调速器技术方案

武汉国测三联水电设备有限公司 SWT SWCT1型调速系统技术方案陕西岚河水电开发有限责任公司金淌水电站调速器电气调节器改造技术协议制造单位: 武汉国测三联水电控制设备有限公司地 址： 武汉市江夏区江夏大道国测路特1号联 系 人： 邓志翔 13807179837联系电话: 027-87990685传 真： 02787990674邮政编码: 430223日 期： 2011年 月 日买方： 陕西岚河水电开发有限责任公司技术代表： 签字日期: 卖方：武汉国测三联水电设备有限公司 技术代表： 签字日期： 技术方案简要说明电气调节器以法国SCHNEIDER公司Modicon M340型可编程控制器为核心,触摸屏采用台湾屏通PANEL MASTER PV104（10。4寸）产品。M340型PLC是法国施耐德的旗帜产品，在工业控制领域具有很高和知名度：该型PLC已广泛应用于电力、冶金、石化和机械制造等行业，并得到了用户认可. 人机界面可方面实现人机对话，使操作者或维护者清楚地了解系统的运行状态；PV104型产品是内置工业以太网接口的高清HMI,工业以太网的应用提高了通信速率和HMI的刷新速度，方便用户使用；目录技术方案简要说明0电气调节器技术方案11 供货范围12 技术标准13 技术参数14 性能指标25 可靠性指标46 设计原则47 型式说明57。1 测速环节67.2 调速器结构67.3 保护和信号77.4 表计77。5 接线和端子77.6 通信77.7 主要配置98 试验108.1 工厂试验108。2 现场试验119 售后服务119.1 安装119。2 保修及售后服务11电气调节器技术方案 供货范围3台(套）型号为SWT。1G1S070X101的电气调节器，包括：电气柜、电源模块、PLC模块、HMI（触摸式液晶显示屏）、功放模块、保护装置、信号装置和仪表。更换接力器反馈装置。五台机组加装转速测量探头。2台（套)型号为SWCT11.G1P1X070电气调节器，包括：电气柜、电源模块、PLC模块、HMI（触摸式液晶显示屏）、功放模块、保护装置、信号装置和仪表等。更换喷针及折向器接力器的反馈装置。电器调节器控制柜布置于原液压执行器之上并在尺寸与颜色上与之保持最大程度上一致. 技术标准本投标文件未提及的内容均符合国家有关标准及部颁标准（包括各标准的引用标准)，若标准之间出现矛盾时，以高标准为准。选用标准为签订合同时的最新版本水轮机电液调节系统及装置技术规范DL/T563水轮机调速器及油压装置基本技术条件GB/T9652.1水轮机调速器及油压装置试验验收规程GB/T9652。2大型水轮机调速器与油压装置产品质量分等JB/T56079水轮机电液调节系统及装置调整实验导则DL496 IEC308水轮机调速系统试验国际规程。 技术参数(1）调速器型式: 并联PID调节型全数字式调速器(2)测速方式： 残压+齿盘(3)测频误差: 0。00034%（4)扫描周期： 5ms （5）电源: DC 220V15和AC 220V15 (同时供电）(6）永态转差系数： bp=010%(调整分辨率为1%)（7)比例增益KP： 020 s(8）积分增益Ki: 010 1/s（9）微分增益Kd: 05 s（10)暂态转差系数: bt=0200(调整分辨率为1%)（11）积分时间常数: Td=120 s（调整分辨率为1s)（12)加速度时间常数: Tn=05 s(调整分辨率为0.1s）（13）频率给定范围： FG=4555 Hz（调整分辨率为0.01Hz）(14）频率死区范围： E=00。5 Hz（调整分辨率为0.01Hz）（15）功率死区范围： i=05%(16)电气开度限制范围： L=0100（调整分辨率1%)（17）功率给定范围: P=0120（调整分辨率1）(18)人工失灵区： 1。0 （可调）(19）导叶接力器全关行程时间调整范围：240(s）（20）导叶接力器全开行程时间调整范围:240(s） 性能指标（1） 静态特性曲线近似为一直线，其非线性度不大于2；(2） 调速器转速死区不超过0。02；(3） 水轮机突甩25额定负荷后，接力器不动时间不超过0。15s；(4） 调速器保护机组在各种运行方式下安全稳定运行。在空载工况自动运行时，保证机组转速摆动相对值不大于0。14%；(5) 当机组并网运行、永态转差系数整定在2时，由于调速器引起的机组出力摆动相对值不大于0。