2023年调速器用户手册改.docx

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1、2023年调速器用户手册改 田湾河流域梯级水电站调速器及油压装置用户手册 武汉事达电气股份有限公司 1、调速系统电气柜设备说明 保持在一定的范围内.田湾河的回油箱容积为7.4m. 5、油过滤系统 在液压系统中，有80的故障是因系统中油质不干净造成的.为了保证整个调速系统安全，回油箱中设臵了双层滤网，油泵吸油的一侧为净油区，调速器回油的一侧为脏油区.另外在两台螺杆泵的出油口各设臵了一台SGF型双筒过滤器（过滤精度25m），进一步清除或阻挡由于外界带入、元件工作时磨损，以及介质本身化学作用所产生的杂质. 由于喷针控制单元中采用的是比例伺服阀来控制喷针接力器，所以在压力罐的主压力油管出口处我们设臵了

2、HYDAC双筒过滤器度，可进一步防止高精度的控制元件和执行元件由于污染而过早磨损或卡死，减少故障，延长元件使用寿命. 两种滤油器都是由两只单筒过滤器组成，能使系统在不停机的状况下更换滤芯，更换滤芯时，只要转动手柄换向，另一个备用过滤器即可工作，这时只需旋开螺塞放完油，再旋下外壳就可更换已堵塞的滤芯.若因故未能及时更换滤芯，压差继续升至旁通阀开启压力0.6MPa时，旁通阀自动开启.以避免由于压力继续上升，滤芯破裂造成再污染. 6、回油箱上主要部件： 油泵三螺杆泵是一种转子型容积式泵.它利用螺杆转动时将液体沿轴向压送而进行动工作.泵出口滤油器SGF型双筒过滤器，流量为：660L/min,（过滤精2

3、5m）.控制系统滤油器 HYDAC双筒过滤器流量为：366L/min，（过滤精25m）.组合阀液压集成技术将安全阀，电磁卸荷阀，止回阀，集成在一起体积小，结构紧凑.具有流动阻力小，通流能力大,动作速度快,工作可靠等优点.组合阀内安全阀开启压力：6.4 Mpa；低于7.0 MPa全排；高于6.1MPa前全关液位计用于观察回油箱内的油位.液位开关带有3个磁记忆开关，用于回油箱油位过低、油位过高报警.油混水信号器用于监测油中水的含量空气滤清器过滤空气旁路滤油器采用进口HYDAC产品. 7、压力罐 压力罐在调速系统中的作用相当于储能器，将系统的工作压力稳定在一定范围，吸收油泵启动停止时所产生的压力脉动

4、，在系统出现故障、油泵不能启动的情况下保证系统具有足够的工作容量（压力和油量）关闭导叶实现停机，保证机组安全. 8、压力罐容积: 根据田湾河水电站主机厂提供的机组额定工作压力、喷针和折向器接力器容积、最低操作压力等水轮机技术参数进行容量设计计算，计算结果为2.5 m3 3 调速系统电气柜起到主控调速器机械液压系统的目的，其作用是控制喷针开度和折向器开启或关闭来达到控制水轮机的转速和功率.同时调速器能够根据用户自己设定的喷针转换方式设定值来实现并网工作后的单喷针、三喷针、四喷针、六喷针工作方式，从而达到提高水轮机的效率的目的. 2、油压装臵控制柜 油压装臵控制柜的作用在于控制油压装臵的油泵电动机

5、组为压力罐提供油源，使得油压装臵为调速器提供稳定油源.同时可以根据压力罐上安装的压力开关整定值来启动和停止油泵，达到自动控制的目的.其组成部分如下： 3、油压装臵工作原理： 油压装臵和其用油设备构成了一个封闭的循环油路.电机通过联轴器带动螺杆泵转动，回油箱内的清洁油经过螺杆油泵的吸油管吸入经过组合阀输入压力罐.为了保证油压装臵工作的可靠性装有2台螺杆泵，一台为工作油泵，另一台则为备用油泵，两者应当定期互相切换.在特殊情况下，两台油泵也可同时在短时间内一起工作.压力罐在正常情况下，上部充满了2/3的压缩空气，下部充满了1/3的汽轮机油，压缩空气的补充和泄放是通过压力罐上安装的自动补气装臵来进行.

