4葛洲坝电厂调速系统介绍

,*,单击此处编辑标题,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,葛洲坝电厂调速系统介绍,2005年10月11日,一、水轮机调节的基本知识,1、水轮机调节的任务,水轮机调节,水轮机是一种以水为介质的动力机械，与其他动力机械相比，它具有高效、成本低、能源可再生、环保便于利用等优点。水轮发电机组就是水轮机将水体的能量转换为旋转的机械能，通过主轴传递能量，主轴带动发电机转子旋转，在定子内感应出电势，带上外负荷后便有电流输出。而“水轮机调节”就是指对构成水轮发电机组的水轮机的调节。,水轮机调节的主要目的,从发电到用电是由发电机输出的功率，经输配电网络，送至用户的，电网本身既不能产生电能也不能贮存电能，因此发电机送给用户的电能是随发随用的，发电和用电之间有着互相影响的关系。电力系统中的用户负荷不是固定不变的，用户负荷的不断变化引起电网频率的升高或降低，发电机的频率（转速）也随之变,化，用户在用电过程中除要求供电可靠外，对电网电能质量也有十分严格的要求。,按我国电力部门规定，电网的额定频率为50赫兹，大电网允许频率偏差为，允许电压偏差不得超过 。对我国的中小电网来说，系统负荷波动有时会达到其总容量的510；而且即使是大的电力系统其符合波动也往往会达到其总容量的23。电力系统负荷的不断变化，导致了系统频率的波动。,水轮机调节的主要目的就是使参与调节的水轮发电机组，能及时的适应用户负荷的不断变化，调节其输出功率，使电网频率和发电机转速恢复正常，保证供电质量。, 水轮机调节的基本任务,水轮机调节的基本任务就是按照用户符合变化所引起水轮发电机组的转速或频率变化的偏差，通过调速器自动调节水轮机导叶开度，使发电机的输出功率和频率满足用户的要求。,2、水轮机调节的途径和方法,水轮机出力的计算公式为,： Nx=rQH 考虑到水轮机的水力和机械损失，水轮机的出力也可表示为： N=rQH 上述式中：N水轮机出力 r水的比重（1000公斤/立方米） H水轮机的工作水头（米） Q通过水轮机的流量（立方米/秒） 水轮机的效率（） 式中水轮机出力的单位为公斤.米/秒，称为功率。但是在工程水轮机或发电机的出力通常用千瓦作为计算单位。1千瓦等于102公斤.米/秒，所以水轮机出力公式又可以写成： N=rQH/102千瓦,合理的水轮机调节途径,水的比重一般可以认为不变的；对于一个已经生产出来的水轮发电机组来说，其效率一般使固定不变的，水头的改变不仅受到客观条件的限制、技术处理上也比较困难，而且不经济，因此在技术合理改变进入水轮机的流量Q就是调节水轮机调节的合理途径。,水轮机调节的方法,水轮机调节的方法就是利用调速器控制水轮机导叶的开度，改变进入水轮机的流量。,3、水轮机调节系统结构,水轮机调节系统是由水轮机控制设备（系统）和被控制系统组成的闭环系统。其组成框图如下所示：,引水和泄水,系 统,水轮机发电机,电 网,测量元件,执行机构,放大校正元件,给定元件,反馈元件,4、水轮机调速器,水轮机调速器,水轮机调速器就是由实现水轮机调节及相应的控制机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称。,水轮机调速器的组成,水轮机调速器主要有测量单元、放大校正单元、反馈单元、给定元件、执行机构组成。,水轮机调速器的基本功用,水轮机调速器水电站水轮机发电机组的重要辅助设备。,调速器与电站二次回路和计算机监控系统相配合，完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务。,水轮机调速器还可以与其他装置一起完成自动发电控制、成组控制、按水位调节等任务。,5、水轮机调节的特点,水轮机调节是随着电力生产和自动调节理论的发展而逐步形成的一门科学。