调速器系统检修规程.docx

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调速器系统检修规程

一、设备规范

●电调柜规范：

频率调节范围

45～55Hz

50HZ

机组蠕动报警延时

10s

频率参考值

50Hz

导叶最大开度

90%

永态转差bp

导叶最小开度（正常运行）

40%

暂态转差bt

40%

甩负荷频率值

60Hz

项目

1号机

2号机

3号机

4号机

5号机

6号机

水机工况启动1开度（最大净水头）

13mm

14mm

8mm

水机工况启动2开度（最大净水头）

11mm

13mm

6mm

水机工况启动1开度（最小净水头）

20mm

21mm

14mm

水机工况启动2开度（最小净水头）

17mm

20mm

12mm

水泵工况启动1开度（最大净水头）

4mm

8mm

6mm

水泵工况启动2开度（最大净水头）

11mm

10mm

8mm

水泵工况启动1开度（最小净水头）

8mm

12mm

11mm

水泵工况启动2开度（最小净水头）

17mm

15mm

13mm

启动1/启动2频率

44.5Hz

44Hz

47Hz

40Hz

机组过速及时间延时

55Hz3s

机组飞逸速度及时间延时

55Hz3s

57Hz3s

●电液转换器规范：

正常油压

5.2Pa

推荐最大接力器压力

1000N

执行器行程Y1

65mm

伺服阀动作信号

60mA.dc

实验油压

9Mpa

正常油压下最大接力器压力

6000N

速度死区

ix<0.2mA

正常油压下接力器最小动作时间

<0.5s

●主配压阀规范：

型号

最大行程

直径

140mm

工作油压

4.9～5.7Mpa

动作反应时间（V指蠕动容积）

1.0Vs

●导叶接力器规范：

设计压力

10MPa

试验压力

15MPa

压紧行程

7.5

活塞直径

400mm

活塞杆直径

180mm

接力器启动开度

20%

最大行程

835mm

项目

1号机

2号机

3号机

4号机

5号机

6号机

接力器全开时间

22.23s

接力器全关时间

●油压系统规范：

最大工作压力

5.7MPa

集油槽容积

10.7m3

额定工作压力

5.2MPa

压油罐容积

4.623m3

正常油压范围

5.0～5.4MPa

压油罐储油容积

1.67m3

实验油压

8.6MPa

集油槽正常储油容积

3.00m3

油泵功率消耗

2×55MW

压力油罐油压高卸载阀1

54bar

油泵容量

2×420l/min

压力油罐油压高卸载阀２

54.1bar

●其他：

执行器压力正常压力开关

45.5bar

执行器投入压力开关

45.7bar

执行器退出压力开关

45.3bar

执行器的最大行程

65mm

机组最大出力限制

340MW

水机工况压力开关

45.5bar

泵工况压力开关

45.6bar

调速器冷却水供水流量

●集油箱：

项目

对应设备

运行参数

集油箱油位高报警

+SE10-S0130

590mm

集油箱油位低报警

+SE10-S0132/3

290mm

集油箱油位低低（跳机）

+SE10-S0134/5

135mm

循环油泵过滤器压差高

+SE10-S0010

2.0bar

循环油泵马达过电流

+SE10-Q0006

2.8A

集油箱油温高报警

+SE10-S0140/1

50℃

集油箱油温高高（跳机）

+SE10-S012/3

55℃

集油箱最小贮油量

（保证压力油泵正常运行）

1800L

●压力油罐：

项目

对应设备

运行参数

压力油罐油压高报警

+SE10-S0100

57.8bar

压力油罐油压正常

+SE10-S0102

48.8bar

压力油罐油压低报警

+SE10-S0104/5

43.1bar

压力油罐油压低低1（跳机）

+SE10-S0106

40.4bar

压力油罐油压低低2（跳机）

+SE10-S0107

39.7bar

压力油罐油位高报警

+SE10-S0110/1

995mm

压力油罐油位低报警

+SE10-S0102/3

485mm

压力油罐油位低低（跳机）

+SE10-S0104/5

325mm

空气安全阀动作值

+SE10-S

64bar

油压安全阀动作值

+SE10-S0

57bar

启动备用泵油压

+SE10-S0000

46.1bar

压力油罐开始补气油位

+SE10-S0002

845mm

压力油罐油位高停止补气油位

+SE10-S0004

685mm

压力油罐油压高卸荷压力1

+SE10-S0006

54.1bar

压力油罐油压高卸荷压力2

+SE10-S0008

54.0bar

1#油泵马达过电流

+SE10-F0000

100A

2#油泵马达过电流

+SE10-F0002

100A

压力油罐最小贮油量

（保证导叶可靠关闭）

600L

●漏油箱

项目

对应设备

运行参数

油位高报警（启动油泵）

+SE11-S0000

60mm

油位高报警（启动油泵）

+SE11-S0002

80mm

低油位报警（停油泵）

+SE11-S0004

220mm

低油位报警（停油泵）

+SE11-S0006

240mm

漏油泵过电流

+SE11-Q000Q4

1.0A

二、概述

调速器由挪威KVAERNER公司生产提供，采用PID（即采用比例、积分、微分调节为基础的）数字式电液调速器，主要由数字式控制单元，电液执行机构，反馈装置、测速装置、转速继电器、水头信号、压力油罐、集油箱、油泵、补气装置及漏油箱等组成。