25%；（6) 电气部分温度漂移折算为转速相对值不超过0。01%（7） 调速器静、动态特性，满足GB/T19652。1水轮机调速器与油压装置技术条件的有关规定；(8） 调速器有足够的容量，当油压装置为最低工作油压，水轮机导叶水力矩最大时，能在规定的接力器最小全关闭（或开启）行程时间内，将导叶从100开度关至零(或从零开至100%开度）.调速器操作功可通过调速轴传递给调速环.（9) 采用交、直流同时供电,电源切换操作时，产生的开度变化的接力器全行程。供电电源切除或投入时,调速器能保证接力器开度变化%的接力器全行程(10) 能保证机组实现自动或手动运行方式，并能实现现地和远控两种运行方式的切换。切换操作时产生的开度变化不大于1的接力器全行程；(11) 机组处于孤立电网，带稳定负荷运行时,调速器能保证机组频率变化0。2Hz。(12） 在水轮发电机出口开关以外切除，机组突然甩25%额定负荷时，或发电机组处于小电网运行,负荷发生25额定负荷突变时，调速器能保证在调节过程中最高转速不超过140%调节保证设计值，所引起的频率波动过渡过程中的波峰数1.5个,调节时间30S。(13） 调速器具有足够的容量，当油压装置为最低工作油压、水轮机导叶水力矩最大时，能在规定的接力器全关闭（或全开启）行程时间内，将导水叶从100%的开度关到0（或从0开至100的开度）。（14） 在机组并网前同步操作时,能使机组自动跟踪电网频率;（15） 实现机组的经济运行：根据水头自动或手动调节导叶的限制机组出力.使机组处于高效率区运行；（16） 能单机或成组调节运行,并能实现两种运行方式的相互切换；（17) 调速器的稳压电源在供电电源偏离额定电压15%时，能长期稳定工作，当稳压电源故障时，能自动控制机组保持事故前导叶开度并发出报警信号；（18） 手动操作装置具有电动和手动操作功能,当电气部分退出工作后,改为手动操作运行，并能发出状态信号.（19) 调速系统故障性质仍属允许继续运行时,维持机组原运行状态并不影响机组正常和事故停机，并发出故障信号；（20) 可按水头值，自动校正导叶电气开度限制的起动开限和空载开限,可自动限制机组最大出力；设电气开度限制装置，能根据水头限制导叶开度；（21） 对频率、水头、导叶反馈信号具有自诊断功能，并自动处理调速器控制。（22）调速器触摸屏要求能显示所有调速器测量参数值(如机组有功等).(23）调速装置以无源接点方式送出调速器手、自动工作方式,电源消失,电调故障，测速故障等信号。（24）与上位监控机通讯协议采用RS-485 MODBUS协议。 可靠性指标 无故障连续运行时间不少于25000h 大修间隔时间不少于10年 调速器可利用率:自动工况可利用率不小于99。99%自动方式手动方式可利用率100% 退役前的使用期限不少于30年. 设计原则调速器总体设计原则是，符合招标文件和招标补充文件及国家有关标准的规定，充分体现先进性、合理性、完整性和高可靠性的原则。保证整个调速系统安全可靠地工作，并满足如下要求：高性能和高安全可靠性.各种运行工况稳定，切换无扰动。硬件配置合理，各种控制调节功能完备。全中文图形、表格、数据的人机操作平台。选用世界知名厂家的兼容性高的元器件。 型式说明我公司生产的SWT-1800调速器是具有PID调节规律的微机电液调速器,调速功为1800kg。m，正常操作油压为2.5Mpa。调速系统由可编程控制器，电液随动系统构成，结构型式为组合式。我公司生产的SWCT11-600调速器是具有PID调节规律的微机电液调速器，调速功为600kg.m,正常操作油压为2.5Mpa.调速系统由可编程控制器，电液随动系统构成，结构型式为组合式。SWT-1800和SWCT11600可编程微机调速器(包括油压装置及接力器)，机械控制柜采用数字逻辑液压系统,电气部分采用高可靠性的法国Schneider M340系列可编程序控制器.调速器电气、机械液压部分组合成一体。调速器的性能优良、可靠性高、检修维护方便,能够适合大、小电网等各种运行工况,满足电厂运行的需要。调速器采用可编程控制器作为调节控制的核心，并配备液晶显示触摸屏作为人机对话接口。通过它可显示：机组频率、频率给定、电网频率、导叶开度、给定开度、电气开限、机组功率、功率给定、当前水头.