GYT型高油压可编程水轮机调速器说明书.docx
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GYT型高油压可编程水轮机调速器说明书
GYT型高油压
可编程水轮机调速器说明书
一概述
GYT型高油压可编程水轮机调速器,是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上,研制成功的水轮机调速器。
它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突
出特点,是水轮机调速器更新换代的理想产品。
二主要功能
·测量机组和电网频率,实现机组空载及孤立运行时的频率调节;
·空载时机组频率自动跟踪电网频率,便于快速自动准同期;
·手动开停机、增减负荷及带负荷运行;
·自动开停机,并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力;
·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换;
·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数,以及手动、自动等运行状态;
·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数;
·检测到电气故障时,能自动地切为手动,并将负荷固定于故障前的状态;
·电控柜采用交、直流同时供电。
任一种电源消失后调速器仍能运行。
但如果厂用直流消失,调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。
三电气部分的主要特点
·采用可靠性极高的可编程（PLC）,体积小,抗干扰能力强,能适应恶劣的工业环境,平均无故障时间达三十万小时以上;
·采用内部测频方式,可同时满足适时性和测频精度的要求,机频故障时可自动地切为手动;
·调节规律为PID智能控制,具有良好的稳定性及调节品质;
·具有可扩展通讯接口,通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。
四机械液压部分的主要特点
·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术,具有优良的速动性及稳定性,工作可靠,标准化程度高。
·工作油压提高到16MPa,减少了调速器的液压放大环节,体积小,重量轻,结构简单。
·采用囊式蓄能器储能,胶囊内所充氮气与液压油不直接触,油质不易劣化,氮气极少漏失,不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。
·液压缸（即接力器,下同）与回油箱分开安装,便于电站布置。
·具有液压锁定装置,确保机组停机可靠。
·可根据用户需要,设置两段关闭装置。
五主要技术参数
比例系数P1-10
积分系数I0.5-20s
微分系数D0–5s
频率给定FG45Hz~55Hz
功率给定PG0~100%
永态转差系数bp1~10%
人工死区E0~2%
机频、网频信号电压AC0.3~110V
交流电源AC200V
直流电源DC220V或DC110V
工作油压16Mpa
六主要技术指标
转速死区ix≤0.03%
静态特性曲线线性度误差<5%
自动空载三分钟转速摆动相对值≤±0.15%
不动时间Tq≤0.2秒
平均故障间隔时间≮8000h
时漂8h≮0.1%,
温漂每1℃≮0.01%,
电压漂移在±10%Ur≮0.05%。
无事故连续运行时间≮30000小时
七、电气部分的构成和基本功能
调速器的电气控制柜位于回油箱上面,柜体设前门及左右门,便于调试和检修。
