第二部分水轮发电机组调速器专业知识讲座课件

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1、文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。本节内容本节内容 一、调速系统的主要作用 二、YWT调速器工作原理 三、全数字式机械液压系统 四、油压装置组成及工作原理 五、调速器操作运行规程 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、调速系统的主要作用一、调速系统的主要作用?1、维持机组转速在额定转速附近，满足电网一次调频要求；?2、控制并联机组间有功功率的分配；?3、满足机组的正常操作要求；开停机、增减负荷，以及空载时增减转速；?4、保证机组的安全运

2、行；?5、能接受电站计算机监控系统指令，实现机组的经济运行，满足机组开停机、增减负荷的控制要求。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。调速器的调节流量的途径：调速器的调节流量的途径：反击式：通过改变导叶开度，同时改变叶片转角。冲击式：通过改变喷嘴开度。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。亚尼电站调速器型号：亚尼电站调速器型号：YWT-600 YWT-600 Y表示油压装置 WT表示微机调速器 6000可操作扭矩为 6000牛顿米（N.m)YW

3、T 系列微机调速器均为组合式结构，由PLC调节器、机械液压随动系统和油压装置等组成。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。二、二、YWT调速器工作原理调速器工作原理 PLC 位移传感器 机组机组 综综 合合 放放 大大 器器 电位位移移转转换换器 液液压压放放大大器器 主主配配压压阀阀 主主接接力力器器 机械手动 紧急停机电磁阀 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。调速柜主要有以下几个部分组成：?测量机构：测量机组转速偏差，并把偏差信号转变为

4、位移信号，然后输出。?放大机构：(引导阀+辅助接力器、主配阀+主接力器，二级放大)：位移变化油压变化。?执行机构：主接力器，控制导叶开度，改变流量?反馈机构：缓冲器和杠杆机构，当调节使=时，反馈信号使调节停止。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1 1、电源系统、电源系统 YWT调速器的采用AC220V和DC220V同时供电，互为热备用。其内部工作电压为24VDC/5VDC。YWT 调速器系统除了PLC工作电源外，还设计了+24V外部电源。外部电源“开关电源”，采用交、直流同时输入。每组电源内部工作原理相同。仅只是输

5、出电压不同，原理框图如下：DC220V出输压电路电压稳整流AC220V保护滤波+24V供外部继电器、数字表、接力器反馈、电磁阀、操作终端和指示灯用 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2 2、工作过程、工作过程?由测频模块测量机、网频率，送至可编程控制器CPU模块，在空载运行时，自动处于“跟踪”工况。在电网频率正常情况下，空载跟踪频给时其机内PID运算的频差量f(k)=f给f机，空载跟踪网频时f(k)=f网f机。f给机内频率给定；f机机组频率；f网电网频率?由中控室及二次回路发出的开关量指令经输入模块送至PLC的CP

6、U模块，当PLC扫描到这个指令进行相应的操作，并且将操作、运算、处理后的结果输出至机械液压随动系统来控制水轮机组导叶的开度以达到控制机组转速的目的。?由A/D模块采样导叶开度信号、功率信号，参与开度调节或功率调节。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。（1）自动开机过程及空载循环）自动开机过程及空载循环 机组处于停机等待工况，由中控室发开机令，调速器迅速将接力器以第一斜率开启到开机顶点，然后，以第二斜率开启导叶，机组转速上升，如果这时机频断线，系统自动将导叶关至最低空载开度位置。当机组转速上升到90%以上，进入空载循环

7、，电气开限为空载开限，自动跟踪电网频率或频给。开机过程中，导叶开度小于等于空载开限。（2）并网带负荷运行）并网带负荷运行 当机组并网发电后，电气开度限制自动打开到100%，由频率调节、开度调节、功率调节选择负载运行工况。负载运行有三种工况。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。a a开度调节 该工况可以用于大电网及定开度运行，也就是这种工况下，接力器开度在转速人工死区范围内不随频率变化而变化，此时该工况采用PI调节规律。b b功率调节 该工况适用于大电网调节机组输出恒定有功功率的运行工况，这时取给定功率与实际功率之差进

