝于控制室的屏上或柜子中，其本身無法實現墻掛式安裝。當調速器被正確安裝于控制柜中時，其面板后邊所附的墊片就將調速器面板密封在柜子上。所有的現場接線都通過調速器后面的可拆卸端子塊與調速器連接。第 2 頁§2.1 電氣連接 505/505E調速器的所有輸入和輸出都

4、通過調速器底部的“籠式夾頭”端子塊連接。由于電磁干擾的原因，建議小電流接線（端子52到121）與大電流接線（端子52到121）分開布線。 端子塊為無螺釘籠式夾頭型端子塊，使用標準3mm平頭螺絲刀或隨機提供的撳桿來開啟彈簧夾頭。端子塊能連接0.08-2.5mm的導線，固定安裝的電源接線剝去包皮的裸線長度應為5-6mm，插入式I/O端子的裸線長度應為8-9mm。 §2.2 電源 從調速器背面所貼標簽或調速器的零件號來區(qū)分每臺調速器所要求的輸入電源額定值。粘貼標簽上所列額定值旁邊打孔的，是這臺調速器的正確電源額定值。 調速器內部采用熔斷器來保護它的輸入電路，505/505E調速器不同電源的

5、額定值以及熔斷器的規(guī)格為： 18-32Vdc (6.25A內置熔斷器,77VA最大) 88-132Vac 47-63Hz或90-150Vdc (2.5A內置熔斷器,143VA最大) 180-264Vac 47-63Hz (1.5A內置熔斷器,180VA最大) 505/505E調速器要求電源具有一定的輸出電壓和電源的能力，這個電源的VA數應大于或等于調速器所要求的VA數。§2.3 屏蔽與接地 在接線端子塊上，每個轉速傳感器輸入，執(zhí)行機構輸出，模擬輸入，模擬輸出和通信口都分別有一個獨立的屏蔽接線端。所有這些輸入都應該采用雙股第 4 頁絞合屏蔽線，屏蔽端除了接在調速器的端子塊上外，應在所有

6、的中間端子塊上接地。沒有屏蔽的外露導線長度應限制在1以內。開關量輸出，開關量輸入和電源接線通常是不要求屏蔽的，但如果需要也可以屏蔽。§2.4 Ai、 Ao、 Di 、Do點的接線 我公司提供的電氣原理圖列出了要求接線的所有Ai、 Ao、 Di 、Do點的端子號。接線前應根據傳感器的類型來確定是否需要跳線，有關內容詳見隨機手冊。安裝前要確認調速器的繼電器觸點是否滿足所接回路的功率要求。如果所接回路要求繼電器觸點具有較大的功率，那么就要采用中間繼電器。若要求采用中間繼電器，建議使用具有感應反沖保護的中間繼電器。§2.5 Modbus接線 505/505E調速器能通過RS232,

7、RS422和RS485采用ASC或RTU傳輸協(xié)議與兩臺設備進行通信。通信接口引出至端子塊以方便接線。各種通信方式應在不同的端子上接線。 三種通信接口都是與大地完全隔離的。RS422和RS485的技術規(guī)范中規(guī)定，如果裝置之間沒有其它的接地通路就需要接地線。隔離接口的最好方法是在與回路接地連在一起的接地電纜中包含一路單獨接線。至少在一處將屏蔽接地。 三種通信方式的接線隨機手冊有詳細的圖解和說明。 第 5 頁第三章 調速器面板介紹 505/505E調速器的操作屏由調速器面板上的鍵盤和LED（發(fā)光二極管）顯示器組成。LED顯示器具有二行，每行顯示24個字符，用于以英文顯示運行參數和故障查尋參賽。此外，

8、還有30個鍵，提供了505/505E調速器面板上的全部控制操作。汽輪機的控制操作不需要附加的控制屏，每個汽輪機控制功能都能通過調速器面板執(zhí)行。 面板上各個鍵的功能如下：SCROLL: 鍵盤中央的大菱形鍵，在其四個角上帶有箭頭。 ， （左右翻動）使編程或運行方式下的功能塊顯示左移或右移。 ，（上下翻動）使編程或運行方式下的功能塊顯示上下移動。 SELECT: 選擇鍵 用于顯示器上行或下行變量的選擇控制。符號用于指出哪一行（變 量）能通過調整鍵來進行調整。只有當上、下行都為可調整變量（動 態(tài)、閥門標定方式）時，SELECT鍵和符號才起作用。當顯示器只 第 6 頁 顯示一個變量時，SELECT鍵和符

