YWT液压微机调速器说明书

.YWT液压微机调速器说明书市立川水电控制设备0731-880504351、型号说明YWT系列数字式水轮机调速器是新型水轮机调速器，它采用了可编程技术、现代液压技术和数字化技术最新成果。该调速器不仅技术指标先进，功能齐全，而且较常规油压的水轮机调速器构造更为简洁，机械液压局部由标准的工业液压件组成，运行可靠性高，维护简单。由于这种采用标准液压件构成的调速器技术已经成熟，正在取代常规油压的中小型水轮机调速器。YWT系列数字式水轮机调速器的规格型号详见下表：不同操作功牛米对应的型号5000030000180001000060003000YWT-50000-16YWT-30000-16YWT-18000-16YWT-10000-16YWT-6000-16YWT-3000-16YWT的意义是： Y代表组合式油压装置与执行部件在一起； W代表可编程调节器； T代表调速器。型号的第二局部代表操作功。 型号的第三局部代表高油压。 见(图 A-1)YWT-18000-16油压等级调速器操作功(N. M)微机或可编程组合式2、调速器组成a、YWT系列可编程调节器：主要功能是测量机组和电网的频率；按PID规律对频差进展运算，产生具有PID规律的调节信号，实现频率、开度和功率多种调节模式，实现开停机操作和电气开限等功能。b、液压随动系统：其功能是将微机调节器的输出电气信号，通过数字阀及油缸成比例地转换机械位移信号；推动水轮机导水叶机构运动，控制进入水轮机水量，实现对转速和负载的调节，是调速器的执行机构。该调速器由三大局部组成，其系统框图如下图：可编程PID调节YPIDYFBPWMA/D皮囊式蓄能器泵组压力油源数字阀油缸警急停机电磁阀机组频率电网频率操作指令位移传感器可编程调节器液压随动系统YWT系列数字式高油压水轮机调速器系统框图3、主要技术指标及参数整机主要技术性能及主要参数：a、技术性能本调速器技术性能符合国家水轮机调速器及油压装置技术条件GB/T9652.11997的要求，主要性能指标如下：转速死区i*0.08导叶静态特性曲线非线性度3甩25负荷时，导叶接力器不动时间tq0.2秒机组自动空载频率摆动值f0.25%备用电源切换、手自动切换时导水叶开度变化1%机组带稳定负荷运行时，导叶波动1%调速器无故障运行时间MTBT18000小时调速器抗油污能力：滤油精度80mb、调节参数:(1)永态转差系数bp：通过触摸式图形操作终端修改，可调围为010%。(2)暂态转差系数bt：通过触摸式图形操作终端修改，可调围为5150%(3)缓冲时间常数Td：通过触摸式图形操作终端修改，可调围为120秒。(4)加速时间常数Tn：通过触摸式图形操作终端修改，可调围为02.0秒。(5)水头H：通过触摸式图形操作终端修改。c、供电电源厂用交流电源:220V10%，50HZ厂用直流电源:220V10%d、液压随动系统主要参数工作油压：1216Mpa操作功：小型:10000/6000/3000Nm;中型:18000/30000/50000Nm4、特点该调速器特点如下：a、该调速器系统构造简洁合理，运行稳定可靠，技术性能指标优良，便于维护修理；机械液压随动系统采用标准的工业液压元件组成，运行可靠，维护简单。b、采用了高性能的可编程控制器作为调节器的硬件，无故障时间MTBF=18000小时。c、采用两色触摸屏作为调速器与运行人员的人机接口，具有显示信息量大、清晰、准确、操作方便等优点。d、调速器具有多种运行模式，如频率调节、开度调节等，能适应不同工况的要求。e、设有电气开度限制，操作灵活，运行可靠。且易于实现自动手动的无条件，无扰动转换。