8、行PI调节，达到实际功率按给定功率输出的目的，在开度调节和功率调节工况，如果机组频率超差时，则自动地进行工况转换，变成频率调节。功率调节时，若功率反馈故障，则自动转为开度调节模式。c c频率调节 该工况一般用于地区负荷及小电网，采用PID调节规律，导叶开度随电网 频率改变而自动调节。采用该调节模式必须注意以下问题：机组应有足够的功率可用于电网的频率调节。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。（4）调相运行?当机组并网后，中控室发调相令，调速器按两段关闭将接力器关回，机组处于调相运行状态。如调相令解除，则自动回到空载位置

9、。（5）停机?停机为优先级最高的指令。任何工况，只要有停机令，就会使机组停机，停机过程也是两段，先快速将接力器关回到设定空载开度，然后慢关到零，停机联锁调速器进入停机等待，机组处于备用状态。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。三、全数字式机械液压系统三、全数字式机械液压系统 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1、主要零部件介绍 （1）球座式电磁阀 球座式电磁阀是一种开关式液压控制元件，用开启截止两种状态的切换来控制液流方向和流量。自动工况

10、，它是由电气输出的脉冲信号控制的、手动工况则是通过手动的按钮控制，与普通伺服阀相比该阀无零位搭叠量，切换时间短、频率响应高。（2）紧急停机电磁阀 紧急停机是采用4WE型电磁换向阀。电磁阀线圈在调速器正常运行时，无需长期带电。在任意工况都可以用遥控操作、手动工况能操作（现地）紧急停机电磁阀。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。（3）插装阀）插装阀 采用插装阀，能够实现小压力损失下的高压、大容量、高速、无冲击换向。（4）调速阀 通过旋转阀上的调节螺钉，可以方便地调整接力器最短开关机时间。（5）压力管路过滤器）压力管路过滤

11、器 该过滤器效果好，滤芯采用玻璃纤维过滤材质，具有过滤精度高、通油能力大、原始压力损失小、纳污量大等优点；而且该过滤器设有压差发讯装置，当滤芯污染堵塞到进口压差达到一定的值时，既发出开关信号，此时更换滤芯，以达到保护系统安全的目的。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。（6 6）主接力器）主接力器 主接力器在球阀控制下往返运动，带动导叶开关。（7 7）位移传感器）位移传感器 接力器有效行程根据电站主机导水机构转角确定，接力器全行程对应的输出为直流010V10V的精密电位器，通过钢丝绳与接力器伸出杆相连，调整极其方便。（

12、8 8）事故配压阀 事故配压阀采用标准液压元件及集成块装配组成，它已把传统过速限制器上电磁配压阀、油阀、事故配压阀集成一体。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。PLC电磁换向阀位移传感器紧急停机机组主接力器电磁球阀手动操作插装阀YWT 系列可编程调速器系统框图 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、油压装置组成及工作原理四、油压装置组成及工作原理 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，

13、请联系本人或网站删除。1 1、回油箱 回油箱是蓄存无压力油的箱型容器，又是调速器的基座，回油箱有滤油器，可定期进清洗。侧面装有液位显示计，可观察油位高低。2 2、高压齿轮泵 齿轮油泵的主要优点是结构简单、紧凑，重量轻，自吸力强，转速范围大，对油污杂质的敏感性不高，耐污染，不易咬死，工作可靠，故用于水轮机调速器之中是比较合适的。其容积效率低，流量脉动大，不足可由油压系统中设置蓄能器来弥补流量脉动大的特点。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。3、气囊式蓄能器、气囊式蓄能器 其主要作用如下：（1）储存能量 当系统瞬时需要大