6、为了反映压力罐中油位的高低，装设了磁翻板液位计，从翻板中可以直接观察到压力罐中的油位高低，又可通过磁翻板液位计上的磁记忆开关（液位开关）设定启动补气，停止补气，以及液位上下限报警.压力油通过压力罐的主出油口截止阀引出，到各用油处，回油则到回油箱的污油区，经过滤油网过滤后进入净油区，再经螺杆泵吸入送往压力罐，如此往复循环.工作泵依据压力罐的油压控制信号运行.油泵输送的压力油先经过滤器,再经组合阀,进入压力罐. 4、回油箱内用精密的双层滤网分成两个区，油泵吸油口所在区域为清洁油区，调速器及自动化系统回油口所在的区域为脏油区.为便于油箱检修清洗时能方便地放出箱内的油液，回油箱的底板设计成一定的斜度，

7、并在较低的一侧安装放油阀门，通过该阀门电厂可直接将回油箱的全部油液排回油库.回油箱的容量应能容下回油箱内工作油量、压力罐全部油量和依靠重量从系统中返回回油箱的全部油量之和.回油箱内工作油量能满足系统工作中油泵吸油所需的油量.系统运行时，一方面油泵从回油箱中抽油，另一方面系统又将工作回油排入回油箱，因而回油箱内的工作油量将 田湾河流域梯级水电站调速器及油压装置用户手册 武汉事达电气股份有限公司 9、压力罐主要元件 磁翻板式液位计用于观察压力罐内的油位.液位计上带有4个磁记忆开关，提供报警及控制功能.磁记忆开关:触点容量：5A/AC220V；1A/DC30V.可用于油位过低、油位过高及自动补气控制

8、及备用.压力表观察压力罐内的压力.压力开关用于泵的启、停控制；事故低油压及旁通电磁阀的控制.压力变送器输出420mA； 供电电压为DC1530V，压力变送器可供PLC进行油泵控制.空气安全阀压力容器安全附件，安全阀的开启压力设定为7.3 MPa（以实际整定为准）.自动补气装臵集补气、排气、安全保护为一体的装臵.自动补气 关闭手动球阀 1、2，当自动补气条件满足时，驱动机构得电带动球阀阀芯转动，阀芯转动到位后，使压力腔P与工作腔A接通，压缩空气经内接单向阀流向油压装臵，对油压装臵进行自动补气，此时阀位指向开阀位臵，同时位臵开关输出开阀信号.当要停止补气时，驱动机构得电带动球阀阀芯转动，阀芯转到位

9、后，工作腔A与排气腔O接通，装臵内存气由排气腔排出，此时阀位指向关阀位臵，同时位臵开关输出开阀信号.此外，二位三通电动球阀可在现场手动操作，当系统失电或其他原因需要手动时，可实现手动操作手动补(排)气 手动补气 手动补气时，打开手动补气阀2即可补气，当油压装臵压力上升到额定值时，关闭手动球阀2即可停止补气；手动排气时，打开手动补气阀1即可排气，当油压装臵压力下降到额定值时，关闭手动球阀1即可停止排气； 当油压装臵内压力高于安全阀设定值时，安全阀即自动开启向外排气，直至压力降到设定值为止.自动补气装臵特点 1）采用球阀版式结构，能实现零压差工作，气流量大，补气时间短.2）密封性能好、集成化程度高

