1、第一章水輪機調(diào)速器原理介紹1.5主要元件功能1.6液壓系統(tǒng)工作原理1.水輪機調(diào)節(jié)的任務1.7附圖2.水輪機調(diào)節(jié)的基本原理和特點3.代輪機調(diào)速器的分類與發(fā)展2.HGS系列全液控比例閥雙調(diào)機械柜2.1概述第二章我公司調(diào)速器電氣柜系列r-r人/zn2.2結(jié)構(gòu)特點產(chǎn)品介紹2.3主要技術(shù)參數(shù)2.4主要元件功能1.HGS系列雙IPC微機調(diào)速器電氣柜2.5液壓系統(tǒng)工作原理1.1概述2.6使用和維護1.2主要特點和功能2.7附圖1.3主要參數(shù)1.4系統(tǒng)硬件配置及軟件結(jié)構(gòu)3.HGS系列簡易機械手動比例閥機械柜1.5附圖3.1結(jié)構(gòu)特點3.2主要技術(shù)參數(shù)2.HGS系列雙IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜3.3主要元件功

2、能2.1概述3.4液壓系統(tǒng)工作原理2.2主要特點和功能3.5使用和維護2.3主要參數(shù)3.6附圖2.4附圖4.HGS系列電手動比例閥機械柜3.HGS系列單IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜概述4.1結(jié)構(gòu)特點3.14.2主要技術(shù)參數(shù)3.2主要特點和功能4.3主要元件功能3.3主要參數(shù)4.4液壓系統(tǒng)工作原理3.4附圖4.5附圖4.HGS系列PLC微機調(diào)速器電氣柜5.HGS系列步進式調(diào)速器機械柜4.1HGS系列PLC微機調(diào)速器的主要結(jié)構(gòu)特點5.1概述4.2c).5=r=T4-4-b-4-i=rHGS系列PLC微機調(diào)速器的主要技術(shù)性能及特點5.2主要技術(shù)數(shù)據(jù)4.3主要功能5.3工作原理4.4主要參數(shù)及性能指

3、標5.4結(jié)構(gòu)特點5.5主要元件簡介與調(diào)整5.HGS系列PCC微機調(diào)速器電氣柜5.6使用與維護5.1概述第四章我公司油壓裝置及其5.2HGS系列PCC微機調(diào)速器的主要技術(shù)性能及特點5.3主要功能油泵控制系列產(chǎn)品介紹5.4主要參數(shù)及性能指標1.YZ及HYZ型油壓裝置5.5附圖1.1概述1.2新型插裝式油壓裝置特一第三章我公司調(diào)速器機械柜系列產(chǎn)品介紹1.3使用與維護1.3HGS系列全液控比例閥單調(diào)機械柜概述結(jié)構(gòu)特點2.22. YZC-PLC 型油壓裝置控制柜2.1 概述系統(tǒng)組成2.3 工作原理伺服比例閥特點第一章水輪機調(diào)速器裝置原理介紹1. 水輪機調(diào)節(jié)的任務水輪機是靠自然水能進行工作

4、的動力機械。與其它動力機械相比，具有效率高、成本低、環(huán)境衛(wèi)生、便于綜合利用等優(yōu)點。絕大多數(shù)水輪機都是用來帶動同步交流發(fā)電機，構(gòu)成水輪機發(fā)電機組。我們討論的“水輪機調(diào)節(jié)”就是指對構(gòu)成水輪機發(fā)電機的水輪機調(diào)節(jié)。水輪機發(fā)電機組把水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┕まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活使用，用戶除要求供電安全可靠外，對電網(wǎng)頻率的質(zhì)量要求十分嚴格。按我國電力部門規(guī)定：大電網(wǎng)頻率為50赫茲（Hz），允許偏差為±0.2赫茲；對于中、小電網(wǎng)，允許偏差為±0.5赫茲。我國目前的中、小電網(wǎng)，系統(tǒng)負荷波動可達總?cè)萘康模?-10%）；即使是大的電力系統(tǒng)，其負荷波動也可達總?cè)萘康模?-3%）。電力系統(tǒng)負荷的不斷變化將導致系