1.调速器电气部分

◆TC210概述

1.TC210主要功能有:

调速功能:

自动频率跟踪、自动负荷跟踪。

控制功能:

水轮机起动顺序控制，泵工况起动顺序控制、水机停机顺序控制，泵工况停机顺序控制、参数控制（PID）

监视功能:

故障监测（自诊断功能）、故障报警、机组事故停机

过程接口:

与机组联接、与监控系统联接（LCU）

操作接口:

远方控制、现地控制

2.硬件结构:

TC210硬件结构见附图5，整个调速器的控制部分主要由以下部件所组成:

IPC机的处理卡，备有IPCA，IPCB;

WINPC机的处理卡;

WINPC机的硬盘;

用于程序和数据储存的3.5”软盘

机组，电网频率测量和接力器的控制信号放大卡。

PLC和信号的输入/输出I/O卡

PLC的显示屏

用于win-PC机的操作屏、现地操作的鼠标、键盘、功能键盘

彩色显示器

电源（包括开关、过流保险丝、DC/DC转换器，电源监视回路，过压保护）

频率信号发生器

通讯单元

3.对调速器必需的要求是保证调节系统的稳定性和相当好的速度调节过程质量。

调速器的性能有静态特性，动态特性和过渡特性。

1）静态特性:

本电站的静态特性由电网定为6%。

2）转速死区ix:

本电站实测为0.015%

3）接力器不动时间Ty:

本电站实测值为0.15S

4）动态特性:

当有外扰作用或控制作用发生，调节系统暂时失去相对平衡，这种处于相对变化运动的状态称为动态过程。

评价一个动态过渡过程的优劣，通常用稳定性和速动性两上概念。

合同规定，当水泵水轮机在空载额定转速运行时，调速器能保证转速持续波动值在0.15%的额定转速范围内，其永态转差率为零。

当以水轮机工况在孤立电网中运行时，在同一引水系统上的其他机组运行稳定。

机组甩100%额定负荷后引起的过渡过程时，超过稳态转速3%额定转速值以上波峰不超过2次;从接力器第一次向开启方向移动起，到机组转速摆相对值不超过0.5%为止，历时不大于40s，在同一引水系统上的其他机组运行稳定。

4.IPC-A，IPCB为互相冗余的微机调速器，包含所需的调节和控制，二个1PC的调节信号经FCS200的测频和接力器信号放大仪，经放大后，再通过经多路选择开关mux切换，送至Actuator将电信号转化为液压控制信号，再通过电液转换器后的液压放大回路对控制信号进一步放大，以至于能操作导水叶的接力器，控制导水叶开度以致改变机组的出力或转速，即满足运行的要求。

PLC为一个可编程控制器，它是一个接口的处理模块，负责大部分模拟，数字输入/输出信号的处理，并将有关的信号送至1PC-A，1PC-B或输出至机组LCU。

Win-PC是以window为工作的PC机，可对调速系统的有关参数，机组的开/停，工况转换进行现地操作。

PLC的操作屏，可对机组的最基本的状态，参数的设置，故障报警显示，作为Win-PC显示器的备件，以提高TC210的可靠性。

、

◆IPC功能

1.IPC的功能模块

整个系统分为执行部分和控制部分:

执行部分:

主要包括伺服伐，伺服伐放大器、接力器、位置反馈的传感器，机械反馈装置等，整个执行部分应能根据控制部分的作用于电源伺服伐上的调节信号，使得接力器精确、迅速地调节导叶的开度。

控制部分:

（1）水轮机转速信号及转速信号的滤波fT（模块1，2）

（2）功率传感器及功率信号过滤P0（模块11）

（3）负荷参考P0，频率参考f0，永态转差率BP（模块6，7，9）

上述值均可由操作员在现地，或从监控系统的操作屏上进行设置，参考值被储存在程序模块上，并能在现地显示屏或仪表上显示。

对于负荷参考值，能在现地或监控系统带负荷地进行设置。

对于频率参考，当机组出口断路器断开时，频率参考自动回零，而同期时，同期装置发信号，使得频率参考回到预先设置值。

对于负荷参考P0，当机组并网前或机组甩负荷之后，负荷参考P0自动回零。

（4）线性化的负荷参考（模块10）

线性化的负荷参考直接利用PID模块的旁通回路，而加于功率信号的输出侧，使得机组的出力避开缓冲模块而迅速地跟随线性化的负荷参考值。

增加机组调节系统的速动性，当经PID调节之后的信号达渐上升，而线性线的负荷信号逐渐被其所替代。

由于接力器的行程与机组的有功输出是非线性关系，故必须对负荷参考进行线性化。

对于线性化的负荷参考的设定回路在各种工况下均参与工作。

（5）PID模块（模块3，4，5）

PID模块根据下列条件进行对接力器的位置的优化调节:

水轮机转速n0

永态转差率bP

频率参考f0

线性化的负荷参考

PID参数按下列几种不同的远行工况而确定的各自的最优参数:

在THP，

空载运行按空载试验确定

异步运行按稳定性分析确定

同步运行按电网的需求确定

跳机（甩负荷）按机组甩负荷时的优化动作确定

（6）位置控制模块（PO

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