9、號的位置將不起作用。ADJ: 調整鍵 在運行方式中，“”增大可調參數，“”減小可調參數。PRGM: 編程鍵 當調速器處于停機狀態(tài)時，用該鍵選擇編程方式。在運行方式中，該 鍵用于選擇程序監(jiān)視方式。在程序監(jiān)視方式中，能瀏覽所編制的程序 但不能改變。RUN: 運行鍵 從（CONTROLLING PARAMETR /PUSH RUN or PRGM）狀態(tài)觸發(fā)汽輪 機運行即啟動指令。STOP: 停機鍵 一旦給予確認，觸發(fā)汽輪機控制停機（運行方式），能夠通過服務方式 設定值（在“鍵選擇”下）來取消“STOP” 指令。RESET: 復位鍵 對運行方式的報警和停機作復位/清除。在停機后按該鍵還使調速器返 回到

10、（CONTROLLING PARAMETR /PUSH RUN or PRGM）狀態(tài)。ALARM(F1): 報警鍵 當鍵的LED指示燈發(fā)亮時顯示任何報警原因（最后/最新報警）。按下 翻箭頭（菱形鍵）顯示另外的報警。OVERSPEED TEST ENABLE(F2) 超速試驗投入鍵 允許轉速基準高于最高控制轉速給定值以進行電子或機械超速跳閘試 驗。 第 7 頁F3(功能鍵)： 可編程功能鍵，用于可編程控制功能的投入或退出。F4(功能鍵)： 可編程功能鍵，用于可編程控制功能的投入或退出。0/NO: 輸入0/NO或退出。1/YES: 輸入1/YES或投入。2/ACTR（執(zhí)行機構）： 輸入2或顯示執(zhí)行

11、機構位置（運行方式）。3/CONT(控制參數)： 輸入3或顯示控制參數（運行方式），按“下翻箭頭”鍵顯示調速器的 最后一次跳閘原因，達到的最高轉速和就地/遠程狀態(tài)（如果使用的 話）。4/CAS(串級)： 輸入4或顯示串級控制信息（運行方式）。5/RMT(遠程)： 輸入5或顯示遠程轉速給定值控制信息（運行方式）。6/LMTR(閥位限制器)： 輸入6或顯示閥位限制器信息。7/SPEED： 輸入7或顯示轉速控制信息（運行方式）。 第 8 頁8/AUX(輔助)： 輸入8或顯示輔助控制信息（運行方式）。9/KW（負荷）： 輸入9或顯示KW/負荷或第一級壓力信息（運行方式）。CLEAR：清除鍵 清除編程狀

12、態(tài)和運行狀態(tài)下的輸入值和使調速器退出現有方式。ENTER：回車鍵 在編程方式下輸入一個新值，在運行方式下允許輸入具體的給定值。DYNAMICS(+/_): 動態(tài)參數鍵 在運行方式下訪問控制執(zhí)行機構位置的參數動態(tài)設定值。能夠通過服 務方式設定值（在“鍵選擇”下）來禁止動態(tài)調整。該鍵還可改變所 輸入值的符號。./（EXT/ADM）: 抽汽/補汽 給鍵盤輸入的數值加上小數點或顯示抽汽補汽信息（運行方式）。 *請注意EXT/ADM功能鍵只在505E上才使用。EMERGENCY SHUTDOWN BUTTON: 緊急停機按紐 殼體面板上的大紅色八角按紐。這是調速器的緊急停機按紐。 第 9 頁第四章 啟機

13、 在汽輪機第一次運行前或可能影響執(zhí)行機構或閥門維修后應按下述步驟進行閥門的標定以確保調速器的標定與汽輪機調節(jié)閥一致。步驟如下：1. 在標定過程中，緊急停機觸點輸入必須閉合或跨接。2. 執(zhí)行系統(tǒng)RESET指令。（按“RESET”鍵）3. 按調速器面板上的“Emergency Shutdown(緊急停機)”按紐。4. 按“ACT”鍵，然后按下翻鍵直到出現“Stroke Actuatou dsbled ,Steam Must be off”(確認主汽門已經切斷了汽輪機的汽源)5. 按“YES”鍵（屏幕顯示“Stroke to Min-Enabled, Mincurr Adjust *20.000”）