电控柜主要由可编程控制器（简称可编程或PLC）、频率信号接口板（简称信号接口板）、开关阀、液晶屏、电源系统等组成。
可编程由基本单元和模/数混合模块组成。
上电后,可编程上的“POWER”红灯亮。
正常运行时,可编程上“RUN”绿灯亮。
可编程基本单元的主要功能是程序执行,信号的输入、输出,以及系统监控等。
它的输入点和输出点均有相应的指示灯。
信号接口板用于对机频、网频信号进行预处理,以向可编程提供频率测量所需的信号。
液晶屏采集并显示调速器和机组的主要参数及运行状态。
通过按键可整定并记忆调速器的调节参数,并把修改后的参数送给可编程。
电源系统由交流开关、直流开关、变压器、电源转换模块和三个开关电源组成。
厂用交流通过变压器后和厂用直流一起经过电源转换模块再送给开关电源和可编程。
厂用直流220V不经过直流开关直接供给紧急停机电磁阀和手自动切换阀回路。
空气开关除了具备开、关电源的作用外,还具备过流保护功能。
八、面板显示及操作
面板显示及操作见提供的显示屏操作手册
九、机械液压部分的构成和基本功能
1,防泄露电磁换向阀
采用二位三通换向阀,是电液转换的核心元件,根椐信号控制液压缸动作。
2,大波动操作阀
当电网波动时,此时换向阀动作,液压缸快速动作
3,紧急停机阀
紧急停机阀采用二位四通电液换向阀。
正常情况下,紧急停机阀处于复归状态,油路不通;紧急停机时,控制液压缸紧急停机。
该阀两端有手动应急按钮,在无直流电源等情况下,可直接用手操作。
4,液压缸
两个液压缸通过控制环驱动导水机构。
5,位移传感器
位移传感器用于将液压缸的机械位移（0-100%）转换成相应电气信号（约0-10V）,反馈到电气部分。
6,液压锁锭装置
液压锁锭装置由锁定电磁阀及两个液压锁定阀组成。
锁定电磁阀解除时,液压锁定阀为一通路,不影响液压缸动作;锁定电磁阀投入后,液压锁定阀为一单向阀,不影响液压缸的关机动作,但液压缸全关后即不可能开机,起到了锁定作用。
7,两段关闭装置
两段关闭装置由行程阀、单向节流阀和可调撞杆组成。
其功能是在液压缸关至整定位置时,使液压缸关机速度因节流阀而减缓,实现两段关闭。
第二段关闭速度由单向节流阀调整拐点位置由可调撞杆调整。
8,回油箱
用于贮存液压油,并作为调速器电控柜及控制阀组的安装机体。
9,电机及油泵
电机及高压齿轮泵用于供给压力油。
10,安全阀
安全阀在油泵出口处,当系统油压高于额定油压而油泵仍在工作时,可将油泵输出的高压油直接排入油箱。
调整阀内弹簧的预压量可整定其动作值。
11,蓄能器
囊式蓄能器是一种油气隔离的压力容器,钢瓶内有一只丁晴橡胶囊,用来贮存氮气,压力油进入钢瓶后,压缩囊内的氮气,从而存储能量。
12,单向阀
用于防止油泵停止工作时压力油倒流。
13,吸油滤油器
安装在油泵吸油口上,以阻拦较大的机械杂质,保护油泵。
14,滤油器
安装在油泵出口,提高压力油的清洁度,保证系统可靠工作。
15,电接点压力表
当油压下降或上升到整定值时,相应的接点闭合,将讯号发送给油泵电机控制柜,开启或关闭油泵。
26压力表
用于观察主供油阀后的系统压力。
十机械部分的安装
GYT型高油压可编程水轮机调速器柜体及液压缸在电站布置灵活,不受任何限制。
液压缸为两个HSGF系列双作用单活塞杆工程用液压缸,活塞杆联接方式为外螺纹。
安装图参见附图。
1,电气部分的安装
1.1电柜的安装
电柜柜体用螺钉固定在油箱上;电磁阀、电液换向阀及压力继电器的插头分别插在相应阀体的插座上。
1.2位移传感器的安装及连接
位移传感器安装于液压缸上,安装时应使其钢丝绳的运动与活塞杆平行,以尽可能正确地反映液压缸的位移,位移传感器与电柜的连接采用多芯屏蔽线。
1.3对外配线
调速器对外接线端子排的定义见端子接线图。
为避免干扰,从PT引来的机频、网频信号应用屏蔽线接入;不同电压等级的信号必须用
不同的电缆布线。
“开机”、“停机”、“并网”、“增”、“减”是远方的控制命令。