5、統(tǒng)頻率的波動。因此，必須根據(jù)負荷的變化不斷地調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機的有功功率輸出，維持機組的轉(zhuǎn)速（頻率）在規(guī)定范圍內(nèi)，這就是水輪機調(diào)節(jié)的基本任務。水輪機調(diào)速器與油壓裝置是水電站的輔助設備，它承擔了水輪機調(diào)節(jié)的主要任務-維持被控水輪機發(fā)電機的轉(zhuǎn)速（頻率）在允許范圍內(nèi)，并與電站二次回路和自動化元件一起，完成水輪發(fā)電機組的自動開機、正常停機、緊急停機、增減負荷等操作控制功能。水輪機調(diào)速器還可以與其它設備相配合，實現(xiàn)成組調(diào)節(jié)、流量控制、按水位信號調(diào)節(jié)等自動化運行方式。水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)動部分的運動決定于下列方程式：Jdco/dt=Mt-Mg（1）式中：J機組轉(zhuǎn)動部分動量矩co=（兀n/30）-轉(zhuǎn)動角速度n機組轉(zhuǎn)速

6、Mt水輪機轉(zhuǎn)矩Mg發(fā)電機負載轉(zhuǎn)矩式（1）清楚地表明，水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)速維持恒定（即Jdco/dt=0）的條件是Mt=Mg,否則就會導致機組轉(zhuǎn)速相對于額定值的升高或降低，從而出現(xiàn)轉(zhuǎn)速偏差Ano水輪機轉(zhuǎn)矩的表達式為：Mt=QHrtY/co（2）式中：Q通過水輪機的流量H水輪機凈水頭Yt-水輪機總效率Y一單位容積水的質(zhì)量所以，在恒定水頭下，只有調(diào)節(jié)水輪機流量Q，才能明顯地改變水輪機轉(zhuǎn)矩Mt,從而達到Mt=Mg的目的。從現(xiàn)象上看，水輪機調(diào)節(jié)的主要任務是維持機組轉(zhuǎn)速恒定（在額定轉(zhuǎn)速附近的一個允許范圍內(nèi)）。然而，從實質(zhì)上講，只有當調(diào)速器相應地調(diào)節(jié)導水機構(gòu)，使水輪機轉(zhuǎn)矩Mt等于發(fā)電機負載轉(zhuǎn)矩Mg，機組才又回到

7、一個允許的新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運行。從這個意義上說，水輪機調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是：根據(jù)偏離了額定工況的轉(zhuǎn)速（頻率）偏差信號，調(diào)節(jié)水輪機導水機構(gòu)，不斷地維持水輪機發(fā)電機功率與負荷功率的平衡狀態(tài)。2. 水輪機調(diào)節(jié)的基本原理和特點水電站的過水管道系統(tǒng)、水輪機、發(fā)電機及其勵磁調(diào)節(jié)器、電網(wǎng)和水輪機調(diào)速器構(gòu)成了一個自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。從水輪機速度調(diào)節(jié)的觀點來看，調(diào)節(jié)對象（過水管道系統(tǒng)、水輪機、發(fā)電機及勵磁調(diào)節(jié)器、電網(wǎng)）和調(diào)節(jié)器（水輪機調(diào)速器）構(gòu)成了水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由實現(xiàn)水輪機調(diào)速及相應控制作用的機構(gòu)和指示儀表組成一個或幾個裝置總稱為調(diào)速器；我們把用來檢測轉(zhuǎn)速，并將它按一定特性轉(zhuǎn)換成主接力器行程偏差的一些環(huán)節(jié)的組合稱為調(diào)速系統(tǒng)

