GLYWT-PLC 數(shù)字式
可編程微機調(diào)速器
目 錄
******章 概述 ……………………………………………………… 4
一、產(chǎn)品簡介
二、主要特點
三、型號說明
******章 技術(shù)條件 ………………………………………………… 5
一、主要電氣參數(shù)
二、主要技術(shù)指標
三、主要調(diào)節(jié)參數(shù)
四、主要功能
第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ………………………………………………… 7
一、調(diào)節(jié)器部分
二、機械液壓隨動部分
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
第四章 運行操作 ……………………………………………. 9
一、人機界面
二、運行操作說明
第五章 維護及問題處理 ……………………………………. 21
一、日常巡視
二、調(diào)速器維護
三、問題及處理
第六章 安裝調(diào)試 ……………………………………………. 23
一、電氣接線
二、靜態(tài)試驗
三、動態(tài)試驗
附錄 …………………………………………………………… 28
一、通訊協(xié)議
二、電氣圖
一、產(chǎn)品簡介
LYWT系列數(shù)字閥式微機調(diào)速器適用于中小型水輪發(fā)電機組。
該系列調(diào)速器是在充分考慮現(xiàn)場需求和用戶使用習慣的基礎(chǔ)上,集多年調(diào)速器開發(fā)和現(xiàn)場運行經(jīng)驗開發(fā)完成的。各項技術(shù)指標均達到或優(yōu)于國標GB/T9652.1-1997《水輪機調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件》的要求。
該系列調(diào)速器電氣部分采用具有高******性的可編程控制器,機械部分采用高油壓,數(shù)字化,標準化設(shè)計,使用性能優(yōu)良的標準液壓元件數(shù)字閥作為執(zhí)行部件,易于更換,便于系統(tǒng)升級。機械結(jié)構(gòu)和供油管路大為簡化,解決了以前調(diào)速器存在的結(jié)構(gòu)復雜,******性差等缺點,是傳統(tǒng)調(diào)速器理想的升級換代產(chǎn)品。具有******性高,性能優(yōu)良,結(jié)構(gòu)簡單,便于使用,調(diào)試方便等優(yōu)點。
結(jié)構(gòu)形式為機電合柜式,電氣部分與機械液壓系統(tǒng)和油壓裝置組合為一體。
? 主控部分采用進口可編程控制器,******性高、抗干擾能力強,能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境,平均無故障時間達30萬小時以上。
? 測頻電路穩(wěn)定******,從殘壓到2倍額定電壓均能************測頻。
? 提供串行通信接口,可接入電廠監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制,滿足電站少人或無人職守要求。
? 人機界面友好,簡單易懂,使用7寸彩色中文觸摸屏,實時顯示各種運行參數(shù)、調(diào)節(jié)器狀態(tài)、故障告警信息,完成運行方式和參數(shù)的設(shè)定。
? 調(diào)節(jié)規(guī)律為適應(yīng)式變參數(shù)并聯(lián)PID + 前饋控制,具有良好的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)品質(zhì)。
? 適應(yīng)大網(wǎng)和孤網(wǎng)運行。在單機或并網(wǎng)運行時,******機組在空載至額定負荷范圍內(nèi)平穩(wěn)連續(xù)地調(diào)節(jié)出力。
? 網(wǎng)頻自動跟蹤及相位控制,可******機組啟動后無需人為調(diào)節(jié),快速滿足同期要求,實現(xiàn)快速并網(wǎng)。
? 自動穩(wěn)頻,當機組突甩負荷后,自動快速關(guān)閉接力器并使頻率迅速穩(wěn)定在50Hz,避免發(fā)生機組飛車事故,或根據(jù)指令信號,******實現(xiàn)停機。
? 手自動無條件、無擾動切換,軟件實現(xiàn)各種運行方式的相互跟蹤,各種運行方式之間均可作到無擾動的任意切換。
? 電源系統(tǒng)采用交直流雙路供電方式,及進口高性能開關(guān)電源,兩路電源互為熱備用,無擾動切換,充分保障了電源系統(tǒng)的******性。
? 具有在線故障自診斷及容錯功能,******了機組的安全運行。當檢測到電氣故障時,自動切換到手動運行方式,維持原運行工況不變,并發(fā)出告警信號,通過觸摸屏指示故障原因,方便運行人員的判斷處理。
? 電氣部分結(jié)構(gòu)簡單,需設(shè)定參數(shù)少,意義清晰******,充分考慮了使用維護人員的習慣,現(xiàn)場安裝方便,維護簡單。
? 機械部分采用標準液壓元件數(shù)字閥,實現(xiàn)了直接數(shù)字控制,結(jié)構(gòu)簡單,抗油污能力強,克服了傳統(tǒng)電液伺服閥容易卡阻等缺點,對油質(zhì)要求低。取消了常規(guī)調(diào)速器的輔助接力器,主配壓閥,杠桿等中間部件,簡化了機械結(jié)構(gòu)和供油管路,標準化程度高,提高了系統(tǒng)的******性。靜態(tài)無油耗,減少了調(diào)速器系統(tǒng)的油耗和功耗。
三、型號說明
數(shù)字閥式微機調(diào)速器系列型號:GLYWT-PLC-XXX-XX