当远方发出某个命令且调速器处于自动工况时,调速器将执行该命令。
“机频”、“网频”是机频、网频信号的输入端子,须用屏蔽线将PT（电压互感器）上的信号接入。
“AC220V”、“DC220V”是厂用交流电和厂用直流电的输入端子,须注意DC220V的正、负极应与端子保持一致,否则会烧毁紧急停机电磁阀和手自动切换阀上的续流二极管。
“紧急停机”是外部紧急停机令的输入端子。
“紧急停机复归”是外部紧急停机复归令的输入端子。
“故障报警”是一对空接点,其容量为5A、28VDC或5A、220VAC。
2机械液压部分的调整
2.1,确保液压系统的清洁
污染是导致液压系统故障的主要原因。
污染可加速液压元件的磨损,导致其性能下降;堵塞阀的间隙和孔口,引起阀的故障。
因此,严格控制液压系统的污染是提高调速器动作可靠性的重要保证。
各液压管道和部件在组装、充油前要反复清洗,严防金属屑、密封材料碎屑等机械杂质和水分混入液压油中。
新油须经仔细过滤后,才可注入油箱中,在调速器运行初期应随时检查滤油器,发现堵塞及时清洗或更换。
注意保持液压系统的密封性,防止灰尘、昆虫、水和其他杂物混入。
2.2注油和充气
将过滤后的清洁油注入油箱,使油面处于规定范围。
蓄能器内的氮气是用随机提供的充氮工具充入的。
充气时,先将蓄能器顶部螺帽旋下,把充氮工具螺口1旋上,然后将充氮工具螺帽2与高压氮气瓶口相联。
顺时针旋转充氮工具的旋阀3,顶开蓄能器气门芯,然后打开氮气瓶的阀门充气。
观察压力表4上的压力值,当压力值在氮气瓶的阀门关闭后达到额定值时,即可停止充气。
逆时针旋转充氮工具的旋阀3至上止点,拆下充氮工具,旋上蓄能器顶部螺帽,就完成了充气过程。
如果充气压力过高,可通过旋塞5放气。
（见充气图）
2.3,低油压时的调整
a认真检查各部件的安装、联结是否符合要求,比例阀、手动阀等是否处于中位,手自
动切换阀是否处于手动位置,紧急停机阀是否处于复归位置。
b开启油泵,使油压升至12MPa,缓慢打开主供油阀,观察各充油部件及油管有无振动
和渗漏,并作相应处理。
c用手动操作阀在小范围内反复操作液压缸,逐步扩大至全行程,以排除各充油部件及
管路中的空气。
操作时应注意随时保持油压。
d反复手动操作后,将油压升至额定工作油压,油泵投入自动。
2.4额定油压下的调整
a密封性检查
在工作油压下,用手动操作阀反复操作液压缸在全行程范围内运动,再次检查充油部件密封性,并作相应处理。
b开关机时间的调整
手动将液压缸开到全开,然后通过应急按钮手动操作紧急停机阀,使液压缸全速向关机侧运动,用秒表记下此时的关机时间,并调整与液压缸开机腔相连的单向节流阀,使关机时间达到要求值。
调速器切自动,不输入机频信号,在触摸屏上设置开限值为“99.99%”发开机令,此时液压缸将全速开到全开,用与液压缸关机腔相连的单向阀调整开机时间。
注意调整完后将开限恢复原值。
C两段关闭装置的调整
如调速器具有两段关闭装置,则应在上述调整完成之后投入并进行调整。
拐点位置由可调撞杆位置整定,第二段关闭时间由单向节流阀调整,逆时针旋转节流阀旋钮,可开大节流阀,缩短关机时间;反之则延长关机时间。
3电气部分的调整
首先仔细检查外部配线是否准确无误,厂用交、直流供电是否正常。
如一切正常,即可合上电源开关给调速器供电。
上电后调速器处于手动状态。
将液压缸手动关到全关,调整位移传感器的安装位置,使其中抽头上的输出电压在0.2~0.6V之间。
然后调整综合放大板上的调零电位器,使液晶屏上的导叶开度为0.40（%）;再将液压缸手动开到全开,调整综合放大板上的调幅电位器,使导叶开度为99.6（%）。
用手动操作使液压缸在全行程范围内运动,此时导叶开度将相应变化。
如开度变化方向与液压缸运动方向相反,则应将位移传感器连在“+12V”和“GND”上的接线对换。
入。
十一、运行、维护及注意事项