水轮机调节除具有一般自动调节的特征外，还具有如下值得注意的特点：,水轮机控制设备是通过水轮机导水机构和浆叶机械来调节水轮机流量及其流态的，与同样功率的汽轮机相比，其所需要的工作能力要大的多，因此即使是中小型调速器也大多要采用机械液压执行结构，而且常常有一级或二级液压放大的液压执行机构；,由于水流存在着较大的水流惯性，这种惯性不仅阻止调节中需要的水流速度的迅速改变，而且在水系中引起水锤效应，产生与调节相反的作用，从而恶化调节过程，使水轮机调节变得较为复杂。所以现代水轮机的调速器均设有增强稳定的校正元件，以提高水轮机调节的稳定性；,水轮机调节系统是一个复杂的、非线性控制系统；,调节对象水轮机型式多种多样（混流式、轴流定桨式、轴流转桨式、贯流式、冲击式等等）；,水轮机特性式非线性的；,由于水轮发电机组有多种工作状态：机组开机、机组停机、同期并网和从电网解列后的空载、孤立电网运行等等，所以水轮机调速器应具有多种自动操作和控制的能力。,6、水轮机调速器分类,水轮机调速器是水轮机控制的主体，它可以分为机械液压调速器、电气液压调速器和数字式电液调速器等，数字式电液调速器通常又称为微机调速器。,机械液压调速器,机械液压调速器的定义,测速、稳定及反馈信号用机械液压的方法产生，经机械液压综合后通过液压放大部分驱动水轮机接力器的调速器，称为机械液压调速器。,机械液压调速器概述,最早的水轮机调速器都是机械液压式的，它是随着电力建设发展而在20世纪初发展起来的。它能满足带孤立负荷和中小型电网运行的水轮发电机调节的需要，有较好的静态特性和动态品质，可靠性较高，但是，面临大机组、大电网提出的高灵敏度、高性能和便于实现水电站自动化等要求，机械液压调速器固有的采用机械液压方法进行测量、信号综合和稳定调节的功能就显露出明显的缺陷。现在，新建的大型水轮发电机组几乎均不采用机械液压调速器，只有中小型机组特别是小型机组仍有一部分才用机械液压调速器。,典型机械,液压调速器结构方框图,I,飞摆,机组,转速,1Ty1S,1,TyS,1,引导阀辅助接力器,主配压阀 主接力器,bp,永态差值装置,1TdS,btTdS,缓冲装置,y,I,转速调,整机构,主接力器反馈、取速度信号、有暂态反馈的PI调速器,机械液压调速器的结构种类较多，下面是两种典型的机械液压调速器结构方框图。,中间接力器反馈、取转速信号、有暂态反馈的PI调速器,I,飞摆,机组,转速,TyS,1,引导阀辅助接力器,主配压阀主接力器,bp,永态差值装置,1TdS,btTdS,缓冲装置,I,转速调,整机构,TyS,1,I,机械反馈,机械反馈,Ty1 辅助接力器或中间接力器反应时间常数（s)；,Ty 主接力器反应时间常数（s)；,bp 永态转差系数（或永态差值系数）；,bt 暂态转差系数（或暂态差值系数）；,Td 缓冲装置时间常数（s)；,S 拉普拉斯算子。,电气液压调速器,电气液压调速器定义,测速、稳定及反馈信号用电气方法产生，经电气综合、放大后，通过电气液压放大部分驱动水轮机接力器的的调速器，称为电气液压调速器。,电气液压调速器概述,20世纪50年代后是电气液压调速器迅速发展时期，电气液压调速器获得了广泛的应用。从采用的元件来看，它又经历了电子管、晶体管、集成电路运算放大器三个发展阶段。但是电气液压调速器既所谓的电调实际上就是机械调速器的翻版，其控制部分没有根本的变化。,20世纪80年代以前，电子器件的快速发展已经有了质的飞跃，由集成电路模拟式器件已经发展到了微机数字式器件，出现了不同档次、不同功能、不同性质指标的微机电路板来作为半成品出现，为各种工业产品应用数字技术创造了条件，现在很少有生产电气液压调速器的厂家了。