型號說明:
GLYWT-高油壓數(shù)字閥式微機調(diào)速器
PLC-可編程控制器
XXX-調(diào)速功(單位Kg?m),分別為300/ 600/ 1000/ 1800/ 3000/ 5000
XX-油壓等級(單位:MPa)
該系列調(diào)速器技術(shù)指標滿足GB/T9652-1997《水輪機調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。
一、主要電氣參數(shù)
供電電源: 交直流雙路供電
交流電源 AC220V±15%,50Hz
直流電源 DC220V±15%
測頻方式: 殘壓測頻
測頻輸入電壓: 0.3V ~ 150V
機頻測量范圍: 5 HZ~100HZ
二、主要性能指標
轉(zhuǎn)速死區(qū): ≤0.08%
靜特性曲線線性誤差: ≤5%
自動空載轉(zhuǎn)速擺動相對值: ≤0.25%
接力器不動時間: ≤0.2s
三、主要調(diào)節(jié)參數(shù)
比例系數(shù)KP: 0.5 ~ 20
積分系數(shù)KI: 0.05 ~ 10 1/S
微分系數(shù)KD: 0 ~ 5 S
永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù): 0 ~ 10%
人工頻率死區(qū): 0 ~ 1.0 Hz
頻率給定: 45 ~ 55HZ
開度給定: 0 ~ 100%
電氣開限: 0 ~ 100%
四、主要功能
調(diào)節(jié)規(guī)律:適應(yīng)式變參數(shù)并聯(lián)PID + 前饋控制
運行方式:
自動運行
電氣手動
機械手動
空載運行模式:
跟蹤網(wǎng)頻
跟蹤給定
負載運行模式:
頻率模式
開度模式
故障診斷及處理功能
數(shù)字閥式可編程微機調(diào)速器由微機調(diào)節(jié)器,機械液壓系統(tǒng),油壓裝置等三大部分構(gòu)成。采用機電合柜的結(jié)構(gòu)形式,電氣部分位于柜體上半部分,機械部分位于柜體下半部分,整個柜體放置在回油箱上,與油壓裝置構(gòu)成一體,形成組合式調(diào)速器。
調(diào)節(jié)器由主控制器、人機界面、采集板、數(shù)字閥驅(qū)動器、隔離變壓器、雙路供電板、開關(guān)電源等組成。
1.主控制器:
采用進口可編程控制器,具有標準化、******性高、抗干擾能力強、體積小、
運算速度快、擴展性強等特點;維護調(diào)試簡單方便??删幊炭刂破魇前垂I(yè)現(xiàn)場***惡劣環(huán)境考慮設(shè)計的,具有極高的******性,由其輔以采集板、數(shù)字閥驅(qū)動器、開關(guān)電源等少量外圍電路構(gòu)成的調(diào)節(jié)器也***具有了很高的******性。在這里可編程控制器完成所有的控制功能,從采集板通過串行通信接口輸入測頻信號,開度信號,經(jīng)內(nèi)部程序運算處理后驅(qū)動數(shù)字閥。
2.人機界面:
采用7寸彩色液晶觸摸屏,通過串口通訊與可編程控制器連接,完成人機交互,在調(diào)速器中完成運行參數(shù)、工作狀態(tài)、故障告警信息的顯示,以及運行方式和運行參數(shù)的設(shè)定。界面設(shè)計簡單友好,即使是新手也可輕松完成操作。
3.采集板:
為測量電位器提供基準信號源。完成多路模擬量的信號隔離,變換和模數(shù)轉(zhuǎn)換。完成頻率測量,頻率信號經(jīng)小隔離變壓器隔離,再經(jīng)過濾波,放大,整形,變成方波信號由采集板測量后由通信方式送至可編程控制器。
電路采用***新電子設(shè)計軟件PROTEL DXP優(yōu)化布線,全部選用進口原裝工業(yè)級芯片,采取完善的軟硬件抗干擾措施,電路板經(jīng)嚴格老化和三防處理,******了電路的高******性。
4.數(shù)字閥驅(qū)動器:
與數(shù)字閥配套使用,接受調(diào)節(jié)器發(fā)出的控制信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字閥所需的功率驅(qū)動信號。
5.電源系統(tǒng):
采用AC220V和DC220V雙路供電方式,交流電源經(jīng)隔離變壓器接入,兩
路電源同時供電,經(jīng)雙路供電板上的硅橋自動換流,互為熱備,以******供電電源的無擾動切換,選用臺灣明緯高性能開關(guān)電源,充分保障了電源系統(tǒng)的******性。
機械液壓系統(tǒng)全部采用標準閥構(gòu)成,提高了整個系統(tǒng)的標準化程度,調(diào)試維護簡單。結(jié)構(gòu)上使用組合閥塊集成化設(shè)計,無明管,無杠桿,結(jié)構(gòu)簡單,******性高。主要由數(shù)字閥、位移傳感器、手動開關(guān)閥、緊急停機電磁閥和組合閥塊等部分構(gòu)成。
1.數(shù)字邏輯開關(guān)閥:
自動運行時,作為電氣—液壓轉(zhuǎn)換元件,是一種開關(guān)式液壓控制元件,公稱通徑6mm,用開啟和截止兩種狀態(tài)的切換來控制液流的方向和流量,與數(shù)字閥驅(qū)動器連接,由PLC輸出的脈沖信號控制。當系統(tǒng)斷電時閥芯自復歸,保持中位,維持原工況。
2.位移傳感器:
由采集板提供基準信號,采用高******性的導電塑料直線電位器將導葉開度位
移信號轉(zhuǎn)換為0V~10V電信號。
3.手動開關(guān)閥:
當運行方式為手動運行,通過操作手動開關(guān)閥的開關(guān)手柄可實現(xiàn)機械手動控制。
4.緊急停機電磁閥:
在事故情況下直接控制接力器關(guān)閉實現(xiàn)緊急停機。緊急停機時,緊急停機電磁閥動作到急停位置,向接力器關(guān)機腔供油,控制導葉快速關(guān)閉。