10、、体积小.3）电动球阀可现场手动操作，并有阀位机械显示 和开关量输出. 4）有两个手动球阀，可实现手动补气和手动排气.5）排气出口配有消声器、大大降低了排放高压气体时所产生的刺耳噪音. 6）装臵中设臵有安全阀，可实现超压状态下的自保护，动作灵敏，当储能器压力超高时，安全阀自动开启，向外排气，并发出声响警示，确保贮能器运行的安全性. 7）驱动机构采用进口部件，动作准确、可靠，整套装臵所有零部件均采用不锈材料，耐锈蚀性强，适于在潮湿环境下工作. 10、压力罐上压力开关的整定值 主泵启动压力：6.0MPa；备泵启动压力：5.8MPa；停泵压力：6.3MPa；低油压报警压力：5.04 MPa；低油压报

11、警及事故停机压力：4.8 MPa； 1.8.10压力罐上液位开关的整定值 补气油位：距地面1369mm；正常油位：距地面1319mm；低油位报警：距地面976mm； 低油位停机：距地面856mm。 11、调速器机械液压系统 WCT-6/6-6.3冲击式调速器液压系统由喷嘴与折向器液压控制装臵两部分组成.每组喷嘴与折向器液压控制装臵的主要元件组装布臵在一集成阀块上,六组共六块集成阀块安装在回油箱上.喷嘴与折向器液压控制装臵的元件均为博世力士乐公司提供. 喷嘴液压控制装臵主要组成:31FW伺服比例阀;31VP液控换向阀;31VP1液控换向阀;31CS1液控单向阀;31NS2,31NS1单向节流阀.

12、 折向器液压控制装臵主要组成:41FM电磁方向控制阀;41EM电磁阀;41VP液控换向阀;41VP2液控换向阀;41CS液控单向阀;41CS1液控单向阀;41CS2液控单向阀;41NS单向节流阀.工作原理(参阅WCT-6/6-6.3-04机械液压系统图) 油压装臵的压力油经31LP滤油器过滤后供喷嘴田湾河流域梯级水电站调速器及油压装置用户手册 武汉事达电气股份有限公司 与折向器液压控制装臵使用.喷针接力器用31FW伺服比例阀直接驱动，闭环控制；按IEC Ty=0.10.25设计与调整.折向器根据转速频差信号,用41FW电磁方向控制阀实现开关控制.手动方式：折向器打至全开，喷针接力器通过伺服比例

13、阀的电手动. 12、事故停机操作 OOEM总停机电磁阀”a”端得电(不管41EM停机电磁阀在任何状态),压力油经41CS5单向阀使六组41VP,41VP2,31VP,31VP1液控换向阀受压,其阀芯运动至操作位,相应油口打开.41VP 液控换向阀受压时41CS与41CS1液控单向阀控制口通回油, 液控单向阀关闭,截断41FW电磁方向控制阀的压力油口与B回油口,即使41FW电磁方向控制阀失效.41VP2液控换向阀受压时, 41CS2液控单向阀控制腔受压, 液控单向阀开启, 在弹簧力作用下折向器接力器内的油经41NS,41CS2,41VP2回油, 折向器接力器关闭.41NS单向节流阀用来调整关闭的

14、速度.31VP液控换向阀受压时, 截断31FW伺服比例阀A,B口, 即使31FW伺服比例阀失效.31VP1液控换向阀受压时,压力油经31VP1液控换向阀,31CS1液控单向阀,31NS2单向节流阀进入喷嘴接力器关闭腔.喷嘴接力器开启腔的油经31NS2单向节流阀,31CS1液控单向阀, 31VP1液控换向阀回油, 喷嘴接力器关闭.31NS1单向节流阀用来调整关闭的速度. 13、开关操作 OOEM总停机电磁阀b 端通电(41EM停机电磁阀在”b”端得电状态时), 41VP,41VP2,31VP,31VP1液控换向阀失压. 41VP 液控换向阀失压时41CS与41CS1液控单向阀控制腔受压, 液控单