f、具有与上位机的通讯接口，便于实现电站计算机控制。5、YWT系列可编程调节器说明1)、概述YWT系列可编程调节器是采用高性能日本三菱公司的F*系列为硬件主体，以触摸式图形操作终端为人机界面，与适宜的机械液压随动系统相配合，实现水轮发电机组的的转速调节与出力控制。2)、电气局部主要技术性能：频率(转速)测量：(1)机组频率信号取自发电机机端电压互感器信号电压正常工作围:(0.3130)V正常测频围:(5100)HZ测频精度:0.002HZ(2)电网频率信号:取自电网母线电压互感器信号电压正常工作围:(0.3130)V正常测频围:(4555)HZ测频精度:0.002HZ导叶位置反应信号微机调节器提供电压:+15V导叶位置反应电压:导叶开度0100%对应于(+0.510)V微机调节器与第二次回路的联系机组油开关(断路器)孤立接点机组开机继电器孤立接点机组停机继电器孤立接点导叶开度增加孤立接点导叶开度减少孤立接点3)构造形式:调速器采用机电合柜式。4)调速器电气局部主要特点:a、采用可编程控制器作为硬件主体，装置可靠性高，平均无故障时间MTBF25000小时。b、具有转速、开度等多种调节模式，适应水电厂不同运行工况的要求。c、水头参数可自动测入(水头变送器用户自备,电平标准：010V或020mA)，也可由运行人员设定，协联曲线由微机程序实现，具有适应水头的开机特性和最大出力特性。d、频率转速的测量由PLC实现，外围电路简单，提高了整机的抗干扰能力及可靠性。e、采用触摸屏作为与运行人员的人机接口,具有显示清晰、准确、直观,操作方便等优点。f、频率调节模式采用PID调节规律，开度和功率调节模式采用PI调节规律。g、电气辅件(开关电源、继电器、按钮、信号灯)均采用优质器件，可靠性高。6、电气局部硬件构成电气控制柜体：柜的正面及反面有为维修调整及运行观察用的门，门上装有防尘密封和锁，机电安装、检修及维护方便，底部和上面配有电缆导管进出口；柜子外表整齐美观，并有足够的刚度和牢固的根底构造，不会因为液动和高速油流引起震动。电源局部：调速器电源局部采用冗余构造，交流-直流双路供电，互为热备用，自动地无扰动切换。交流电源输入配有隔离变压器。控制计算机：可编程控制器是为工业现场控制而设计的，具有极高的可靠性，极强的抗干扰能力，能适电厂各种电磁干扰环境，其设计平均无故障时间(MTBF)不小于30万小时。位移传感器：一、工作原理：L*150型位移传感器将机械位移量转换成可计量的、成线性比例的电信号。被测物体产生位移时，拉动与其相连接的绳索，绳索带动传感器传动机构和传感元件同步转动；当位移反向移动时，传感器部的弹簧盘旋装置将自动收回绳索，并在绳索伸收过程中保持其力不变；从而输出一个与绳索移动量成正比例的电信号。二、主要特点：L*50系列传感器的设计精细合理，采用高精细传感元件，所以传感器具有体积小，使用方便，密封性好，测量精度高，温度误差小，寿命长等优点。该传感器不仅适宜于作直线运动的机械物体位移测量，更适宜于机械物体作曲线运动的位移测量。三技术参数传感器 线绕与混合电位器 工作温度 -10C70C测量行程 1000mm储存温度 -20C80C输出信号电位器5K,电压，0-10V防护级别 IP50仅针对电位器外壳或其它分辨力 无限 拉动力 30S,再按住静特性试验画面的试验启动按钮3秒钟以上.静特性试验置调速器处于负载状态频率调节模式模拟发电机断路器合，置永态转差系数bp=6%，PID参数取最小值bt=3%、td=2s、tn=0s，频率给定值=50Hz。跟踪指示灯不亮。把电气开限开至全开，增加开度给定将导叶接力器开至50%左右的行程。