在無直流電源等情況下也可通過電磁閥上的按鈕手動操作。
5.節(jié)流閥:
通過閥上的調(diào)節(jié)螺釘,可根據(jù)調(diào)保計算要求調(diào)整接力器的開機、關(guān)機時間。
一、人機界面
1、畫面及操作
界面由各種畫面組成,每個畫面完成不同的功能。
菜單整體結(jié)構(gòu)如下圖所示:
--運行監(jiān)視
|
|--告警記錄
|
主菜單--|--模式設(shè)定
|
|--參數(shù)設(shè)定
| --系統(tǒng)參數(shù)
--系統(tǒng)設(shè)定--|--通道效準
--密碼修改
1. 主畫面
上電后顯示關(guān)于畫面,顯示本調(diào)速器型號及公司信息,單擊”確定鍵”后返回主菜單。
主菜單
密碼輸入畫面
操作:
在主菜單畫面中有六個觸摸鍵,單擊屏幕上相應(yīng)項目的觸摸鍵即可進入各級功能畫面。主菜單位于***頂層,在各級功能畫面中,單擊退出鍵,將返回上一層畫面。
其中模式設(shè)定畫面,參數(shù)設(shè)定畫面用于運行維護人員根據(jù)工況設(shè)定使用,由用戶密碼保護;用戶初始密碼為1111,可以在系統(tǒng)設(shè)定畫面下的密碼修改畫面進行修改。系統(tǒng)設(shè)定畫面用于調(diào)速器調(diào)試供廠家調(diào)試人員使用,由系統(tǒng)密碼保護。在主菜單上點擊這三個觸摸鍵后會彈出密碼輸入對話框,先選擇用戶并輸入密碼。用戶默認為運行人員,若要修改系統(tǒng)參數(shù),需單擊下拉菜單并選擇維護;單擊密碼條后,將彈出輸入鍵盤。輸入數(shù)值后,如果輸入有誤可單擊鍵盤上的 清0鍵 清除后重新輸入;單擊鍵盤上的 確認鍵 后密碼輸入操作完成;單擊鍵盤上的 取消鍵 將放棄本次密碼輸入。 然后單擊密碼輸入對話框上的 進入鍵 ,若密碼輸入正確則會進入相應(yīng)功能畫面,按密碼輸入對話框上的 退出鍵 則返回主菜單。
2. 運行監(jiān)視畫面
運行監(jiān)視畫面
此畫面是運行時***主要的監(jiān)視畫面。
a.顯示主要實時參數(shù)的當前值。
b.顯示工作狀態(tài)和用戶設(shè)定的運行方式,依次是:
空載模式: 跟蹤網(wǎng)頻,跟蹤給定
負載模式: 頻率模式,開度模式
運行方式: 自動運行,手動運行
DL狀態(tài): 油開關(guān)分,油開關(guān)合
運行狀態(tài): 開機過程,停機過程,停機等待,運行
調(diào)速器狀態(tài): 調(diào)速正常,調(diào)速故障
用戶設(shè)定參數(shù)及開入狀態(tài)監(jiān)視畫面
此畫面顯示參數(shù)設(shè)定畫面下設(shè)定的運行參數(shù)值,這樣不用去參數(shù)設(shè)定畫面***可查看用戶參數(shù)設(shè)定值。此畫面還顯示PLC的開入量,用于查看調(diào)速器的各個開關(guān)量輸入信號狀態(tài)。
系統(tǒng)設(shè)定監(jiān)視畫面
此畫面顯示系統(tǒng)設(shè)定畫面下設(shè)定的系統(tǒng)參數(shù)值,這樣不用去參數(shù)設(shè)定畫面***可查看系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定值。
開停機控制畫面
開機條件畫面
開停機彈出畫面
如果用戶需要在機旁進行開停機控制,可以在運行監(jiān)視畫面下點擊 開停機控制鍵 ,這時會彈出開停機控制畫面,點擊 開機令 或 停機令 即可完成操作,為了防止誤發(fā)開停機令,開停機操作需要經(jīng)過彈出對話框的確認才會執(zhí)行。其中開機操作需要滿足開機條件,點擊開停機控制畫面上的開機條件觸摸鍵可以查看各個條件的狀態(tài)。
操作:
按 前頁鍵 ,后頁鍵 在3個畫面間切換。
按 退出鍵 返回主菜單。
3. 告警記錄畫面
此畫面顯示調(diào)速器告警信息,當檢測到需要切手動處理的故障時,調(diào)速器會自動切換到電手動方式,維持原工況運行。這時需要處理故障并復歸故障信號后,才能重新切換到自動方式運行。
告警記錄畫面
操作:
按 復歸鍵 清除歷史告警記錄。
按 退出鍵 返回主菜單。
說明:調(diào)節(jié)器上的告警燈亮為當前存在故障。當告警發(fā)生時,請及時查看告警記錄,處理故障,并使用 復歸鍵 清除。
4. 模式設(shè)定畫面
此畫面用于運行維護人員設(shè)定調(diào)速器的運行方式
空載模式設(shè)定畫面
負載模式設(shè)定畫面
手自動方式設(shè)定畫面
運行方式的設(shè)定見下表
方式設(shè)定 |
按鍵功能 |
備 注 |
|
空載模式 |
跟蹤給定 |
跟蹤網(wǎng)頻 |
設(shè)為跟蹤網(wǎng)頻在沒有自動同期器的場合可以加速并網(wǎng)過程 |
負載模式 |
頻率模式 |
開度模式 |
并大網(wǎng)運行時請使用開度模式 |
運行方式 |
手動運行 |
自動運行 |
手動運行指電手動或機械手動 |
操作:
單擊屏幕上相應(yīng)設(shè)定項目的觸摸鍵切至需修改的模式設(shè)定頁。
在需修改的模式設(shè)定頁面,單擊所需模式的觸摸鍵,改變至相應(yīng)模式。
按 退出鍵 返回主菜單。
5. 用戶參數(shù)設(shè)定畫面
此畫面用于運行維護人員設(shè)定調(diào)速器運行參數(shù)。
人工死區(qū)設(shè)定畫面
永態(tài)轉(zhuǎn)差設(shè)定畫面
空載開度設(shè)定畫面
啟動開度設(shè)定畫面
負載開限設(shè)定畫面
運行參數(shù)的設(shè)定見下表
參數(shù) |
設(shè)定范圍 |