8、。所以，如果把調(diào)節(jié)對象稱為被控制系統(tǒng)，那么，由調(diào)速系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)組成的閉環(huán)系統(tǒng)就是水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)。水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個包含有水流、機械、電氣運動的復雜的閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，我們先從概念上敘述一下其工作原理和特點。2.1 水輪機調(diào)節(jié)的特點水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)除了具有一般閉環(huán)控制系統(tǒng)的共性之外，還有一些值得我們尤為重視的特點： 水輪機調(diào)節(jié)是通過控制水輪機導水機構(gòu)來改變通過水輪機的流量，由于水輪機流量很大，操作導水機構(gòu)就需要很大的力。因此，即使是中小型調(diào)速器，也需要一級或二級液壓放大。 水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)有機電慣性和水流慣性a. 水輪發(fā)電機組有較大的機電慣性。一般用機組慣性時間常數(shù)Ta來描述機組的慣性特性，其

9、定義是：機組在額定轉(zhuǎn)速時的動量矩與額定轉(zhuǎn)矩之比，其表達式為：Ta=（Jcor/Mr尸GD2nr2/365Pr（3）式中：Jcor一額定轉(zhuǎn)速時機組的動量矩GD2-機組飛輪力矩nr2-機組額定轉(zhuǎn)速Pr水輪發(fā)電機額定功率水輪發(fā)電機組在額定轉(zhuǎn)矩Mr作用下，機組轉(zhuǎn)速由零轉(zhuǎn)速開始至轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速nr為止的時間就是機組慣性時間常數(shù)Ta。b. 過水管道系統(tǒng)有較大的水流慣性，一般用水流慣性時間常數(shù)Tw來表征過水管道中水流慣性特征時間：Tw=（Qr/gHr）2L/S=2LV/gHr（4）式中：S每段過水管道的截面積L相應每段過水管道的長度V-相應每段過水管道內(nèi)的流速Hr水輪機額定水頭g重力加速度過水管道系統(tǒng)在

10、額定水頭Hr作用下，流量由零開始至上升到額定流量Qr為止的時間就是水流慣性時間常數(shù)Tw。它的存在，不僅因其慣性而影響水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定與品質(zhì)；尤為嚴重的是，在導水機構(gòu)快速關(guān)閉或開啟時會產(chǎn)生眾所周知的水擊效應，從自動控制理論來看，水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)成為一個非最小相位系統(tǒng)，更對其動態(tài)品質(zhì)引入惡劣的影響。Tw愈大，水錘壓力就愈大，對機組調(diào)節(jié)過程的影響也就愈大。 水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個復雜的變結(jié)構(gòu)和非線性系統(tǒng)。從控制系統(tǒng)來看，不僅在開機、停機、正常運行不同運行狀態(tài)下，水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)有不同的結(jié)構(gòu)；就在正常運行的同一情況下，也由于導葉開度限制和速度限制的作用與否使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。另外，水輪機的特性具有明

11、顯的非線性，工況發(fā)生變化，水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)在不變的調(diào)節(jié)參數(shù)下，其動態(tài)品質(zhì)也會有明顯的變化。 水輪機型式多種多樣，對調(diào)速器就有不同的要求?；炝魇胶洼S流定槳式水輪機，只要求一套調(diào)整機構(gòu)（導葉），而軸流轉(zhuǎn)槳式和沖擊式水輪機就要求兩套調(diào)整機構(gòu)（導葉和轉(zhuǎn)輪葉片，噴嘴和折向器），至于抽水蓄能式機組對調(diào)速器的要求就更加復雜了。2.2 手動進行水輪機調(diào)節(jié)的情況水電站值班人員手動控制水輪機導水機構(gòu)時，必須監(jiān)視被控制水輪發(fā)電機組或電網(wǎng)的頻率。當頻率大于或小于50Hz時，相應關(guān)閉或開啟水輪機導水機構(gòu)，使頻率恢復到50Hz左右的一個允許范圍內(nèi)。由于水輪發(fā)電機組機械慣性和過水管道系統(tǒng)水流慣性的影響，運行人員應采用下面的操