15、向阀开启, 开通41FW电磁方向控制阀的压力油口与B回油口. 41VP2液控换向阀失压时,41CS2液控单向阀关闭.此时可操作41FW电磁方向控制阀使折向器开启或关闭.可改变41FW电磁方向控制阀P口的节流孔来整定折向器开启速度. 31VP液控换向阀失压, 31FW伺服比例阀A,B口开通.31VP1液控换向阀失压, 31CS1液控单向阀关闭.此时可操作31FW伺服比例阀使喷针接力器开启或关闭.31NS2单向节流阀用来调整喷针接力器开启的速度. 14、单组停机操作 41EM 停机电磁阀用来控制一组的 41VP,41VP2,31VP,31VP1液控换向阀,如一号喷嘴-折向器41EM停机电磁阀”a”

16、端通电(图示位),则使一号喷嘴-折向器关闭.而00EM总停机电磁阀”a”端通电(图示位),则使一号-六号全部喷嘴-折向器关闭. 15、齿盘测速开关 齿盘由主机厂提供(安装在炭刷架上部)，大发齿盘齿数为10；金窝、仁宗海齿盘齿数为16.齿盘测速开关 为Turck公司产品，型号Ni8-MI8-AN6X，感应距离为8mm，非埋入式，DC24V供电，NPN型产品，与大轴齿盘安装距离要求为23mm.相应频率为1KHZ.数量为1套/台机组.调速器系统与上位机LCU的电气接口 16、调速器功能 LCU(计算机监控系统)与调速器的主要控制指令采用硬接线的方式.输入信号：主要完成机组的开机、停机、有功功率的增加

17、/减少指令，开度限制的增加/减少指令要求为无源空接点.调速器接受从LCU开出的有功模拟量信号（420mA）. 输出信号：（输出全部为无源节点）同时调速器将重要的开关量信号返回给LCU，主要的返回信号有：机组蠕动、零转速测试、开机失败、喷针到达位臵限制、调速器一般故障、调速器手动输出、急停阀动作输出 17、逻辑功能 开机前调速器准备： 田湾河流域梯级水电站调速器及油压装置用户手册 武汉事达电气股份有限公司 调速器处于远方控制方式（否则不予接受开机令）；调节器处于自动控制方式；喷针传感器（PS1PS6）正常且处于全关位臵；折向器位臵开关（LS1LS6）全部处于正常关闭位臵； 开机逻辑关系： 机组开

18、机初始条件具备，LCU开出开机命令，该命令必须保持2s以上，建议保持5s.调节器打开折向器控制电磁阀，在折向器的选择权分为自动和手动，在自动状态下，开机喷针从一号到六号依次执行开机命令.在手动状态下，由用户自主选择的开机喷针号.将开机喷针开启至机组启动喷针开度（Needle_start_position）.当喷针维持在启动喷针开度时，检测机组转速，分为三种状态：机频正常时，当机组转速达到45Hz和50Hz之间时，调速器自动进入到空载工况进行PID调节，Y0为喷针空载开度运行位臵；当机频正常，但喷针维持启动喷针开度达到t秒（现场整定），时调速器直接进入空载工况进行PID调节；当机频异常（PT和齿

19、盘测频均故障时），则调速器进入空载工况，将当前开限限制在1.5%开度位臵.开机完成.开机曲线图 机组停机控制注意：不支持调速器从并网状态直接发出停机令发往调速器的紧急停机命令的同时必须发出正常停机命令 停机流程： LCU监控系统减负荷使调速器单喷针运行至空载开度位臵，有功小于5额定功率；断开发电机出口断路器（GCB）；发出正常停机命令；开机喷针值关至全关位臵；判断喷针关至全关后（小于0.5），将所对应的折向器全关；停机完成. 紧急停机控制 当LCU发出紧急停机命令时，则调速器通过电磁阀迅速关闭折向器.注意：当复归紧急停机电磁阀时，务必注意折向器控制电磁阀41FW位臵一定要处于关闭位臵，否则复归