用稳定的频率信号源输入频率信号，升高或降低频率使接力器全开或全关：调整信号值变化值0.3Hz，使之按一个方向单调升高或降低，在导叶接力器行程每次变化稳定后，记录本次信号频率值及相应的接力器行程值，分别绘制频率升高和降低时的调速器静态特性曲线。将频给和相应的接力器行程值记入下表。试验数据：每条曲线在接力器行程的5%-95%之间，测点不少于8个，如测点有1/4不在线上，则本次实验无效。两条曲线间的最大间距就是转速死区。操作回路模拟调速器在自开工况，调试状态或接频率信号发生器作为机频信号源，模拟开机、停机、调相、甩负荷及增、减负荷、手自动切换、调节模式切换、大、小网切换1开机模拟：调速器在停机备用工况，导叶接力器全关，机频等于0模拟开机指令，调速器转换到开机过程，开度给定和电开限增加至空载开度，改变机频至45Hz，调速器转换到空载，假设在给出开机指令30机频不能到达35Hz，调速器自动将导叶关至全关，转换到停机备用工况2停机模拟：调速器不在停机备用工况模拟停机指令，调速器转换到停机过程，减负荷至空载开度，等待跳油开关，油开关断，将导叶关至全关，当机频降到45Hz，调速器转换到停机备用假设调速器没有转换到停机备用，停机令消失，调速器自动转换到空载，翻开导叶3增减负荷模拟：调速器在负载工况操作增加、减少开关，观察导叶开关速度是否适宜，轮叶是否跟随导叶变化4手自动切换：模拟机组频率在50Hz调速器在负载工况，油开关合，在机手动、电手动、自动之间相互切换，三分钟导叶变化不超过1%调速器油开关未合，由机手动、电手动切换到自动，假设导叶开度小于5%或机组频率小于45Hz，调速器转换到停机备用工况，将导叶关至全关，假设导叶开度大于5%并且机组频率大于45Hz，调速器转换到空载，根据频率调整导叶；假设导叶开度小于5%，由自动切换到电手动，导叶将不变，在任何工况下，调速器切换到电手动，导叶应保持不变5调节模式切换：调速器在负载工况模拟机组频率在50Hz，开度给定不变，在频率模式、开度模式、小网式之间相互切换，三分钟导叶变化不超过1%在开度模式，假设频率超过设定的死区围，调速器自动切换到小网模式。6大、小网切换：调速器在负载工况切换调速器在开度调节模式，改变机组频率信号超过频率死区，调速器自动切换到频率调节模式，控制输出随频率变化当频率回到死区围，经过8分钟自动切换到开度模式7甩负荷模拟：调速器在负载工况断开油开关信号，调速器转换到甩负荷过程，导叶快速往下关，假设机组转速上升，导叶可关至全关；假设机组频率为50Hz，导叶可关至空载开度，调速器转换到空载工况故障冗错功能检查1频率故障调速器在负载工况,机组频率信号消失,调速器采用系统频率信号作为机频信号,接力器不变调速器在空载工况,机组频率信号消失,调速器发出机频故障信号,将导叶关至设定的最小空载开度2导叶反应故障导叶反应断线,调速器发出导叶反应故障信号,断开导叶接力器控制输出信号(如切断驱动器电源和功放模块输出),接力器保持不变,增减有功操作被锁定;反应信号恢复,操作面板手自动开关使调速器恢复正常3电源消失分别切断调速器交流、直流电源，接力器保持不变；同时切断交流、直流电源，接力器保持不变；再投电源，接力器保持不变调速器在负载工况，电源投入，调速器在开度调节模式4网频故障当网频信号断线，调速器发出报警信号，调速器在空载不能跟踪系统频率，不影响调速器其它操作动态调整手动开机调速器第一次开机采用机手动或电手动先翻开电开限，再增加开度给定方式开机，把导叶翻开到空载开度，调整导叶开度使机组稳定在额定转速，观察调速器测频和导叶、轮叶反应是否正常,测量手开工况下空载3分钟频率摆动值；国标要求手开工况下空载3分钟频率摆动值3分钟最大值、最小值之差，大型调速器不超过0.20Hz, 