單位 |
備注(推薦值) |
人工死區(qū) |
0 ~ 1.00 HZ |
0.01HZ |
0.2~0.5HZ |
小網(wǎng)永態(tài)轉(zhuǎn)差 |
0 ~ 10 % |
1% |
2~4% |
大網(wǎng)永態(tài)轉(zhuǎn)差 |
0 ~ 10 % |
1% |
6~8% |
空載開度 |
0 ~ 80 % |
1% |
設(shè)計水頭時空載穩(wěn)定運行值 |
啟動開度 |
0 ~ 80 % |
1% |
空載開度的1.5倍 |
負載開限 |
10%~100 % |
1% |
****,即并網(wǎng)后全開 |
操作:
單擊屏幕上相應(yīng)設(shè)定項目的觸摸鍵切至需修改的用戶參數(shù)設(shè)定頁。
在屏幕指示的參數(shù)設(shè)定頁面,使用 +鍵,-鍵,增減參數(shù)值。
按 退出鍵 返回主菜單。
6. 系統(tǒng)設(shè)定畫面
進行系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定,調(diào)速器的試驗,密碼管理,由系統(tǒng)密碼提供保護。
系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)一般由廠家人員設(shè)定,用戶不用改動。
系統(tǒng)設(shè)定菜單
操作:
點擊屏幕上相應(yīng)項目的觸摸鍵可分別進入各級功能畫面。
按 退出鍵 返回主菜單。
a.通道效準
通道效準畫面
通道效準彈出畫面
此畫面進行模擬量采樣通道的效準操作,用于效準反饋電位器。
效準操作:先效準全關(guān),當接力器位于全關(guān)位置時,按 全關(guān)效準鍵 ,再單擊彈出對話框上的 確定鍵 完成全關(guān)效準;再效準全開,當接力器位于全開位置時,按 全開效準鍵 ,再單擊彈出對話框上的 確定鍵 完成全開效準。具體調(diào)試方法見安裝調(diào)試部分。
b.系統(tǒng)參數(shù)
系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定畫面
系統(tǒng)運行參數(shù)設(shè)定見下表
參數(shù) |
范圍 |
單位 |
備注(推薦值) |
比例KP |
0.50~ 20.00 |
0.01 |
1.50 ~ 3.00 |
積分KI |
0.05~ 10.00 |
0.01 |
0.20 ~ 0.60 |
微分KD |
0 ~ 5.00 |
0.01 |
0.60 ~ 3.00 |
隨動死區(qū) |
0 ~ 20 |
1 |
4~8 |
脈寬補償 |
0 ~ 30 |
1 |
12左右(6通徑閥), 25左右(10通徑閥) |
脈寬增益 |
1 ~ 4 |
1 |
3(6通徑閥),1(10通徑閥) |
手動速度 |
10 ~ 40 |
1 |
25,數(shù)值越大速度越快 |
DL使用 |
常開 / 常閉 |
|
實際使用的DL輔助觸點類型 |
剎車動作點 |
30 ~ 50 |
% |
35,即35%的額定轉(zhuǎn)速 |
剎車時限 |
30 ~ 300 |
S |
90 |
油泵超時 |
30 ~ 600秒 |
1 |
一般設(shè)為油泵正常工作時間的2倍 |
滑差頻率 |
0.05~ 0.2Hz |
0.01 |
0.1Hz,數(shù)值越大相差變化越快 |
積分分段 |
0.1 ~ 1 |
0.1 |
0.1,空載開度大的機組適當加大 |
在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定頁面,單擊需要修改的相應(yīng)數(shù)值條,***會彈出輸入鍵盤。輸入數(shù)值后,如果輸入有誤可單擊 清0鍵” 清除后重新輸入;單擊 確認鍵 后修改操作生效;單擊 取消鍵 將放棄本次修改。
c.密碼修改
密碼修改
輸入的密碼必須為1-4位數(shù),退出此畫面后新密碼生效。
操作:
按 退出鍵 返回系統(tǒng)設(shè)定主畫面,再次按 退出鍵 將返回主菜單。
二、調(diào)速器工況及運行操作說明
注意:急停機令不撤除,急停機電磁閥將長期處于通電狀態(tài)。
條件:水機自動化回路的機組開機條件具備(對于自動化回路不全的電站必須人工檢查確認閘門提起,剎車在釋放位置,機組潤滑水打開等開機條件);緊急停機電磁閥在復歸位置;調(diào)速器切至自動運行方式。
中控室或機旁盤發(fā)出開機令,調(diào)速器控制電氣開限打開至空載開限,導葉開至空載開度,機頻逐漸升高并穩(wěn)定運行于空載位置。機頻和頻給的差值經(jīng)PID運算后形成控制信號,經(jīng)數(shù)字閥控制油缸開度,調(diào)節(jié)的結(jié)果使機頻等于頻給。
條件:水機自動化回路的機組開機條件具備;緊急停機電磁閥在復歸位置;調(diào)速器為手動運行方式,且處于等待狀態(tài)。
這時人為通過增減按鈕控制導葉開度,首先將導葉開至啟動開度附近,待轉(zhuǎn)速升至80%后,再將導葉關(guān)至空載開度附近,然后根據(jù)轉(zhuǎn)速逐步調(diào)節(jié)導葉開度,使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速,完成機組的啟動。一般用于機組******次開機試驗。
注意:手動開機,頻率大于40HZ,且開度大于空載開度的70%后,這時調(diào)速器處于運行態(tài),方可切自動。手動停機,如果無法******水機停止轉(zhuǎn)動,這時調(diào)速器還是運行態(tài),需發(fā)停機令使開限全關(guān)。
若空載模式為跟蹤網(wǎng)頻,則機組啟動后調(diào)節(jié)器將調(diào)節(jié)導葉開度使機頻跟蹤網(wǎng)頻運行并加入相位控制,以實現(xiàn)快速并網(wǎng)。