14、6. 按“YES”鍵進入該方式或下翻箭頭鍵轉入所需的方式。6.a Stroke to Min-Enabld, Min Curr Adjust *xxx.xx按YES鍵迫使執(zhí)行機 構輸出至下限值。按上升或下降鍵來改變0%執(zhí)行機構行程時的電流值。6.b Stroke to Max-Enabld, Max Curr Adjust *xxx.xx按YES鍵迫使執(zhí)行 機構輸出至上限值。按上升或下降鍵來改變100%執(zhí)行機構行程時的 電流值。 6.c Manually Adjust - Enabld, Stroke Valve xxx.xx在該屏幕顯示下按上 升、下降鍵將以5% /秒的速率在0-100%之間

15、改變閥門的輸出電流。7. 當標定結束時，505/505E所顯示的0-100%閥門位置必須等于0-100%的 實際閥門行程。8.按二次CLEAR鍵來保存更改值并退出標定方式。第 10 頁 505/505E有三種可供選擇的汽輪機啟動方式：手動、半自動或自動。三種啟動方式的操作介紹如下：§4.1 手動啟動方式 當組態(tài)了手動啟動方式時，采用下列啟動操作程序：1. 確認汽輪機已進入準啟動階段。（啟動前的準備參考“安裝使用說明書”）2. 發(fā)一復位（RESET）指令(使所有報警和停機狀態(tài)復位)。3. 關閉電動隔離門及其旁通閥門，然后全開主汽門。4. 發(fā)出運行（RUN）指令。 這時，調速器將以“閥位

16、限制器速率（Valve Limiter RATE）”開啟調節(jié)閥至其最大位置。 轉速給定值以“至最低轉速速率（Rate To Min Rate）”從零變化至最低控制轉速。5. 以可控速率開啟主汽門前旁通閥門。 當汽輪機轉速升高至最低控制轉速時，調速器的轉速PID通過控制調節(jié) 閥的開度來控制汽輪機的轉速。6. 將電動隔離門開啟至100%開度。 轉速維持在最低控制轉速下直到操作人員進行操作，如果組態(tài)了“順序 自動啟動” 則就由順序自動啟動程序開始控制。 §4.2 半自動啟動方式 當組態(tài)了半自動啟動方式時，采用下列啟動操作程序：1. 確認汽輪機已進入準啟動階段。（啟動前的準備參考“安裝使用說

17、明書”）2. 發(fā)一復位（RESET）指令(使所有報警和停機狀態(tài)復位)。 第 11 頁3. 打開主汽門（確認汽輪機沒有加速）。4. 發(fā)“RUN” 指令。 此時，轉速給定值以“至最低轉速速率（Rate To Min Rate）”從零變化至最低控制轉速給定值。5.以控制的速率提升調速器的閥位限制器。 當汽輪機轉速升高至最低控制轉速時，調速器的轉速PID通過控制調節(jié) 閥的開度來控制汽輪機的轉速。6.將閥位限制器提升至100%開度。 轉速維持在最低控制轉速下直到操作人員進行操作，如果組態(tài)了“順序 自動啟動” 則就由順序自動啟動程序開始控制。 §4.3 自動啟動方式 當組態(tài)了自動啟動方式時，采用

18、下列啟動操作程序：1.確認汽輪機已進入準啟動階段。（啟動前的準備參考“安裝使用說明書”）2.發(fā)一復位（RESET）指令(使所有報警和停機狀態(tài)復位)。3. 打開主汽門（確認汽輪機沒有加速）。5. 發(fā)“RUN” 指令。 調速器將以“閥位限制器速率”開啟調節(jié)閥至最大位置。 轉速給定值以“至最低轉速速率”升高至最低控制轉速。 當汽輪機轉速升高且與轉速給定值一致時，調速器的轉速PID通過控制調節(jié)閥的開度來控制汽輪機轉速。 轉速維持在最低控制轉速下直到操作人員進行操作，如果組態(tài)了“順序 自動啟動” 則就由順序自動啟動程序開始控制。 第 12 頁§4.4 順序自動啟動 該功能不同于“自動啟動方式（