,典型的电气液压调速器结构方框图,频率测量及加速度环节,机组,转速,Ty1S,1,放大环节 电液转换器中间接力器,主配压阀主接力器,bp,永态差值装置,1TdS,btTdS,电气缓冲装置,I,频率,给定,TyS,1,I,机械反馈,1+T1yS,1+TnS,电气反馈,电气液压调速器与机械液压调速器比较,比较机械液压调速器和电液压调速器的机构方框图不难看出，它们有相同的系统结构，仅仅是用下列电气环节取代了相应的机械液压环节：,电气频率测量环节取代飞摆测速装置；,电气频率给定环节取代转速调整机构；,放大环节和电液转换器完成电气信号至机械液压信号的转换；,电气永态差值环节取代机械永态转差装置；,电气缓冲环节取代机械液压缓冲装置；,f.,由中间接力器引出电气反馈取代由中间接力器引出的机械反馈。,数字式电液调速器概述,数字式微机型电液调速器绝大部分功能是由计算机软件实现的，硬件只是为软件功能提供一个基础环境，由于计算机本身具有数字计算和逻辑判断功能，致使可以在微机调速器里开发出模拟式调速器无法实现的某些崭新的功能，而且还使现代控制理论在调速器中的应用成为可能，随着微机技术、网络技术、总线技术的发展，水轮机微机调速器的微机调节器功能将会得到不断的完善和发展。,与微机调节器的迅速发展和应用同步，水轮机微机调速器的电机转换装置也有原来的单一的电液转换器和电液伺服阀，发展成为步进电机/伺服电机构成的电液转换装置。,数字微机式电液调速器与电气液压调速器比较,与模拟式电液调速器相比，有一个显著的特点式微机型调速器功能齐全而且硬件设备较少，硬件质量、工艺水平和可靠性较高。,数字式电液调速器,I,Kp,1+T1vS,K,D,S,K1,S,bp,I,I,I,I,1,T,Y,S,机组,比例,微分,积分,频率,频率,给定,开度,给定,数模转换,电液随动系统,电气反馈,fg,fs,yc,f,y,y,f,一种微机调速器的结构方框图,fg 机组频率测量值（Hz),fc 频率给定值（Hz),Yc 开度给定相对值,Kp 比例增益（或比例系数）,K,D, 微分增益（,或,微分,系数） （s),Ki 积分增益（或积分系数） (1/s ),T1y 微分环节时间常数（s),二、葛洲坝电厂调速器介绍,1、,葛洲坝电厂调速器类型,葛洲坝电厂有21台轴流转桨式水轮发电机组，水轮机调速器为,葛洲坝电厂有21台轴流转桨式水轮发电机组，水轮机调速器为双调节水轮机调速器既具有两个调节机构的水轮机调速器。,机组运行的最优效率工况式取决于导叶开度和轮叶角度得配合关系，因为这类水轮机的转动力矩除与导叶有关外，轮叶角度也是确定水轮机动力矩的因素。水轮机在不同的稳定工况时，轮叶应该按照导叶开度改变自己的角度，形成合理的组合关系，才可以获得较好的效率工矿。,从葛洲坝电厂现有的21台数字式水轮机调速器的主要控制核心部件来来，葛洲坝电厂调速器可以分为三类，具体类型如下所示：, 葛洲坝电厂3F7F,SJ-721A双微机水轮机调速器 ，采用美国英特公司生产的Isbc88/25单板机微型计算机为控制核心，准16位。,SJ-721A双微机水轮机调速器由南瑞集团电控所生产。, 葛洲坝电厂,19F,PCC智能双重调节水轮机调速器 ，,采用B&R公司的2500系列的可编程计算机控制器作为控制的硬件平台，PCC主机采用高性能的32位RISC精简指令集CPU。,PCC智能双重调节水轮机调速器具有完全相同的两套控制系统。,PCC智能双重调节水轮机调速器宜昌能达公司生产。, 葛洲坝电厂1F、2F、8F18F,20F、21F,WBST-A（Q)型可编程步进电机式水轮机调速器，采用,日本三菱公司的A系列或Q系列可编程控制器（PLC）作为控制的硬件平，,成功的应用步进电机取代电液转换器，取消了传统的电-液伺服系统，克服了模拟放大电路存在的各种问题，特别是取消了电液转换器，消除了由于电液转换器引起的一系列问题。WBST-A（Q)型可编程步进电机式水轮机调速器是单系统。,WBST-A（Q)型可编程步进电机式水轮机调速器,由,宜昌能达公司生产。