12、作原則： 根據(jù)機組（電網(wǎng)）頻率偏離50Hz的大小決定操作導水機構(gòu)的數(shù)量和速度。例如，51Hz和55Hz都是向上偏離50Hz，前者關(guān)閉導水機構(gòu)可少一點和慢一點，而后者則可多一點和快一點。 除了注意頻率的數(shù)值之外，還應觀察頻率的變化趁勢。例如，在運行人員控制下，機組頻率已由55Hz以較快的速度恢復到51Hz，盡管它大于50Hz，此時應停止關(guān)閉導水機構(gòu)；若頻率接近50Hz時仍有下降的趨勢，此時反而應開啟一點導水機構(gòu)，這樣才有可能使機組頻率較快地恢復到50Hz附近。我們可以把這樣針對機組慣性和水流慣性而采取的操作原則形象地稱之為“提前剎車”。2.3 水輪機自動調(diào)節(jié)的基本原理水輪機調(diào)速器就是消除運行人員

13、繁重勞動，進一步提高調(diào)節(jié)水平，代替人工操作的機械。示意圖見圖2-1,圖中，虛線框內(nèi)即為水輪機調(diào)速器。測量元件把機組轉(zhuǎn)速（頻率）轉(zhuǎn)換成為機械位移（機械液壓調(diào)速器）或電氣信號（電氣液壓調(diào)速器）或數(shù)字信號（微機調(diào)速器），與給定信號和反饋信號比較，綜合后，經(jīng)放大校正元LJ件使執(zhí)行機構(gòu)（接力器）操作導水機構(gòu)。同時，執(zhí)行機構(gòu)的作用又經(jīng)過反饋信號，從而使調(diào)速器具有一定靜態(tài)特性和動態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律。3. 水輪機調(diào)速器的分類與發(fā)展水輪機調(diào)速器的分類方法較多，從不同的角度進行如下分類：（1）按元件結(jié)構(gòu)的不同，調(diào)速器可分為機械液壓型和電氣液壓型。（2）按調(diào)節(jié)規(guī)律可分為PI和PID調(diào)速器等。（3）按反饋的位置，可分為輔助接

14、力器型、中間接力器型及電子調(diào)節(jié)器型。（4）按執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)目可分為單調(diào)節(jié)和雙調(diào)節(jié)調(diào)速器。（5）按調(diào)速器工作容量，調(diào)速器可分為大、中、小型。主配壓閥直徑在80mm以上的稱為大型調(diào)速器。操作功在1000030000Nm之間稱為中型調(diào)速器。操作功在10000Nm以下稱為小型調(diào)速器。最早的水輪機調(diào)速器是機械液壓型的，它是隨著水力電力工業(yè)發(fā)展而在二十世紀前期發(fā)展起來的。機械液壓調(diào)速器能滿足帶孤立負荷和在中小型電網(wǎng)中工作的水輪發(fā)電機組調(diào)節(jié)的需要，有較高的可靠性和較好的靜態(tài)特性和動態(tài)品質(zhì)。隨著大容量機組和大電網(wǎng)的出現(xiàn)，對電力系統(tǒng)頻率的品質(zhì)和水電站自動化水平提出了更高的要求。在二十世紀四十年代就出現(xiàn)了電氣液壓調(diào)