20、时会开启折向器.建议：当复归紧急停机电磁阀时，手动操作折向器控制电磁阀处于关闭位臵.手动操作功能 A、喷针手动操作：当调节器处于手动状态，且调节器状态为手动现地状态、硬节点优先时，可以通过操作SA2SA12把手来直接操作电磁阀7来达到控制喷针的目的，注意此时把手接通时间的长短直接影响喷针开启或关闭的速率；当调节器状态为modbus优先时可通过人机界面的操作来达到控制喷针的目的.后续章节详细介绍. B、折向器的控制：可以按后续章节介绍的人机界面来操作折向器. 18、油泵电机控制 动力电源系统：两台泵采用独立的400V回路，以保证当一路电源消失时，仍可保证系统正常的工作.操作方式：合上QF1(1#

21、软启电源开关)和QF2(2#软启电源开关)两台泵的供电电源断路器，如系统电源正常相应的PL1和PL2指示灯点亮.工作正常后，合上QF3(PLC控制系统电源开关)和QF4（直流220V电源开关） ，同时相应的电源指示PL3和PL4点亮.直流220V系统主要用于自动补气装臵和先导阀控制用. 分别操作面板把手SA1和SA2至启动位臵，观察油泵电机的旋转方向是否正常.同时密切关注软启动器A1和A2的电流显示值.以上操作如正常，则表明油源控制的硬件设备属于正常. 将SA1切换至“自动”位臵，将SA2切换至“切除”位臵.打开油压装臵排油阀，将压力罐油压降至启动油泵压力值，观察油泵电机是否自动起泵运行，同时

22、当压力达到正常停泵压力值时，观察油泵是否停止.反之，将SA2切换至“自动”位臵，SA1打至“切除”位臵，观察是否正常.如以上均正常，则将SA1和SA2把手均切换至“自动”位臵.该调速器工作于轮换方式，即两台泵轮换启动，1泵本次启动打压完成后，下次就轮为2泵启动.故：通过几次打压和排油后，观察电机启动顺序是否正常.同时将各泵切除或故障后. 19、自动补气 当油压装臵面板把手SA3处于自动位臵时，控制柜会根据压力罐的液位开关信号LRC 1、LRC2以及油压信号来控制自动补气阀.当油位信号高于正常油位即LRC1动作时，启动自动补气阀进行补气，同时油泵电机停止运行.当油位达到停止补气油位即LRC2动作

23、时，停机补气，油泵电机工作正常. 注意：压力罐正常油位为1319mm（压力罐磁翻板液位计显示值），当油位上升至1369mm时（压力6.3MPa），必须对压力罐进行补气，否则回油箱中的油会全部通过油泵进入压力罐，导致最后压力无法正常导致事故停机.此时如使用自动补气装臵，必须保证高压气系统处于正常压力范围且处于自动工作状态. 初始条件：当调速器初次上电时，调节器状态：调节器手动位臵；反向喷针手动控制；开度模式；1喷针为默认开机喷针（当机组处于停机状态时）；折向器和喷针保持原始位臵。 20、喷针的现地手动控制： 当调节器处于手动状态（操作SB3按钮至调节器田湾河流域梯级水电站调速器及油压装置用户手册

24、 武汉事达电气股份有限公司 手动位臵）后，面板调节器手动灯PL5亮，将调节器处于硬结点优先状态，就可以通过喷针手动增加/减少把手来操作16号喷针的开度，此时喷针开度位臵不受开度限制的影响；将调节器处于modbus优先状态，可通共HMI中的相应画面来操作16号喷针的开度.折向器的现地手动控制：当调节器处于手动状态（操作SB3按钮至调节器手动位臵）后，面板调节器手动灯PL5亮，将调节器处于硬结点优先状态，就可以通过折向器启动/停止把手来操作16号折向器；将调节器处于modbus优先状态，可通过HMI中的相应画面可以操作折向器的开启和关闭.注意事项：禁止在调节器自动控制状态下，通过直接操作电磁阀阀体