19、AUTOMATIC START MODE）”。順序自動啟動能夠與三種啟動方式中的任意一種一起使用。 采用這一功能，發(fā)出“RUN” 指令后順序自動啟動程序就將轉速給定值升至低暖機轉速設定值，并在該設定值下保持一段時間。再將轉速給定值升至高暖機轉速設定值，同樣在該設定值下保持一段時間。然后將轉速給定值升至額定轉速設定值。熱態(tài)啟動和冷態(tài)啟動的所有升速率和保持時間都是可編程的。利用跳閘后的停機時間計時器來確定熱態(tài)啟動和冷態(tài)啟動的不同控制。當執(zhí)行停機指令且汽輪機轉速降至低于暖機轉速設定值時開始計時。（見圖4-1）圖4-1 第 13 頁采用順序自動啟動程序，如果在發(fā)出“RUN”指令時，系統(tǒng)的停機時間處于所

20、設定的“熱態(tài)啟動”和“冷態(tài)啟動”時間之間，調速器將在熱態(tài)啟動和冷態(tài)啟動參數之間進行內插計算以確定啟動升速率和保持時間。 隨時都能從鍵盤，觸點輸入或通過Modbus暫停執(zhí)行順序自動啟動程序。可以通過暫停指令，轉速給定值提升或降低指令來暫停執(zhí)行順序自動啟動程序，也可以從鍵盤或Modbus通信直接輸入轉速給定值來暫停執(zhí)行順序自動啟動程序。三個指令源中任意一個最后發(fā)出的指令將決定了程序的運行方式。不過，停機狀態(tài)將使該功能退出執(zhí)行，只有在執(zhí)行啟動后才能要求重新投入該功能。§4.5 轉速PID運行方式 轉速PID根據組態(tài)和系統(tǒng)條件，按下列方式之一進行運行：1. 轉速控制2. 頻率控制3. 機組負

21、荷控制 當組態(tài)為非發(fā)電機運用時，轉速PID始終以轉速控制方式運行。而當組態(tài)為發(fā)電機運用時，發(fā)電機和電網斷路器的狀態(tài)決定了轉速PID的運行方式。§4.5.1 轉速控制 發(fā)電機斷路器觸點斷開時，轉速PID以轉速控制方式運行，轉速PID將汽輪機控制在恒定的轉速或頻率下而與其實際負荷無關。§4.5.2 頻率控制 發(fā)電機斷路器觸點閉合而電網斷路器觸點斷開時，轉速PID以頻率控制方式運行，機組將運行于恒定轉速或頻率下而與其實際負荷無關，當斷路器的狀態(tài)使轉速PID切換到頻率控制時，轉速給定值立即躍階變化第 14 頁至選擇頻率控制前最后一次檢測到的轉速。如果最后一次檢測到的轉速不同于“額定

22、轉速給定值”， 轉速給定值將以1轉/秒的缺省速率變化至“額定轉速給定值”。§4.5.3 機組負荷控制 當發(fā)電機和電網的斷路器都閉合時，轉速PID以機組負荷控制方式運行。在電網中并列運行時，給定值高于額定轉速就能使負荷從0增加到100%。機組的負荷被轉換成額定轉速的百分比。 不等率% X 發(fā)電機負荷 X 額定轉速=給定值變化 例如： 5% X 100% X 3000 = 150rpm這說明：當機組在電網中并列運行時，轉速給定值能從3000rpm調整至3150 rpm使機組負荷從零增加到100%。§4.6 超速試驗 當機組無論按哪種方式啟動，并按事先組態(tài)好的順序自動啟動程序穩(wěn)定

23、在額定轉速時，就可以進行汽輪機的超速試驗。超速試驗的步驟如下：1. 將轉速給定值提升至調速器上限轉速設定值。2. 為了記錄本次超速試驗時所達到的最高轉速值，必要的話，請清除掉“Highest Speed Reached”值。清除時按OSPD鍵，下翻至顯示屏2，按YES鍵。注意：該值也能在控制（CONT）鍵下清除或讀出。3. 試驗時同時按OSPD鍵和Ajdust Up鍵提升轉速給定值。轉速給定值升高至高于調速器上限轉速設定值時，OSPD鍵中的投入超速試驗LED將亮起。如果此時釋放OSPD鍵，轉速給定值將返回到調速器上限轉速設定值。4. 一旦汽輪機轉速達到調速器的內部OVERSPEED TRIP