14、量压力油时，由蓄能器和油泵同时供油，故可减少电机油泵的启动次数。（2）缓和冲击，吸收脉动压力和冲击压力，使系统压力平衡，延长油泵使用寿命。（3）当停电故障时，可以保证利用蓄能器的有效排量，开或关至少一个全行程。皮囊充氮气压力为7.5MPa,长时间使用后，氮气压力降为5MPa时，必须人为补充氮气。4、溢流阀 溢流阀在系统内作为安全阀使用，溢流阀安装在油泵出口处，其作用是当系统压力高于额定压力而油泵仍在工作时，将油泵输出的高压油直接排入回油箱，调整阀内弹簧的预压量可整定其动作值。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。5 5

15、、油源部分 对于有两组高压油泵的油压装置，两组高压油泵中，一组工作、一组热备用，运行中主用泵和备用泵可相互切换，增加了油源可靠性。其中主油路中安全阀、压力继电器、电接点压力表的整定，例如YWT-1000/FPYWT-1000/FP整定值为：安全阀调定为16.5MPa,停泵压力（调压力继电器）为16.0MPa,启泵压力（调压力继电器）为14.0Mpa,电接点压力表低于13.0MPa时，另一组泵自动启动，因此主系统压力在13.0-16.0MPa13.0-16.0MPa之间运行。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。休息 文

16、档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。五、调速器操作运行规程五、调速器操作运行规程 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。(一)、开机前调速器应具备的条件 1.确定供油阀打开，滤油器旁的压力表有正常的压力指示；2.确定停机令、紧急停机令已经复归；3.调速器无故障信号输出；4.触摸屏监视画面上应该有如下正确指示：（1）导叶开度约为0%；（2）机频为0HZ；（3）显示“停机备用”，“调速器正常”状态。5.锁定拔出；此时，调速器已经满足开机条件。文档来

17、源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。(二)自动开机并网 1、满足开机条件，调速器处在停机备用状态；2、给开机令，并保持；状态画面显示“开机”，导叶以第一斜率打开到开机顶点；3、转速开始上升，机频开始显示；4、当频率小于45Hz时，导叶以第二斜率打开，导叶开度不超过空载开限；5、当频率大于45Hz时，自动进入PID调节，导叶关至空载开度，机频跟踪电网频率；6、同期条件满足，即可并网；7、并网后，状态画面有“并网”指示，电气开限为100%。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之

18、处，请联系本人或网站删除。(三)负荷增减 1、开度调节时，由远方（监控系统或中控室）通过功率增减脉冲实现功率调节，或通过现地操作终端的增减按钮实现功率增减；2、功率调节时，监控系统可通过通讯下达功率给定，由调速器维持机组功率恒定；3、功率调节时，如果通讯故障或功率反馈故障，也可通过远方或现地操作终端实现功率增减。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。四、自动停机四、自动停机 1、在自动工况下，给停机令，状态画面有“停机”指示，自动减负荷；2、当负荷减到零时，跳油开关；3、导叶继续关到零；4、当转速下降到15Hz以下时，

19、调速器进入停机备用状态；5、机组停稳，停机过程完成。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。五、手动开机并网五、手动开机并网 1 1将柜体面板上的导叶切换把手切至“手动”，此时触摸屏监视画面显示“导叶手动”，PLC开始跟踪导叶开度；2 2操作小波动开/关阀，将导叶开至安全空载开度的1.31.51.31.5倍开度，机组转动，机频上升至40HZ左右将导叶关回至安全空载开度，例如：安全空载开度为20%20%，则首先将导叶开至2630%2630%，机组转动，机频在40HZ时，关导叶开度至20%20%，然后，微调导叶开度，使机组频