频率模式、开度模式、功率模式、手动运行、自动运行、机频故障、网频故障、导叶位移传感器故障、A/D模块故障、D/A模块故障、DL位置状态、锁定投入和退出信号灯等等。同时可以通过触摸屏修改运行参数和调节参数，对调速器进行操作。调速器电气部分采用单元组合及插件标准化系列结构，由法国Schneider M340系列可编程控制器实现。 测速环节1调速器的测速由调速器信号装置和测频回路组成.转速信号、测频信号取自发电机电压互感器.在额定转速10范围内，测速装置静特性曲线的非线性度不大于2%，转速死区不大于0.02。2测频回路采用先进的数字测量回路，以提高调节速度的精度。为了加速同期设置频率跟踪回路。 调速器结构1调速器的电气部分和机械液压部分布置于一个组合柜内.电气部分采用单元组合及插件标准化系列结构.2调速器结构方便安装、检修，柜上仪表安装方位便于运行操作.3导线从底部引入调速器电气柜。4调速系统上设有下列仪表：机组频率表、油压表、导叶开度指示表、锁定信号和油压变送器（带指示）等.5调速器各机构和装置除符合GB/T9652。1中有关规定外,还满足下述要求： 调速器机械部分采用数字球阀和单向阀等标准液压元件，直接控制接力器两油腔的进、排油，从而达到控制接力器行程的目的。由于取消了常规调速器的电液转换器、引导阀、辅助接力器、主配压阀及所有杆件等中间结构,其速动性好、机械防卡性能好、对油质要求低、油过滤140，静态无油耗、无机械飘移。在工作范围内,其静特性曲线的最大非线性度不超过2，在最大负载下，死区不超过0.02 用油采用双滤油器过滤，在运行中能方便的拆洗及更换。采用折叠式滤网，通流量大、不破损; 转速调整装置能远方控制; 永态转差系数调整机构便于调节永态转差系数值，并具有数值指示； 暂态转差系数调整机构有明显的刻度指标，其刻度值偏差不得超过0。5。 导叶接力器的位移信号变送器线性度好、时间常数小、工作可靠； 调速器设有电气锁定位置,当转速信号故障时,使导水机构保持在所处运行位置，使机组保持稳定运行.该装置投入时不妨碍机组正常和事故停机； （8） 调速器的功率给定、开度限制有足够的数量及引出接点； （9) 调速器满足计算机监控系统的要求，并配有RS232或RS485接口，可与计算机监控系统进行通讯和控制，通讯规约由计算机监控厂家确定. 保护和信号1调速系统设有事故低油压保护。当油源压力降至事故低油压整定值时,机组紧急停机.2调速器设锁定装置(包括机械及电气锁定装置）,同时有投入和退出信号灯。3调速器电气柜柜上有反映机组运行状况（如：停机、发电、紧急停机和各种故障等）的信号指示灯。4调速器电气部分设置自检保护,并配有相应的信号指示。 表计1所有指示仪表的精度不低于1.5级。2调速系统的调节旋钮及指示灯。交流电源指示灯、直流电源指示灯、调速器故障指示灯、锁定投入、锁定拔出钮. 接线和端子1、调速电气柜的电气接线供应至柜内端子排。2、调速设备元件在环境温度540，相对湿度90%的条件下能长期可靠运行。3、所有的端子排布置合理、排列整齐、便于接线，并有明显标记。端子排的端子数量留有20%的余量。 通信电气调节器采用国际通用的MODBUS RTU(RS485）与机组控制系统通信；调节器通信站号由机组控制系统指定； 主要配置序号元器件用途生产厂家1M340PLC模块法国 SCHNEIDER2PV10410。4吋HMI台湾 Panel Master3S201电源模块台湾 MEAN WELL4SKMD24继电器（24V）日本 KOYO5GD-2数字式功率放大器三联水电6信号整形器三联水电7MM2XPDC220VDC220V继电器日本 OMRON8MK2PIAC220V继电器日本 OMRON9磁盘测速探头欧姆龙10 GAX60 R13/12 E10 接力器传感器日本 KOYO1112调速器型号项目名称型号及规格生产厂家SWT.G1P1X070柜体31100*800*600（高宽*厚)武汉三联SWCT11.G1P1X070柜体21100*660460（高宽*厚）武汉三联 试验调节器所有试验均严格按国家标准GB/T9652.12007和GB/T9652.22007的规定执行； 工厂试验调速设备出厂前组装并进行试验，试验项目与方法按GB/T9562。2水轮机调速器与油压装置试验验收规程中的规定进行联调试验,其中调速器在工厂进行联调试验,回油箱做渗漏试验。下表中标有“”号的试验项目通知发包人代表参加。