,2、可编程步进式双调节水轮机调速器,概述,可编程步进式双调节水轮机调速器由步进式电-位移伺服系统，带动液压随动系统,实现对水轮机控制。,步进式电-位移控制系统采用可编程控制器-步进式驱动器-步进电机-丝杠-位移传感器的结构形式。,液压随动系统采用引导阀-辅助接力器-主配压阀-主接力器-机械反馈的结构形式。,可编程步进式双调节水轮机调速器,采用三菱公司PLC的可编程控制器作为控制的硬件平台。,由于步进电机成功的应用，取消了传统的电-液伺服系统，克服了模拟放大电路存在的各种问题，特别是取消了电液转换器，消除了由于电液转换器引起的一系列问题, 主要特点,独特的变速控制方式，具有自动检测步进电机失步等故障诊断处理功能。保证了整个系统的安全可靠性。,步进式调速器除满足和DL563-95的要求；,电气回路中完全取消了电位器和继电器，大大减少了接触不良等不安全因素，柜内无功率放大板等模拟电路，避免了模拟放大电路存在的漂移，抗干扰性差等问题。,具有频率跟踪，开度跟踪，功率跟踪功能，保证了调速器手/自动无扰动切换，以及运行模式无扰动切换。,自动按工况改变运行参数，调节平稳，速动性好。,采用梯形图编程，使程序易懂易读，修改方便，用户便于掌握,采用单片机测频，线性度好，精度高，速度快。,除保留传统调速器具有的所有功能外，还增加了当电源消失时自动进入手动运行并维持原有的开度不变的功能。,手/自动运行方式切换平稳，不论是从手动运行进入自动运行还是从自动运行进入手动运行，都可随意切换，而不必考虑开限是否处于限制状态。(所有的切换工作都在电路内实现，不引起任何油压波动和机械转换)。,取消电液转换器，手/自动切换(电磁配压)阀，增/减(电磁配压)阀等以及这些部件相应的油管道，机械柜内，除引导阀主配压阀(及紧急停机电磁配压阀)外，其它部件不用液压油。,简化开度限制机构，简化杠杆及滤油器，还简化了机械的结构。,不需要高精度的油源，因此降低了对滤油器的要求(仅供引导阀和紧急停机电磁阀用油)，又由于采用刮片式滤油器，取消了滤油器切换阀，也完全省去了滤油器的日常清洗更换工作。,位移转换装置设有纯手动机械式超行程保护功能，防止传感器断线等意外故障时，丝杆卡死过载，损坏步进电机。整个系统结构简单，功能完善，操作方便，性能好，可靠性高，维护和检修工作量极小。, 主要功能,正常运行、故障运行及紧急停机。自动开机时按水头给定起动开度、空载开度。,设频率调节、功率调节、开度调节等三种运行模式。,运行参数的输入和修改。,可手/自动地对下列参数进行调整：,运行水头、导叶给定开度、限制开度、频率给定、功率给定。,调速器手/自动无扰动切换和调速器运行方式无扰动切换。,远方控制、现场控制：,所有的控制功能都可在现场进行操作。,远方可进行自动/手动开/停机，增/减负荷(或频率,开度)等操作。,在不停机(进入纯机械手动运行)的状态下，能方便可靠地进行电气及步进式电-位移装置的检修工作。,电源消失时维持原有导叶开度不变。,各类故障及电源消失报警出口。,开度，频率，功率，实际值及给定值显示。电气开度限制显示，水头给定。,水头，开度显示自动复归功能。,测有功,测水头,触摸屏,操 作,机频,电气,机械,可编程控制器,位移传感器,机械返馈,系统结构图一,测频,网频,导叶主接,导叶步进电机,位移转换,主配,导叶引导阀,位移传感器,机械返馈,轮叶主接,轮叶步进电机,位移转换,主配,轮叶引导阀,水轮机, 系统结构,导叶主接反馈传感器,电气部分硬件配置,控制核心采用Q2A型可编程控制器,Q2A型可编程控制器中央处理模块(CPU模块)处理速度高,程序容量大,开入开出及模入模出配置灵活,采样速度高,可靠性高。,人机界面,采用三菱A970型大屏幕触摸屏与按钮、指示灯相结合,触摸屏使参数观察及设置变得直观清晰、简单容易。按钮可实现常用操作,方便快捷。,测频板,采用8位单片机测频，机组频率和系统频率经隔离变压器输入后，再经过滤波，放大，整形，将交流信号变成方波信号送单片机计算，然后经光隔把数字量送PLC。