若空載模式為跟蹤給定或者跟蹤網(wǎng)頻但網(wǎng)頻故障,則機組自動按默認頻率給定值50Hz運行,這時若需調(diào)節(jié)頻率,可通過增減按鈕改變頻給,也可接受上位機或自動同期器的增減指令。
4. 負載運行
油開關(guān)合上后,電氣開限打開至負載開限,在中控室或機旁通過增減按鈕即
可調(diào)節(jié)機組出力。
若運行工況為帶孤網(wǎng),應(yīng)將負載模式設(shè)為頻率模式,這時人工頻率死區(qū)被切
除,導葉開度隨系統(tǒng)頻率的變化而調(diào)整,這時的開度給定與導葉實際開度是不對應(yīng)的,調(diào)節(jié)的目的是穩(wěn)定系統(tǒng)轉(zhuǎn)速在50HZ。
若運行工況為機組并入大網(wǎng)運行,負載模式應(yīng)當設(shè)為開度模式,這時人工頻率死區(qū)投入,當機頻在人工死區(qū)內(nèi)時調(diào)速器相當于開度調(diào)節(jié)器,通過改變開度給定值調(diào)整負荷大小,導葉開度不隨頻率變化而變化,穩(wěn)定在與某一開度運行。僅當機頻變化大于人工死區(qū)時才參與調(diào)頻,按永態(tài)轉(zhuǎn)差在機組間分配負荷。通過增減按鈕或上位機增減指令即可調(diào)節(jié)機組出力,由于前饋控制的作用,負荷的增減操作非常迅速。
將有功減至0,跳油開關(guān),這時電氣開限關(guān)至空載開限,機組返回空載運行,再由中控室或機旁盤發(fā)出停機令,調(diào)速器轉(zhuǎn)入停機過程,頻給自動置為零,電氣開限關(guān)至全關(guān),機頻與頻給的差值通過PID調(diào)節(jié),作用于關(guān)閉接力器。待開度為零,轉(zhuǎn)速為零,停機過程結(jié)束,調(diào)速器轉(zhuǎn)為停機等待狀態(tài),這時允許再次開機。
負載運行時,油開關(guān)跳開,電氣開限關(guān)至空載開限,調(diào)速器將快速關(guān)閉導葉,并使頻率迅速穩(wěn)定在空載頻率,使發(fā)電機返回到空載運行。
a電手動方式運行:調(diào)速器在手動運行方式,按“增加” ,“減少” 按鈕,控制導葉開度的增減。若油開關(guān)跳開,導葉將關(guān)回空載以下位置,以******機組安全。若再收到停機令,導葉將全關(guān),完成手動停機。
b機械手動方式運行:調(diào)速器在手動運行方式,直接操作手動控制閥上的手柄控制導葉開度的增減。
可以隨時無條件的按“手動運行”或“自動運行”按鈕,進行調(diào)速器手/自動運行方式的無擾動切換。當調(diào)速器檢測到電氣故障時,自動切換到手動運行方式,導葉保持原有開度,并發(fā)出告警信號。電手動運行時,調(diào)速器采集接力器開度并使控制信號與之相等,因此無電氣故障時可隨時無條件,無擾動切至自動運行方式。
當診斷出下列故障時,調(diào)速器會根據(jù)故障類型自動進行相應(yīng)處理,在液晶顯示屏上提供故障記錄,并發(fā)出調(diào)速器故障信號。
故障類型 |
空載時處理方法 |
負載時處理方法 |
機頻故障 |
切手動 |
切手動 |
網(wǎng)頻故障 |
退出跟蹤網(wǎng)頻 |
報警 |
機頻網(wǎng)頻故障 |
切手動 |
切手動 |
反饋故障 |
切手動 |
切手動 |
采集板故障 |
切手動 |
切手動 |
當故障發(fā)生時應(yīng)盡快進行處理,以防止故障的擴大化。
故障檢查處理后,在告警記錄畫面按復歸鍵,若不再顯示故障,且運行畫面中的頻率,開度顯示值與實際情況一致,則可以切回自動運行。
復歸鍵還有一個作用是清除開機,停機狀態(tài)。這在一些情況下是有用的。
例如:自動并網(wǎng)運行時,收到停機令,調(diào)速器將關(guān)回空載位置,減去所有負荷,如果是誤發(fā)停機令,這時可用復歸鍵使調(diào)速器重新處于運行態(tài),再增加所需負荷即可,而不用先跳開油開關(guān)停機。
一、 日常巡視
l 交直流電源燈是否都正常點亮,如果發(fā)現(xiàn)電源丟失應(yīng)及時恢復
l 調(diào)速器故障燈是否被點亮,如果是應(yīng)及時檢查處理
l 自動運行燈是否點亮,調(diào)速器正常時應(yīng)使其盡量自動運行
l 通過運行監(jiān)視畫面的實時數(shù)據(jù)檢查調(diào)速器是否運行正常
l 檢查調(diào)速器油壓,油位是否正常,觀察電動機及油泵工作是否正常
二、 調(diào)速器維護
l 定期檢查調(diào)速器,發(fā)現(xiàn)問題,及時解決
l 定期檢查和清洗濾油器,油泵吸油器
l 定期檢查接線螺絲,接插件是否緊固
l 定期清掃柜內(nèi)灰塵
l 禁止隨意更改調(diào)速器配線
l 確保柜體接地良好
三、 問題及處理
由于采用高******性的可編程控制器作為調(diào)節(jié)器,并合理設(shè)計了少量的外圍電
路,故障率是很低的,偶爾出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象大多是由于接觸不良或參數(shù)設(shè)置有誤造成的。
1. AC220V電源消失
首先檢查交流電源保險是否損壞,空氣開關(guān)是否打開,檢查隔離變是否損壞,
檢查整流橋是否損壞。
2. DC220V電源消失
首先檢查直流電源保險是否損壞,空氣開關(guān)是否打開,檢查整流橋是否損壞。
3. 調(diào)速器開度指示值與實際開度不對應(yīng)
導葉反饋傳感器位置改變,檢查機械連接是否松動,緊固后需重新效準全關(guān),全開位置。
4. 采集板故障