中小型调速器不超过0.30Hz切换调速器至自动方式，调整PID参数，测量空载频率摆动空载频率摆动调速器在空载、不跟踪工况，测量3分钟频率摆动值国标要求自开工况下空载3分钟频率摆动值3分钟最大值、最小值之差，手动频率摆动值到达国标规定，大型调速器不超过0.15Hz,中小型调速器不超过0.25Hz；假设手动频率摆动值不能到达国标规定，要求自开工况频率摆动值小于手动频率摆动值如自开工况摆动值不能到达国标规定，可通过调整PID调节参数bt、td、tn，假设仍不能满足国标规定，可调整系统放大倍数系统放大倍数：放大倍数越大，系统稳定性越好，但过大会导致静特性有超调，接力器反复频率增高，恶化系统稳定性bt暂态转差系数:增大bt值，能改善调节系统稳定性,减少调节过程最大超调量,减少振荡次数,有利于改善动态品质;bt值过大,调速器动作过慢，反会增大最大超调量,调速器调节时间长；小，调节灵敏，可降低空载频率摆动，但过小会导致接力器动作反复频率较高bt=22.5tw/tatd缓冲时间常数:增大td值,调速器动作将变得缓慢,波动次数减少,会增大最大超调量,延长调节时间; 减少td值,虽可提高调速器的速动性,但其它动态品质指标将往相反方向变化td=45twtn微分时间常数:增大tn值,调速器稳定性好,会减少最大超调量,但调速器抗扰动能力变差ta机组惯性时间常数:ta值越大,调节系统的稳定性越好,机组甩负荷后,转速增高也越小。增大ta值能降低调节过程的最大超调量,有利于改善动态品质tw水流惯性时间常数：tw值越大，水流惯性越大，水击作用越显著，越不利于稳定，导致增大调节过程的最大超调量,恶化调节过程动态品质空载频率扰动空载频率摆动合格，改变频率给定值从48Hz跃变到52Hz上扰，稳定后再改变频率给定值从52Hz 跃变到48Hz下扰，检查PID参数是否满足调速器动态调节需要手动停机将调速器切换到机手动或电手动减小电气开限至零，将导叶接力器关至全关，等机组频率降至零，切换调速器到自动，调速器转换到停机备用工况自动开机调速器接收到开机令，紧急停机电磁阀自动复归，转换到开机过程1，自动将开度给定和电开限增加至启动开度1，导叶开到启动开度1，当机频升至45Hz，调速器转换到空载，开度给定减至空载开度给定，自动调整导叶开度使机组频率跟踪系统频率假设自动开机机组转速达不到额定转速：1紧急停机电磁阀是否复归2检查调速器电气开限和机械开限是否限制导叶开度，翻开开限，减少水头设置值3检查液晶屏导叶开度指示是否比实际位置偏大4机频信号是否正常自动停机调速器接收到停机指令，转换到停机过程，将导叶关至全关，调速器转换到停机备用，紧急停机电磁阀自动投入假设调速器没有转换到停机备用，停机令消失，调速器自动转换到空载，翻开导叶事故停机调速器接收到事故停机令，紧急停机电磁阀动作，将导叶关至全关紧急停机调速器应同时接收到停机令，待调速器转换到停机备用工况才可复归紧急停机电磁阀甩负荷甩25%负荷，测量调速器不动时间，检查调速器速动性甩50%、75%负荷，测量调速器调节时间，观察机组转速上升率甩100%负荷，测量调速器调节时间，观察机组上升最高转速是否低于过速设定10、运行维护考前须知及故障处理运行维护考前须知1、开机前的准备：机组准备开机前，应先将调速器交、直流电源投入，并确认调速器在自动状态，调速器各部份工作正常，系统无故障即具备开机条件，可由中控室下达开机命令。2、PLC的维护：正常运行时，注意防止导电异物由通风口进入PLC部，以免发生短路现象，PLC部电源为F2-40BL鋰电池3.6V，使用寿命为五年，建议每三年更换一次，更换时，须先断电，且在30 秒更换完毕。以免由于电池降低或更换时间过长而导致PLC不能正常工作。