25、来控制喷针和折向器. 21、可编程控制器调节器频率测量 WCT-6/6-6.3型调速器采用全可编程测频，与 到齿盘测频运行，调速器故障灯闪烁.处理办法：检查 发电机出口PT的一次侧和二次侧保险是否熔断、接线是否有松动现象. 齿盘测频故障：当接近开关无输入信号时，调速器自动判定齿盘测频故障，调速器故障灯闪烁.处理办法：检查接近开关JC是否正常，检测办法：使用金属部件在探头前，观察接近开关尾部LED灯是否点亮.如未点亮，请更换接近开关.接近开关安装接线错误可导致开关永久性损坏.网频故障：当出现网频故障时，调速器自动识别网频为50HZ，调速器故障灯闪烁.网频故障处理办法与机频相同. 功率故障：当功率

26、变送器越出信号范围时，例如超出420mA信号范围时，认为功率故障，调速器故障灯闪烁. 23、油泵不允许反转，电机在与油泵联接前，用点车方式确认其旋转方向的正确性. 油泵与电机联轴器联结后，用手轻轻转动，要求灵活，无卡阻现象.油泵吸油腔与吸油管把合应严密，不准有吸气现象.油泵不允许干转，检查后首次起动前应向油泵内腔灌注足够的汽轮机油.在额定压力下测量油泵输油量，其值不应小于额定值. 24、日常维护 日常维护工作应注意以下几点： 为保证机组控制系统的正常工作，在油压装臵首次投入运行前，应对注入回油箱的油液进行彻底过滤.运行一个月后，根据油质情况，决定重新更换清洁油或对原用油进行彻底过滤.以后应定期

27、13个月进行一次油样化验，决定添加部分新油或全部更换，以保证油液质量满足机组安全可靠运行要求.工作油泵和备用油泵应定期切换. 每年至少对压力表，压力开关等仪表设备进行一次检验. 压力罐的管理必须遵循国家劳动总局颁发的压力容器安全技术监察规程等有关规定.以下为开机曲线图 传统测频方式相比，该测频方式具有极高的可靠性，计数脉冲达到600KPPS，计数精度高，响应时间20ms.测量电压等级：0.3V150V测频范围：10200Hz 齿盘测频系统通过安装在机组齿盘旁的接近开关来进行非接触测量.该频率测量系统能够满足机组在低转速时频率测量，主要技术参数如下： 接近开关参数:：供电电源 DC24V，接线方

28、式：三线制 NPN型 22、故障分类及其处理方法： 喷针传感器故障：当喷针传感器PS1PS6越出起信号范围时，例如超出420mA信号范围时，认为喷针传感器故障，同时将其所属喷针切为手动运行，喷针维持原位不变，调速器故障灯闪烁.处理方法：对传感器重新进行检测，传感器应能随位移输出信号能够跟随输出，如出现异常，应更换传感器.折向器无效位臵：当折向器（16号）开关处于：开位和关位同时处于闭合和断开即认为无效位臵，调速器故障灯闪烁.处理方法：将折向器采用手动的方式开启和关闭，使得形成开关动作可靠和正常.机频故障（残压）：当机频输入信号消失时，调速器报残压测频故障，如当前齿盘无故障，则自动切换 5 田湾河流域梯级水电站调速器及油压装置用户手册 武汉事达电气股份有限公司 f(Hz) Y(%)50Hz45HzfyY1Y00t(s) f(Hz) Y(%)ff130Hzf215HzyY00t(s) 停机曲线 调速器用户手册改 供热用户手册 中国人寿广场用户手册(改) 探矿报盘用户手册 POS用户手册1021 校园卡用户手册 “闽铝”型材用户手册 分诊系统用户手册 “闽铝”型材用户手册 网上企业银行用户手册