觀察采集板上紅色LED燈是否正常閃爍。如果燈不亮,檢查測頻板24V電源是否正常,如果LED燈閃爍不正常,檢查與PLC連接的485通信線是否連接良好。
5. 反饋故障
在運行監(jiān)視畫面的第三頁,查看開度采樣值和開度運行值是否正常。檢查傳感器滑動桿的固定螺母是否松動,傳感器是否損壞,接線是否斷線,是否接觸良好,檢查基準電壓及傳感器輸出電壓是否正常。如果有松動,或更換傳感器后需重新進行傳感器效準操作。
6. 機頻故障
檢查機頻電壓是否正常,檢查保險是否熔斷,機頻各部分接線是否接觸良好。
對于新安裝或大修機組因長時間停機,發(fā)電機剩磁消失,機端殘壓低于0.2V,將導致測頻電路無法正常工作,對此開機前應(yīng)適當給發(fā)電機充磁。
7. 網(wǎng)頻故障
檢查網(wǎng)頻電壓是否正常,檢查保險是否熔斷,網(wǎng)頻各部分接線是否接觸良好。
8. 調(diào)速器不能自動開機
下列情況不能自動開機:急停閥未復歸、開機條件不具備、調(diào)速器不在停機等待狀態(tài)。
9. 調(diào)速器不能切自動
機頻故障、導葉反饋故障、采集板故障時調(diào)速器將會自動切換到電手動運行方式,想要切換到自動運行方式,必須先排除故障并復歸。
10. 調(diào)速器負荷自動突減為空載
油開關(guān)輔助接點接觸不良會造成誤甩負荷,需檢查處理。
11. 調(diào)速器自動開機時頻率不能升至額定或上升緩慢
實際運行水頭降低導致空載開度,啟動開度偏小,應(yīng)適當增大空載開度值和啟動開度值。
一、電氣接線
檢查試驗應(yīng)在蝶閥關(guān)閉,渦殼無水,發(fā)電機出口隔離開關(guān)拉開的情況下進行的。
1. 接線
a.工作電源
AC220V電源由廠用交流屏提供,DC220V電源由廠用直流屏提供。調(diào)速器******功耗小于150W。交流、直流電源互為備用,無切換時間。
注意:交流電源的電壓范圍為176V~264V,大于264V 的過電壓將可能損壞電子設(shè)備,務(wù)必******交流電壓小于264V。
b.機頻網(wǎng)頻
調(diào)速器測頻采用殘壓測頻方式,信號通常取機組PT的相電壓,如A、B相,信號電壓大于300mV 即可測得機頻,為防止感應(yīng)電壓干擾,信號線應(yīng)采用屏蔽線,或******與其它線相隔一定距離。
同樣連接網(wǎng)頻信號。沒有網(wǎng)頻信號,調(diào)速器仍可正常運行,這時空載由準同期裝置增減頻給、或在電柜上增減頻給使頻給等于網(wǎng)頻即可。
c.開入量
開關(guān)量輸入信號有開機、停機、油開關(guān)、增功、減功等,連線方法如端子圖所示。所有開關(guān)量要求是常開干接點,電源由調(diào)速器電柜提供DC24V。
d.開出量
電調(diào)故障信號,由調(diào)速器提供一對干接點,接點容量2A/250VAC,5A/30VDC,用于中控室光字牌或指示燈,電源由用戶提供。
e.緊急停機
緊急停機電磁閥可選用AC220V或DC220V(或DC110V)兩種電磁鐵,如果用戶具有直流電源則優(yōu)先選用直流電磁鐵。急停機電磁閥連接如端子圖所示,工作電源由35、36號端子接入,緊急停機有源接點由32號端子接入。
2. 接線檢查
對所有接線進行仔細檢查核對,******正確無誤。
3. 通電試驗
合交流電源開關(guān),交流指示燈應(yīng)點亮,控制器應(yīng)工作正常。
關(guān)交流電源開關(guān),合直流電源開關(guān),直流指示燈應(yīng)點亮,控制器應(yīng)工作正常。
合交直流電源開關(guān),兩個電源指示燈都應(yīng)點亮,控制器應(yīng)工作正常。
雙路供電時,單獨投切任一路電源時控制器應(yīng)工作正常無擾動。
控制器工作正常判定:液晶屏點亮,開度顯示正常,測頻正常,手動或自動燈點亮,電手動增減時數(shù)字閥動作正常(應(yīng)******電位器不被卡死)。
4. 開關(guān)量輸入檢查
將液晶畫面切至運行監(jiān)視畫面下的開入量頁面,依次模擬所有外部信號輸入,液晶屏內(nèi)對應(yīng)的指示器應(yīng)發(fā)生相應(yīng)變位。
二、靜態(tài)試驗
靜態(tài)試驗是在蝶閥關(guān)閉,渦殼無水,發(fā)電機出口隔離開關(guān)拉開的情況下進行的。
1. 開度效準:
要求:接力器推拉桿行程極限位置均在位移傳感器的正常工作范圍內(nèi),且******使位移傳感器兩端各留出4%以上的行程余量。安裝時需******傳感器拉桿以直線運動,否則可能損壞內(nèi)部導向機構(gòu)。
設(shè)定運行方式為手動運行方式,將液晶畫面切換到系統(tǒng)設(shè)定畫面下的開度效準畫面。
全關(guān)效準:首先調(diào)節(jié)手動開關(guān)閥的手柄使接力器全關(guān)并壓緊,這時調(diào)整電位器滑動桿固定螺帽使開度采樣值>4%,并鎖緊螺帽。按全關(guān)效準鍵,再按確認鍵完成效準。
全開效準:調(diào)節(jié)手動開關(guān)閥的手柄,使接力器剛好開至全開位置,按全開效準鍵,再按確認鍵完成效準。
***后手動走全行程復測,檢查全開,全關(guān),中間位置,完成開度效準。
2. 模擬事故停機
模擬事故停機,急停機電磁閥投入,導葉全關(guān),并發(fā)出相應(yīng)的信號。試驗完畢復歸急停機閥。
3. 調(diào)整開關(guān)機時間
根據(jù)調(diào)保計算要求,通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度,調(diào)整開關(guān)機時間。
測定手動全行程時間;測定自動空載及負載給定值調(diào)整時間。
4. 模擬試驗:
將頻率信號發(fā)生器輸出接至機頻網(wǎng)頻測量端子;打開頻率信號發(fā)生器電源,設(shè)定頻率為50HZ;開機前斷開機頻保險模擬無機頻,開機后投入機頻保險模擬轉(zhuǎn)速建立,停機后斷開機頻保險模擬停機完成。
1) 模擬手動自動開機
2) 模擬空載模式切換
3) 模擬增減頻給
4) 模擬空載手自動切換
5) 空載模擬故障
6) 模擬并網(wǎng)
7) 模擬增減負荷
8) 模擬負載模式切換
9) 模擬負載手自動切換
10) 負載模擬故障
11) 模擬手動自動甩負荷
12) 模擬手動自動停機
5. 靜特性試驗:
靜特性試驗的目的是確定調(diào)速器的轉(zhuǎn)速死區(qū),接力器的不******度,校驗永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)。
a. 將頻率信號發(fā)生器輸出接至機頻測量端子;
b. 打開頻率信號發(fā)生器電源,設(shè)定頻率為50HZ;設(shè)定每次增減為0.2HZ;
c. 在端子上短接DL,模擬并網(wǎng);
d. 打開調(diào)節(jié)器電源開關(guān);
e. 設(shè)定:
負載模式為頻率模式
永態(tài)轉(zhuǎn)差為6%
負載開限為全開100%
PID參數(shù)為:空載KP=10.00,空載KI=10.00,空載KD=0;
f. 設(shè)定運行方式為手動運行,調(diào)節(jié)手動開關(guān)閥的手柄將接力器開到50%處;
g. 設(shè)定運行方式為自動運行方式;
h. 先增加頻率至51.4HZ,測接力器行程******個點,然后每次降低頻率0.2HZ,記錄下由關(guān)至開各點的值,***后減少至48.6HZ,測接力器行程***后一個點。
再作反方向測試,將頻率由48.6HZ,每次升高0.2HZ,逐次增加到51.4HZ,記錄下由開至關(guān)各點的值。
每次待接力器穩(wěn)定后,再記錄,并注意保持調(diào)節(jié)方向的單調(diào)性,即試驗過程中必須******頻率調(diào)節(jié)要么是單方向增,要么是單方向減。根據(jù)實測數(shù)據(jù)作出靜特性曲線,并從實測的靜特性曲線中求得非線性度,轉(zhuǎn)速死區(qū),永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)。
I. 試驗完畢后,恢復接線,將PID參數(shù)改回預設(shè)值。
三、動態(tài)試驗
調(diào)速器經(jīng)過上述試驗調(diào)整后,在引水系統(tǒng)充水,所有設(shè)備做好了發(fā)電準備,并做好了一切安全措施的情況下,機組***具備了啟動試運行的條件。
試驗前應(yīng)將調(diào)節(jié)器內(nèi)所有參數(shù)設(shè)定為預設(shè)值并檢查核對。
1. 電手動開機試驗:
機組******啟動一般以電手動方式進行。確認緊急停機電磁閥在復歸位置。在機組具備開機條件的情況下,選擇手動運行方式。按增減按鈕,首先將導葉開至啟動開度附近,待轉(zhuǎn)速升至80%后,再將導葉關(guān)回至空載開度附近,然后根據(jù)轉(zhuǎn)速逐步調(diào)節(jié)導葉開度,使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速。
由于是利用殘壓作信號源,在機組達到額定轉(zhuǎn)速附近時,測量機組殘壓,看
液晶屏的機頻顯示,檢查測頻是否正常,如果殘壓不夠可對轉(zhuǎn)子充一下磁,使殘壓正常。
如無異常,調(diào)整機組轉(zhuǎn)速達到額定值,記錄下此時的開度,水頭。此時的開
度即為空載開度,在液晶屏內(nèi)的參數(shù)設(shè)定頁下設(shè)定空載開度和啟動開度。
2. 手動空載擺動測定:
在機組穩(wěn)定運行于額定轉(zhuǎn)速后,測定調(diào)速器空載手動工況下3分鐘的轉(zhuǎn)速***
大擺動值,重復測定三次。
3. 空載擾動試驗:
調(diào)速器空載穩(wěn)定后,***可進行空載擾動試驗,將畫面切換至系統(tǒng)設(shè)定(需輸
入正確的密碼才可進入)下的系統(tǒng)參數(shù)畫面,初設(shè)PID參數(shù)。切換到自動運行方式。進入階越試驗畫面,進行±4HZ的上擾和下擾試驗,根據(jù)擾動的結(jié)果,選擇調(diào)節(jié)時間較短,超調(diào)量***小,超調(diào)次數(shù)不大于兩次的一組調(diào)節(jié)參數(shù)作為運行的PID參數(shù)。
4. 自動空載擺動測定:
測定調(diào)速器空載自動工況下3分鐘的轉(zhuǎn)速******擺動值,重復測定三次。
5. 自動開停機試驗
完成上述工作后手動停機,然后***可以分別在機旁和中控室進行自動開機,停機試驗了。
將空載模式設(shè)定為跟蹤給定,選擇自動運行方式,若開機條件具備,發(fā)出開機令即可。調(diào)試人員應(yīng)密切監(jiān)視頻率變化,并記錄開機時間,******頻率,調(diào)節(jié)次數(shù)。若出現(xiàn)異常應(yīng)立即切換到電手動運行方式,進行人工調(diào)節(jié)。
空載穩(wěn)定運行一段時間后,進行空載模式切換試驗,跟蹤給定模式-跟蹤網(wǎng)
頻模式,跟蹤網(wǎng)頻模式-跟蹤給定模式。
進行手/自動切換試驗,自動運行-手動運行,手動運行-自動運行。
***后發(fā)停機令完成自動停機。
6. 負荷試驗
設(shè)定負載模式為開度模式,機組自動開機并網(wǎng)帶負荷后,然后進行遠方,***地增減負荷試驗。
進行負載模式切換試驗,頻率模式-開度模式,開度模式-頻率模式。