工厂试验项目表序号名称动作试验压力试验试验检验备 注1油泵试运转及输油量2阀组*3测速装置4缓冲装置5转速指标信号6永态转差系数*7暂态转差系数8缓冲时间常数9加速时间常数*10电气装置*11电液转换器12静态特性13转速特性* 现场试验调速系统安装、耐压、试验完毕后，进行现场试验,以检验是否满足本合同及其附件要求。主要试验项目除重复进行厂内试验项目外,还需进行操作回路检查及模拟动作试验.试验按照GB/T9652.2水轮机调速器与油压装置试验验收规程、IEC3081970水轮机调速系统试验国际规程有关规定和招标文件执行。我公司派人员指导安装，并负责调速系统的试验。试验报告分项填写，包括试验记录数据和对试验结果的分析和讨论。每台套调试时间不大于六个工作日. 售后服务 安装调速系统的安装将在我公司派至电站现场的工作人员指导下，由其他承包人进行。 保修及售后服务 保证期公司自发货之日起两年内，机组投入运行一年内(上述期限以先到为准），因产品制造质量不良而发生损坏或不正常工作时,我公司无偿更换或修理。上述期限之后，设备发生损坏或不正常工作时，公司仍及时积极配合更换或修理,合理收取工本费。 现场技术服务（1） 目的：使调速系统安全、正常投运.（2) 现场服务人员的素质遵守现场的各项规章制度；具有强烈的责任心和事业心；了解合同设备的设计,熟悉其结构，并能正确地进行现场指导;身体健康，适应现场工作条件。（3） 现场技术服务人员的职责调试前，解释调速系统的工作原理，提供调试程序和调试方法，进行现场调试；解答技术问题。全权分析和处理现场出现的一切技术问题.（4） 我方对现场技术服务人员的一切行为负全部责任. 服务承诺（1) 严格按合同要求，按时提供调速器及油压装置的有关图纸、资料。(2） 按时派遣技术人员进行现场调试。（3） 需要进行售后服务工作时，24小时内提出解决问题的方案；需要进行售后服务工作的现场服务时,48小时内出发赶往电站,及时、顺利地解决问题。（4） 质量保证期内，由于质量原因造成的一切损失,均由我方承担；质保期过后，对维修调速器及油压装置所发生的费用，只收取更换元件的工本费，且更新后设备或元器件不降低技术性能。（5) 长期优惠供应相应备品备件。(6） 按时提供调速器及油压装置资料 长期保修（1) 公司自发货之日起两年内，设备投入运行一年内(上述期限以先到为准)，因产品制造质量不良而发生损坏或不正常工作时,公司无偿为业主更换或修理。(2) 上述期限之后,设备发生损坏或不正常工作时，我公司仍及时积极配合业主更换或修理，合理收取工本费.(3） 调速系统软件公司在设备投入运行后无偿负责为买方升级. 人员培训对买方的运行及维护人员的培训是调速系统成功运行的基础。我公司负责免费培训和技术服务工作。(1) 培训方式买方派技术人员到我公司参加调速系统软、硬件学习。我们将专门安排技术专家热诚全力指导，对于本系统有关的所有技术资料均毫不保留向买方交底。（2） 培训计划及培训内容调速系统在厂内进行组装调试阶段，为使设备能正常安装和运行，提供厂内技术培训,通知买方派人员到我公司学习并共同参加出厂试验及验收工作。并提供培训人员设备、场地、资料等培训条件，以及食宿和交通方便.设备至现场安装、调试时,我方对买方人员进行技术交底，指导设备安装，负责调速系统的调试、投运，提供现场调试大纲和调试报告。 卖方提供的图纸资料及备品备件 资料乙方提交正式图纸资料8套/台机，供甲方使用（浏览、修改）的标准电子图纸（AutoCAD）、文档一套；提供4份刻在光盘上电子版图制、资料。 图纸资料目录序号图纸资料名称数量备注1调速器技术条件，调速器安装、使用、维护说明书82制造厂内产品材料质量检验及试验报告83软件程序说明、使用、维护说明书84调速器系统原理图85调速器电气部分接线图86调速器电气部分端子图87编程手册的中文资料、软件流程图(包括子程序流程图)，梯型图并配有定义表88调速器交货明细表及装箱单89其它必需的图纸、技术资料8 备品备件10。3.1卖方应提供调速器及其附属设备所需的随机备品备件.备品备件应能互换，并应与原设备的材料和质量相同.备品备件应与其他设备的部件分开装箱.箱上应有明显的标记，以便识别箱内所装的部件。10.3。2。 调速器备品备件明细表序号备品备件名称用途单位数量备注1滤油器滤芯只10免费2型圈套5免费3按钮套5免费4指示灯套10免费