3、不要随意按PLC面板上的按钮和调整线路板部的整定电位器。错误的整定将导致调速器不能正常工作。4、定期检测各电气环节。5、46号气轮油机应符合GB11120的有关规定。首次运行一个月左右，油应重新过滤或更新。平时根据油质变化情况决定过滤或更换，油不能混入水份和杂质，保持油质纯洁油温应在1050围。7、注意调整压力罐的油、气比例，定期检查回油箱油面。8、各转动部件定期加润滑油，并定期检查事故停机电磁阀的动作。9、新机组安装后和长期停机后首次运行，开机前应采用液压手动操作接力器往返数次，以排尽液压系统中的空气。10、定期检查和清洗油泵吸油器、滤油器根据用户大修时间定11、定期检查气囊式蓄能器的充气压力根据用户大修时间定。故障处理机频信号消失 调速器的机频信号消失时，调速器维持机组在机频信号消失前的负荷不变，但不能进展自动频率调节，此时仍可通过中控室或机旁进展负荷增减操作。处理步骤：1首先将调速器切到机械手动运行如有可能应停机。2信号消失或断线：根据原理图，从测频模块到PT逐步查找故障点。3排除故障后，调速器一切正常才可以切到自动运行。故障减除后，可自动复归。电网频率信号消失当输入至调速器的网频信号消失时，如此时机组处于空载状态，则调速器控制机组频率，使之与频率给定相一致，而不再跟踪电网频率，这个切换过程是PLC部完成的不需人工干预。如此时处于发电运行状态时，则调速器仅发报警信号，不影响机组正常运行。故障解除后，可自动复归。交流电源消失当调速器交流电源消失时，此时调速器的电源自动由备用的直流电源提供，待交流电源恢复后，又自动切换为交流电源工作，并自动复归。直流电源消失当调速器的直流电源消失时，但不影响调速器正常调节工作。直流电源恢复后，自动复归。随动系统故障调速器处于自动运行时，如接力器不能很好地跟随微机输出，则显示为故障状态，该故障产生的原因是随动系统中接力器位置传感器打滑或机械开限未翻开，故障解除后，可自动复归。PLC程序故障PLC的程序出现故障或PLC外部设备通讯发生故障时，则显示为故障状态。PLC根本单元的调节程序错或I/O错，通讯错有几十种情况，需用专用设备方能查看。PLG根本单元24V电源失电当PLC根本单元输出的24V电源电压异常底下时，则显示为故障状态。该故障产生的原因是因为DC24V电源的输出过载或短路，或A/D模块24V电源关断，请检查外部回路，消除短路现象或恢复A/D模块的24V电源后，自动复归。当出现该故障时，PLC根本单元上的POWERLED灯熄灭。PLC锂电池电压低下当PLC根本单元的锂电池电压异常低3.0V后,自动复归。导叶反应断线当导叶反应发生故障，不能正常工作时，调速器显示导叶反应断线故障。该故障产生的原因主要有两种情况：原因：1位移传感器反应断线或损坏2反应电位器反应断线或损坏3开度模式增减开度给定过快4DC15V电源消失。请将调速器切换到手动模式或停机仔细检查。故障原因消除后，自动复归。A/D模块故障当A/D模块发生故障而不能正常工作时，则显示故障状态。该故障产生的原因主要有两种情况：(1)DC24V电源消失。2模块的模式开关未处于READY位置，请仔细检查。故障原因消除后，自动复归。运行操作1、微机调速器的运行状态1调速器的运行状态:运行状态如下:(1)停机等待 TJDD2)开机 KJ3)空载 KZ4)负载 FZ(5)甩负荷 SFH(6)停机 TJ (7)调相 T*2调速器运行状态的转换见图调速器运行状态转换图3能够长期驻留的运行状态(1)停机等待TJDD(2)开机KJ(3)空载KZ(4)负载FZ(5)调相T*2、电气局部操作介绍1上电检查合上交流、直流电源开关，上电后，如果机频45HZ，且导叶开度