,机频,网频,隔离变压器,隔离变压器,放大整形,放大整形,单片机采样及计算,光电隔离,可编程控制器,图二 测频电路硬件结构,电源故障显示板,电源故障显示小面板布置在电源综合板上，当调速器出现电源故障时，相应的电源故障指示灯熄灭,。,电源系统,电源系统采用交直流双重供电方式，保证供电的可靠性。其配置如图四。,机械结构,电源综合板,隔离变压器,AC,220V,DC,220V,电源综合板,24V,电源,24V,电源,15V,+5V,电源,AC,220V,DC,220V,DC,24V,DC,+15V,图四 电源系统示意图,DC,220V,DC,220V,DC,24V,DC,-15V,DC,+5V,DC,24V,DC,+15V,DC,-15V,DC,+5V,机柜内部布置有上搁板、底板。上搁板上布置有步进电机、驱动器、位移,传感器、开度指示机构、手操机构等。,底板上安装有滤油器，紧急停机电磁配压阀、压力表，检修阀门等。引导阀、主配压阀布置在底板下。,刮片式滤油器供给引导阀及应急阀块用油，压力表指示滤油器后部的压力值。,紧急停机电磁铁,采用,带记忆,功能集成式应急球阀，具备,机械手动,操作和,电操作,两种方式，操作安全性高，,抗油污,能力强。其由两个先导阀(球阀)和一个执行阀组成，执行阀带液压开关锁，执行阀需动，必须先导阀开锁。在电控制时，只需要,脉冲控制,信号就能使应急阀动作，控制信号消失后，液压自保持。电磁阀线圈不用长期带电，大大提高了线圈的工作寿命。,操作手轮,步进电机,连轴器,轴承,丝杆,螺母,移动套,位移转换装置,主配压阀,P,B,A,T,T,阀芯和,阀壳都采用锻件,结构,阀芯采用三阀盘,等径结构，加工工艺好,动作导向好，主配压阀不容易发卡。配油口,环形开槽,，具有通油能力强等优点。其中主配,阀芯和阀套选用同材质,（20CrMo渗碳淬火）的材料，相同的热处理。加工采用专业厂家，保证主配压阀阀芯阀套,高硬度、小间隙、高精度,等要求。主配压阀上设置动作失灵接点，安装方便；增加紧急停机快速动作通道，保证调速故障情况下，机组迅速可靠停机。,环形窗口,裙边,开口,采用刮片式滤油器，,无需清扫滤芯,，有前后压差时，旋转几圈滤芯，即可消除压差，小修时，卸下虑油器底部堵头，放出杂质即可。,刮片式滤油器,调速器机械部分机构示意图,B,A,T,T,P,紧急停机,压力油,排油,位移转换,手动开限,主接力器,机械反馈,输入,故障处理,模式切换,手自动切换,手动,自动,开,机,停,机,甩,负,荷,空,载,负,载,调,相,PID计算,输出,调速器主程序方框图,调速器程序方框图,开始,DL断开,F45Hz,频率跟踪,50Hz送频给,网频送频给,空载PID参数,NO,PID调节程序,结束,NO,NO,调速器空载方框图,开始,DL合,50Hz送频給,频率模式,加频率死区,去频率死区,负载PID参数,NO,PID调节程序,结束,NO,开度模式,功率模式,开度给定,功率给定,调速器负载方框图,3、PCC智能水轮机双重调节调速器,概述,PCC,智能步进式水轮机调速器是由步进式电位移伺服系统，带动液压随动系统，实现对水轮机的控制。,步进式电位移伺服系统采用可编程计算机控制器PCC数字式步进电机驱动器步进电机位移转换丝杆位移传感器反馈的结构形式。,液压随动系统采用原引导阀辅助接力器主配压阀主接力器主接传感器反馈的结构形式。,PCC主机采用高性能的32位RISC精简指令集CPU，使用模块化、实时多任务的操作系统，并配置IP智能模块，进行多处理器并行处理，加上其主CPU的高速运算能力，使得在软件控制算法中使用较复杂的数学模型成为可能。,PCC,智能步进式水轮机调速器采用B&R公司的可编程计算机控制器,PCC,代替三菱公司的A系列PLC作为控制的硬件平台。