進行手/自動切換試驗,自動運行-手動運行,手動運行-自動運行。
進行負載開度限制試驗,選擇幾個不同開限值測試。
7. 甩負荷試驗
依次分別甩25%,50%,75%,100%的額定負荷,并記錄機組******轉(zhuǎn)速,
******轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)次數(shù),調(diào)節(jié)時間,不動時間,渦殼壓力。甩負荷前應(yīng)特別注意做好安全措施,防止機組飛逸和水壓過高。
附錄
一、 Modbus RTU協(xié)議通訊規(guī)約
一. 通訊參數(shù):
使用RS485接口, 傳送字符:16進制數(shù)
1. 站 號 : 1-128
2. 波特率: 4800、9600
3. 起始位: 1位
4. 數(shù)據(jù)位: 8位
5. 校 驗 : 無校驗
6. 停止位: 1位
二. 幀格式解析:
RTU幀格式
地址 |
功能碼 |
數(shù)據(jù) |
CRC校驗 |
1字節(jié) |
1字節(jié) |
N字節(jié) |
2字節(jié) |
舉例:讀寄存器D0,D1
1、 從計算機向PLC發(fā)出召喚幀,讀取D0開始的兩個字:
01h 1號站
03h 讀寄存器
00h 00h 開始地址D0
00H 02h 2個寄存器共4字節(jié)
44h 06h CRC校驗
2、 PLC返回的數(shù)據(jù):
01h 1號站
03h 讀寄存器
04h 讀出數(shù)據(jù)共4字節(jié)
12h 34h D0值為1234h
56h 78h D1值為5678h
81h 07h CRC校驗
說明:
1.從PLC讀出的數(shù)據(jù)為16進制數(shù),高字節(jié)在前,低字節(jié)在后。
三.傳送的數(shù)據(jù):
1.上位機下發(fā)召喚報文,讀1號站D0-D15共16個寄存器的數(shù)據(jù),實際報文如下:
01 03 00 64 00 10 05 D9
2.調(diào)速器回送16個字的實時數(shù)據(jù)包,實際報文如下:
01 03 20 00 00 00 00 01 C2 00 00 00 64 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 09 00 00 00 00 00 00 F5 23
說明:
1.PLC的寄存器即D區(qū),通訊起始地址為D100,即64h地址,故應(yīng)下發(fā)0064h。
2.16個字的數(shù)據(jù)包內(nèi)容如下,讀出后按順序解析即可;用戶也可按上述地址規(guī)則,按字讀取所需地址的數(shù)據(jù)。
調(diào)速器實時數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)表
地址 |
參數(shù)名 |
單位 |
注釋 |
D100 |
機頻 |
0.1HZ |
500 = 50.0HZ |
D101 |
網(wǎng)頻 |
0.1HZ |
500 = 50.0HZ |
D102 |
頻率給定 |
0.1HZ |
500 = 50.0HZ |
D103 |
導葉開度 |
0.1% |
1000 = 100.0% |
D104 |
開限 |
0.1% |
1000 = 100.0% |
D105 |
開度給定 |
0.1% |
1000 = 100.0% |
D106 |
|
|
保留 |
D107 |
|
|
保留 |
D108 |
|
|
保留 |
D109 |
|
|
保留 |
D110 |
開入量 |
|
位變量定義見下表1 |
D111 |
調(diào)速器狀態(tài) |
|
位變量定義見下表2 |
D112 |
調(diào)速器故障 |
|
位變量見下表3 |
D113 |
|
|
保留 |
D114 |
|
|
保留 |
D115 |
|
|
保留 |
表1.D110 開入量位定義:
b3 |
b2 |
b1 |
b0 |
增功 |
油開關(guān) |
停機令 |
開機令 |
b7 |
b6 |
b5 |
b4 |
保留 |
電手動 |
自動 |
減功 |
b11 |
b10 |
b9 |
b8 |
保留 |
保留 |
保留 |
保留 |
b15 |
b14 |
b13 |
b12 |
油壓正常 |
油壓降低 |
保留 |
保留 |
表2. D111調(diào)速器狀態(tài)位定義:
b3 |
b2 |
b1 |
b0 |
手自動狀態(tài) |
保留 |
運行狀態(tài) |
b7 |
b6 |
b5 |
b4 |
保留 |
剎車投入 |
保留 |
空載模式 |
b11 |
b10 |
b9 |
b8 |
保留 |
保留 |
保留 |
負載模式 |
運行狀態(tài): b1b0 = 0 運行, b1b0 = 1 停機等待,
b1b0 = 2 開機過程, b1b0 = 3 停機過程
手自動狀態(tài): b3 = 0 電手動運行, b3 = 1 自動運行
空載模式: b4 = 0 跟蹤給定, b4 = 1 跟蹤網(wǎng)頻
負載模式: b8 = 0 頻率模式, b8 = 1 開度模式
表3. D112 調(diào)速器故障代碼
b3 |
b2 |
b1 |
b0 |
采集板故障 |
導葉反饋故障 |
網(wǎng)頻故障 |
機頻故障 |
b7 |
b6 |
b5 |
b4 |
保留 |
保留 |
保留 |
保留 |
b11 |
b10 |
b9 |
b8 |
保留 |
保留 |
油泵故障 |
保留 |
二、 端子排圖
通信地址:四川省峨眉山市新坪鄉(xiāng)工業(yè)園區(qū)
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