24、LEVEL設定值，OSPD的LED就閃爍且屏幕閃爍顯示“Speed>Trip”信息。 第 15 頁5. 如果在超速試驗LED閃爍時釋放OSPD鍵，機組將因超速而跳閘。6. 如果進行機械超速試驗，則不要釋放OSPD鍵且繼續(xù)調整轉速給定值就能使其達到超速試驗極限值，超速試驗LED將以較快的頻率閃爍，表示已達到最大轉速給定值，機組應已由外部跳閘裝置跳閘。§4.7 機組帶電負荷 505/505E接收到發(fā)電機斷路器觸點和電網斷路器觸點 閉合信號后即可帶電負荷。此時，調整轉速設定點值，如果轉速不等 率設置為5%，那么，當轉速設定點值從3000 Rpm上升至3150Rpm時， 機組就能從0

25、帶滿100%電負荷。加負荷控制見安裝使用說明書加 負荷曲線。§4.8機組投抽汽，帶熱負荷（如果使用505E調速器） 投入抽汽的條件是：（1）抽汽信號沒有失效。 （2）機組帶上25%額定電負荷。 （3）發(fā)電機斷路器觸點閉合。（如果組態(tài)） （4）電網斷路器觸點閉合。 （如果組態(tài)） 可以采用手動和自動兩種方式投入/切除抽汽控制。手動投入抽汽控制時，慢慢降低低壓閥位限制器，直到低壓閥位限制器到它的最小開度位置，抽汽PID開始工作，此時抽汽控制就投上了。手動切除抽汽控制時，慢慢升高低壓閥位限制器，直到低壓閥位限制器到它的最大開度位置，抽汽PID停止工作，此時抽汽控制就切除了。當505E收到一個

26、投入/切除指令時，505E能自動降低/升高低壓閥位限制器開度位置，來投入/切除抽汽控制。第 16 頁§4.9 停機 可以通過“CONT”鍵控制機組自動停機。也能采用手動方式，按一定的速率降負荷，負荷減到零，得到“解列”信號后，打閘關閉主汽門和調節(jié)汽閥。第五章 動態(tài)參數的調整 可在編程方式中對動態(tài)控制參數進行設定，在運行方式中進行調整，按DYN鍵調出動態(tài)控制參數的動態(tài)調整。通過它們各自的鍵來調出比例和積分增益的動態(tài)調整。 介紹一種簡便的調整辦法，能使PID增益調整至接近最佳值。1. 增加微分率（DR）至100（這是缺省設定值）。2. 增加比例增益直至系統(tǒng)剛開始晃動。3. 記錄系統(tǒng)增益（

27、G）和晃動周期（T）。4. 按下列說明調整動態(tài)參數： 對于PID控制，設定比例增益=0.60*G, 積分增益=20/T,DR=5 對于PI控制, 設定比例增益=0.45*G, 積分增益=12/T,DR=100 這種調整辦法將使增益設定值接近最佳，然后再從這一點對它們作微調。第 17 頁第六章 WOODWARD CPC 電-液轉換器 CPC(Current to Pressure Converter)是一個電流壓力轉換器，設計用于進汽閥定位或相關伺服系統(tǒng)的控制。CPC接收4-20mA的設定輸入，對外提供一個壓力正比于輸入電流的流量輸出。 CPC由以下部件組成：罩殼、液壓閥、執(zhí)行器、印刷電路板、壓

28、力傳感器。它的外型及內視圖如下：第 18 頁§6.1外形尺寸 高X寬X深 約220X170X170mm 重量 約10kg(無油時) 安裝 液壓油路接口面上4個M10的螺紋孔，孔深20-24mm。§6.2環(huán)境指標 工作溫度范圍 -2085oC 濕度 相對95% 油溫 連續(xù)工作60oC，最高80oC（23天） 最大表面溫度 85oC§6.3電氣性能 電源 18-32Vdc(正常24 Vdc)，使用線徑至少1.5mm2 功耗 穩(wěn)態(tài)8W,最大48W，峰值120W（小于3秒 電流輸入信號 4-20mA，250歐姆輸入電阻 模擬輸出信號 4-20mA，最大外部負載電阻：300歐姆 開關量輸出信號 繼電器觸點的工作方式采用跳線選擇：NO或NC,壽 命：100，000次。 觸點額定參數：1.0A/30Vdc,最大33Vdc;0.75A感性28Vdc,0.2H§6.4安裝 §6.4.1安裝位置 CPC的安裝位置應考慮如下因素： 提供足夠的通風條件，避免接近熱源或導熱體 應使CPC盡量靠近伺服機