1、运行
手动运行时,电控柜不起控制作用,但运行人员可以从面板上观察调速器所处的状态及机频、开度等。
开停机、增减负荷等操作,均由手动操作阀完成。
若机组带固定负荷在手动工况下运行时间较长时,也可操作锁定投入按钮将锁定投入,以防止机组过负荷。
调速器在手动工况稳定运行且无电气故障时,可操作切自动按钮将调速器切为自动工况。
自动工况向手动工况切换,可随时用切手动按钮无条件、无扰动地进行。
“并网”信号在并网运行时必须保持,通常由油开关重复接点发出。
“并网”信号消失或接触不良,调速器都判断为甩负荷,将液压缸关回空载开度。
“停机”令信号级别最高,自动运行工况时,只要接到“停机”信号,调速器都将把液压缸关至全关位置。
自动开机时,“开机”令必须保持10秒,否则调速器将认为开机不成功,将液压缸关至全关。
开机、停机、并网、带负荷等操作参见充水后试验。
2、维护
2.1、电气部分的维护
由于采用高可靠性的PLC和设计合理的外围电路,电控柜故障率较低,无须日常维护。
大修时应检查接线是否松动并彻底清除积尘,还可视情况按照“试验”一节进行必要的调速器试验。
电接点压力表的接点用久后易氧化发黑,影响使用,应及时予以更换。
2.2、机械部分的维护
运行中应注意保持调速器用油的清洁,以保证调速器能正常、可靠地工作。
吸油滤油器和压油滤油器应定期清洗或更换。
调速器所用液压油应定期检验,不合格时应及时处理或更换。
蓄能器具有良好的密封性。
为防止个别胶囊或气门芯有漏气现象,影响正常运行,在使用初期应进行必要的检漏。
在调速器没有明显泄漏的情况下,油箱内的油位如有不正常的下降,即可判断蓄能器可能有漏气现象。
检漏时,将蓄能器内压力油全部排空,然后接上充氮工具,由其压力表观察囊内压力是否降低。
如压力下降,则表示有漏气现象,须作相应处理并进行补气。
蓄能器皮囊和高压软管为耐油橡胶制品,使用寿命约3-5年,应定期更换。
十二、注意事项
·空载开限可以限制空载时导叶开度不超过该值。
若开机时发现机频升不到50Hz,可
将空载开限加大。
·功率开限可在0-99.99%之间任意设定,以限制导叶的最大开度。
若自动运行时机组
负荷不能继续增加,应先检查是否已达到功率开限,并作适当调整。
·若有电气故障,则调速器将不可能切为自动。
·人工死区E为0或者太小,并网后液压缸会因网频的波动而频繁调节;永态转差系数
bp为1或者太小,并网后机组负荷会因网频的升降而明显变化。
·导叶开度零位调整时,不要将开度指示调整成0.00（%）,要比0.00稍大一点,以使
自动停机时液压缸能关到全关位置;调整全开位置时,不要将开度指示调整为99.99（%）,要比99.99（%）稍小一点,以使液压缸能开到全开位置。
·手动运行时发“停机”令,调速器不会关机,而只能手动关机。
·做模拟开机试验时,不可向调速器机频端送入50Hz或大于50Hz的频率信号,否则调
节输出不会增大,液压缸不会开启。
·调节参数修改时,如超越其允许范围则修改无效,参数将自动回到默认值:
P=3,I=0.15,D=1,bp=6%,E=0.4%。
·紧急停机电磁阀不能长期带电,以免烧毁。
·机频故障信号仅在并网工况中反映机频信号消失故障。
·若调速器测不到网频,或测得的网频在45Hz-55Hz范围以外,则调速器自动置网频
为50Hz,液晶屏上显示网频50.00Hz。
也就是说,网频故障不影响调速器正常运行。
·插拔电气元器件时应先断电,否则会损坏元器件
·自动停机时,在机组停稳之前,调速器液晶屏上会提前显示机频为零。
手动停机时,
机组停稳之后,液晶屏还会显示一个很低的机频值。
这时只要将调速器切为自动,机频便会显示为零。
注:
本说明书插图及附图如有与产品不同之处,以产品随机图纸为准。
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