,主要特点,PCC智能调速器除了继承原先PLC可编程控制器步进式水轮机调速器的所有优点，同时还具有以下特点：,简化了电源结构，提高电源部分的可靠性。即使电源有波动也不影响调速器的正常运行。,独特的变速控制方式，具有自动检测步进电机失步等故障诊断和处理功能。保证了整个系统的安全性和可靠性。,采用智能控制算法，不断监测当前调速器的调节品质，并自动改变运行参数，使调节平稳，速动性好。,采用梯形图和高级语言C混合编程，保留了程序易懂易读、修改方便、用户便于掌握的特点，同时，使用C语言编程，还具有易于实现复杂的数学运算、能提高控制精度等优点。,PCC借助了PC机中操作系统的概念，它的操作系统是模块化的、可装入式的，能方便的进行升级，在调试程序的时候也具有很大的灵活性。,PCC主机简介,2005系列可编程计算机控制器是由奥地利B&R贝加莱工业自动化公司生产的中型PCC，体积小、速度快、抗干扰能力强，它采用模块化结构，配置灵活，扩展方便，还支持各种工业标准网络通讯协议。可以采用世界通用的继电器逻辑（梯形图）编程方法，易于掌握；,使用寸大屏幕触摸屏，提供了良好的人机交互界面，方便用户使用。,用B&R公司的智能数字量混合模块DM455整形板代替单片机进行测频，可靠性高、线性度更好，精度更高，速度更快。, 硬件配置,步进式调速器电气部分主要由可编程计算机控制器PCC、测频信号整形板ZXB、电源模块、操作按钮和灯、差动变压器式反馈传感器和触摸显示屏组成。,电源系统,PCC主要技术参数,PCC也可以使用高级语言C进行编程，通过C语言强有力的数学计算语句，轻松实现比较复杂的算法；还可以混合编程，充分利用不同编程方法的优点。软件上也采取了模块化的结构，有大量的系统函数库供选用，也可自由定制用户库，方便用户程序的移植和升级维护。,a型号：2005系列,b输入：16点数字量DI模块、8通道模拟量AI模块,c输出：16点数字量DO模块、8通道模拟量AO模块,d工作电源：50HZ，24VDC、220VDC、120VAC、230VAC可选,系统电源采用交直流双重供电方式，工作电源采用双开关电源供电方式，保证供电的可靠性，其配置如下图,电源综合板,隔离变压器,AC,220V,DC,220V,电源综合板,24V,电源,24V,电源,15V,+5V,电源,AC,220V,DC,220V,DC,24V,DC,+15V,电源系统示意图,DC,220V,DC,220V,DC,24V,DC,-15V,DC,+5V,DC,24V,DC,+15V,DC,-15V,DC,+5V,测有功,测水头,触摸屏,操 作,机频,电气,机械,可编程计算机控制器,位移传感器,机械返馈,系统结构图一,测频,网频,导叶主接,导叶步进电机,位移转换,主配,导叶引导阀,位移传感器,机械返馈,轮叶主接,轮叶步进电机,位移转换,主配,轮叶引导阀,水轮机,系统结构,应急阀,4、,调速器工作原理,自动开机,调速器无故障时，将导/轮叶置自动状态，水头按当前实际水头设定（或者由自动水位装置给定测得的水头值），锁锭在拔出状态，紧急停机电磁阀在复归位置，,轮叶在起动开度位置（轮叶起动开度根据用户提供参数在软件中设置）,，机组具备开机条件，由中控室或机旁盘发开机令给调速器，调速器接收到开机令后，使步进电机向开启方向旋转，过程如下：,导叶开至第一起动开度，机组转速开始上升。轮叶全关。,当机组频率,45Hz时,导叶回关到第二起动开度，PID参与调节，机组自动跟踪网频，如果无网频信号或网频故障时，机组自动跟踪50HZ。,自动运行,空载运行，导叶在自动状态，机组在频率模式下运行。,由整形板ZXB采集机组频率和系统频率的正弦波信号，经过整形、放大变成方波信号送DM455计算，将计算的数字量送入可编程控制器PCC的CPU，可编程控制器采集的机频、网频信号以及其它各种反馈信号等进行运算处理后，驱动导叶步进电机旋转；导叶步进电机带动导叶丝杆转动，导叶丝杆将电机的转动变成引导阀芯的直线位移；导叶中间位移传感器将导叶丝杆位移信号反馈到可编程控制器；当导叶丝杆的位置与可编程控制器所要求的值相时，导叶步进电机反转使引导阀回中，导叶电-位移伺服系统完成闭环调节。