20、率逐渐稳定于50HZ50HZ，完成开机过程；当导叶需要大动作时，可操作大波动开/关阀。3 3、同期条件满足即可并网增减负荷。注意：如果机组安全空载开度过小，开至安全空载开度的1.31.51.31.5倍时机组不转动，可以酌情将导叶开度开至机组能转动的开度，机频上升至40HZ左右，导叶开度关至安全空载开度。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。六、手动停机 1柜体面板上的导叶切换把手切在“手动”位置，触摸屏监视画面显示“导叶手动”；2操作小波动关阀，将机组负荷减至零时跳油开关，并继续关导叶至全关位置；3随着导叶开度关至0%

21、，机频逐渐将至0HZ，停机完成。七、紧急停机 1、紧急停机适用于处理突发紧急事件，平时正常停机不采用；2、紧急停机可以通过下发“紧急停机”指令，紧急停机电磁阀动作，将导叶开度迅速关至0%，也可以在电气控制失灵的情况下手动操作紧急停机电磁阀投入；3、事故处理完后，应通过复归令或手动操作复归电磁阀复归紧急停机。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。调速系统调速系统 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。五、调速器维护检查五、调速器维护检查 1）调速

22、器维护?（1）滤油器清扫（每月一次）；?（2）位移传感器检查有无变位、松动等情况，接线是否完好，发现缺陷应立即处理好（日常维护）；?（3）对调速器进行开、关动作试验（球阀在关闭状态下进行）；?（4）对调速器“紧急停机”电磁阀进行模拟动作试验，如卡涩不会动作应立即安排处理（每月一次）；文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。?（5）调速器）调速器“手动手动”、“自动自动”切换试验，切换过程无切换试验，切换过程无扰动（每月一次）；扰动（每月一次）；?（6）油压装置的油应每月滤油处理一次，保持油质合格（应不浑浊、不乳化、无泡沫

23、、不变色）；?（7）油压装置油泵主供、备用泵切换及启动动作试验（每月一次）；?（8）主供、备用泵启动定值检验（结合小修进行）；?（9）安全阀动作试验（结合小修进行）。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。?2）调速器机械部分的巡检 （1）喷针及折向器开度表指示正确，折向器开度应为100%；油压在正常范围内；（2）各液压阀及喷针、折向器供油管路、接头无漏油；（3）油泵控制开关位置正确；（4）调速器压油装置油压在正常值范围；（5）压力油罐，油、气面在合格范围内（1/3油、2/3气）；（6）各部无漏油现象；（7）油质合格，无

24、乳化浑浊现象；（8）油泵无频繁启动现象，无振动异常响声，电动机无异常发热现象。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。3）、调速器电气部分的巡检）、调速器电气部分的巡检 （1）调速器信号灯指示正常，无故障信号；（2）各控制开关位置正确，电气元件无过热、异味、断线等异常现象；（3）交直流电源空气开关在合上位置，交直流电源模块工作正常（模块指示灯点亮）；（4）喷针开度、折向器开度正确（喷针开度应与所带负荷相对应，折向器开度为100%）；（5）运行模式应与各控制开关位置相符合；（6）接力器位移传感器固定可靠，接线无松动接触不良

25、等现象。（7）调速器运行稳定，数控球阀开启、关闭信号灯不应交替动作；（8）数控球阀开启、关闭灯不能长时点亮，否则说明数控球阀在长时带电一直在执行开启或关闭命令。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。六、调速器故障处理 1、调速器溜负荷、调速器溜负荷?现象:?在没有接到上位机调整负荷的指令情况下，机组负荷自行减少（或增加）。?原因：?（1）调速器调节参数设置不正确，人工频率死区小于0.3Hz；?（2）单向液控阀动作失灵对接力器平衡锁闭油路的作用消失，使接力器零点飘移；?（3）反馈回路故障使调节和反馈信号不平衡；?（4）数