,导叶丝杆的位移信号经过杠杆带动导叶引导阀，通过压力油控制导叶辅助接力器、经主配压阀放大后推动导叶主接力器移动，通过调速环控制导水叶的进水量，从而调节机组频率；同时导叶主接力器的移动经主接传感器使导叶引导阀回中，液压随动系统完成闭环调节。,轮叶的运行规律由可编程控制器软件中的协联关系曲线确定，其电-位移伺服系统调节方式与导叶完全一致；其机械与液压随动系统调节方式与导叶完全一致。,负载运行,断路器合上后，机组运行在开度模式、功率模式或频率模式下，在面板上或中控室增/减负荷（开度、功率给定）可调节机组出力。,在触摸屏上可增/减负荷、三种模式间可以进行无扰动切换。,自动停机,将负荷减到零，断路器分后，发“停机令”，使导叶步进电机向关闭方向旋转，带动导叶中间接力器、导叶杠杆及导叶引导阀，液压随动系统关闭导叶，使机组停机。轮叶根据协联曲线运行关闭至零开度，延时后回到起动开度。,甩负荷,自动状态下，调速器将快速关闭导叶，机组频率将自动跟踪网频；轮叶根据协联曲线运行。,手动状态下，调速器自动将导叶关至空载开度（轮叶自动时根据协联曲线运行，轮叶手动时需要人工干预手动调整）。机组频率需要人工干预手动调整,。,手动开机,将调速器导/轮叶置手动状态，锁锭在拔出状态，紧急停机电磁阀在复归位置机组具备开机条件。纯机械手动时旋转导叶步进电机手轮（电手动时按导叶增加按钮），使导叶步进电机向开启方向旋转，开启导叶使机组频率上升至50HZ左右运行。,手动开机,纯机械手动时旋转导叶步进电机手轮（电手动时按导叶减少按钮），使步进电机向关闭方向旋转，关闭导叶至0开度，机组停机。,紧急停机,紧急停机电磁阀接受机组保护紧急停机信号（或者按紧急停机按钮），切断导叶引导阀的油源,排掉辅助接力器上腔控制油，实现紧急停机。,5、,调速器调试,调速器调试主要内容,调试准备,调速器机械部分调试,调速器电气部分调试,调速系统机电联调,调速系统静态试验,调速系统动态试验,调速器调试准备,试验仪器及工具准备,a. 万用表,b. 频率信号发生器,c. 计算机（便携式计算机）,d. 记录仪（调速器试验仪）,f. 500mm钢板尺,g. 其他必要条件, 调速试验安全措施,a. 机组上下游闸门关闭,b. 蜗壳及水车室调速环、拐臂无人工作,c. 其它必要措施,调速器电气调试, 调速开关量调试, 传感器整定, 步进电机调整, 调速器开停机模拟试验, 调速器故障模拟试验,模拟调速器开机, 模拟调速器自动开机, 模拟调速器自动并网, 模拟调速器自动增减负荷, 模拟调速器自动甩负荷, 模拟调速器自动停机,调速系统机电联调,调速器故障模拟试验, 调速器空载故障模拟试验, 调速器负载故障模拟试验,调速器静特性试验, 调速器静态特性,调速器根据指令信号，转速相对值与接力器行程相对值来回运 动的关系曲线。, 调速器转速死区,给定信号恒定时，被控制参量的变化不起任何调节作用的两个值间的最大区间，被称为转速死去。, 永态转差系数,调速器根据指令信号，转速相对值与接力器行程相对值来回运 动的关系曲线斜率的负数。,动态试验, 手动开机, 空载稳定性试验, 空载扰动试验, 频率跟踪试验, 增减负荷试验, 自动开停机试验, 甩25负荷试验, 甩100负荷试验,调速器空在扰动试验的三个技术指标, 超调量 调节时间 调节次数,调速器空在扰动试验波形图如下图所示,项目,T,F,T1,F2,F1,1,2,调速器自动开机停机试验, 调速器自动开机过程, 调速器自动停机过程,调速器甩负荷试验, 甩25负荷试验, 甩100负荷试验,请各位批评指正,水平有限,2005/10/11,