26、字球座阀及液压件卡涩动作不灵活?处理：?（1）将调速器切为手动方式加强监视运行。通知专责人员检查处理；?（2）若电网频率超过500.3Hz，调速器将会随电网频率转为调频运行，这属正常现象。应向电网调度报告，调整频率在合格范围内；?（3）清洗数字球阀及液压元件，消除卡涩现象，并滤油或换油。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2、接力器位移传感器故障、接力器位移传感器故障?现象：失去反馈信号，使调速器不稳定、抽动，喷针、折向器开度异常，有可能造成折向器挡水引起机组振动水机室喷水。?原因：?（1）传感器联接螺丝松脱；?（2

27、）二次回路断线或接触不良；传感器损坏。?处理：?立即向调度申请停机检查反馈回路和传感器是否损坏，恢复正常后经调整试验正常后重新开机。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。案例：运行中的调速器拒动?时间:2015年3月26日?地点:禄劝云龙坝后电站?现象：运行中的调速器拒动?检查与分析：?调速器在进行远方加减负荷时，步进电机动作，但调速器无开度变化，通过关闭进水阀门减少有功分断断路器停机。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。?1、远方和现地进行

28、调速器增减负荷检查，调速器PLC输出正常，歩进电机工作正常，但转动角度很小，经核实步进电机的使用转角度18，符合工作要求。?2、检查清洗油路和换向电磁阀，工作正常。?3、检查步进电机动作调试时，连接的活塞连杆无反应，判断为步进电机与活塞连杆间的连接部件故障，修复正常。?4、恢复步进电机安装，调整中位，调试步进电机转动频繁。?5、校准机械中位后，测量步进电机位移传感器电压值波动不稳。?6、检查步进电机位移传感器传动轴有轻微摆动，是固定螺栓松动所引起电压波动。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。图为：步进电机检查 图为机

29、组模拟启动试验 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。?原因：原因：?步进电机位移反馈传感器固定螺丝松动，位置反馈信号不精准，造成步进电机频繁动作，活塞连接部件松动脱落，调速器失控。?处理结果：处理结果：?通过拆卸检查步进电机与活塞连接部，加以固定恢复后工作正常。?经验及教训：经验及教训：?运行人员在调速器拒动时，通过关闭蝶阀减小负荷，分断路器紧急处理，防止事故扩大化。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。谢谢!文档来源于网络，文档所提供的信息

30、仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。本节回顾本节回顾 1、调速器负载运行时的三种工况：开度调节、功率调节、频率调节。2、调速器通过CPU将结果输出至机械液压随动系统来控制水轮机组导叶的开度以达到控制机组转速的目的。3、当机组并网发电后，电气开度限制自动打开到100%，由频率调节、开度调节、功率调节选择负载运行工况。4、调速器在频率调节运行时导叶开度随电网频率改变而自动调节。5、调速系统的主要作用：、调速系统的主要作用：（1）维持机组转速在额定转速附近，满足电网一次调频要求；（2）控制并联机组间有功功率的分配；（3）满足机组的正常操作要求；开停机、增

31、减负荷，以及空载时增减转速；（4）保证机组的安全运行；（5）能接受电站计算机监控系统指令，实现机组的经济运行，满足机组开停机、增减负荷的控制要求。文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。6、在混流式水轮机组中调速器调节流量的途径是通过改变导叶开度来实现的。7、调速器的巡检：（1）电气巡检：各信号指示、交直流模块工作正常；电气元件无异常现象；表记指示与实际运行相符合。电磁阀（或步进电机）频繁动作。（2）机械巡检：压力油气比例正常；各部件无漏油现象；油质无乳化现象；油泵运行正常（无频繁启动、发热）。8、调速器溜负荷时如何检查处理？文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一次调频一次调频 1、一次调频：是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力，随频率变化而自动进行频率调整。2、二次调频：是指当电力系统负荷或发电出力发生较大变化时,一次调频不能恢复频率至规定范围时采用的调频方式。二次调频分为手动调频及自动调频。3、一次调频和二次调频关系：一次调频是有差调节,不能维持电网频率不变，需要借助二次调频，电网频率才能精确地保持恒定值。