15、速器。電氣液壓調(diào)速器（簡稱電液調(diào)速器或電調(diào)）是在機械液壓調(diào)速器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它保留了機械液壓調(diào)速器的機械液壓放大部分；用一些電的器件組成相應的環(huán)節(jié)，完成測量、校正、反饋、綜合等功能；通過電液轉(zhuǎn)換器和接力器位移傳感器把電氣部分與機械液壓部分接成一個整體。從調(diào)節(jié)規(guī)律上來看，最初的電液調(diào)速器與機械液壓調(diào)速器完全一樣；隨著水電站自動化水平提高和對調(diào)速器性能的更高要求，電液調(diào)速器已具有一些新的調(diào)節(jié)規(guī)律和功能。調(diào)速器是水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器，它處理的是被控機組轉(zhuǎn)速（頻率）至水輪機流量調(diào)節(jié)機構(gòu)這樣的信息運動。顯然，與機械液壓系統(tǒng)比較，在信息的測量、變換、傳輸、放大和處理方面，電氣系統(tǒng)具有傳遞、綜合方便

16、、控制方便、控制精度高、靈活性大等優(yōu)點。從調(diào)節(jié)品質(zhì)來看，電液調(diào)速器組成的水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)靈敏度高、轉(zhuǎn)速死區(qū)小、穩(wěn)定性好，速動性能優(yōu)良。二十世紀五十年代以來，電液調(diào)速器得到了飛躍的發(fā)展。從采用的器件來看，它又經(jīng)歷了六十年代的電子管、七十年代的晶體管、八十年代的模擬電路及現(xiàn)在的微機等幾個發(fā)展階段?，F(xiàn)在新建的大中型水電站的水輪發(fā)電機組一般均采用電氣（包括微機）液壓調(diào)速器。從二十世紀七十年代初微型計算機投入市場以來，它在各個工業(yè)領(lǐng)域中的應用得到了迅速的發(fā)展，在水輪機調(diào)節(jié)領(lǐng)域中采用微型計算機構(gòu)成新型調(diào)節(jié)器是發(fā)展的必然趨勢。日本、法國、瑞典、瑞士、英國、美國等國家從二十世紀八十年代初就相繼開展微型計算機調(diào)速

17、器（簡稱微機調(diào)速器）的研究與發(fā)展，至今已形成系列產(chǎn)品可供采用。我國從1981年就開始了微機調(diào)速器的開發(fā)研究、基本上與國際上處于同步發(fā)展水平。我公司于1983年與華中理工大學共同研制開發(fā)了微機調(diào)速器，到目前為止，我公司生產(chǎn)的微機調(diào)速器經(jīng)歷了從初期生產(chǎn)的Z80單片機微機調(diào)速器到中期生產(chǎn)的STD型8098雙微機調(diào)速器以及現(xiàn)在生產(chǎn)的PLC、IPC、PCC型微機調(diào)速器，并先后在石溪口、鳳鳴橋、李家峽小機、漫灣田壩、寶珠寺、大橋、石泉、小關(guān)子、馬回、金盤子、桐子壕、綿陽三江、螺絲池、四九灘、流灘壩等多個電站投入運行。除了上述的機械液壓、電氣液壓和微機調(diào)速器外，在小型水輪發(fā)電機組上還有采用電動機作執(zhí)行元件的

18、電動調(diào)速器。從調(diào)節(jié)規(guī)律上看，現(xiàn)有的調(diào)速器大多屬于比例積分（PI）或比例、積分、微分（PID）式的。在下面的典型調(diào)速器方塊圖中，我們采用下列符號：X=（n/nr）=（f/fr）-轉(zhuǎn)速（頻率）相對量Y=y/ym-接力器行程相對量Kp-比例增益Ki-積分增益Kd-微分增益bp-永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bt-暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)Td-緩沖裝置時間常數(shù)Tn-加速時間常數(shù)Ty1-中間接力器（輔助接力器）反應時間常數(shù)Ty2、Ty-接力器反應時間常數(shù)S-拉普拉斯算子3.1 取速度信號有暫態(tài)反饋的PI調(diào)速器（緩沖型調(diào)速器）我國生產(chǎn)的YT-300、YT-600、YT-1000、T-100等機械液壓調(diào)速器都是屬于這種類型。3.2 取速

19、度信號和加速度信號有暫態(tài)反饋的PID調(diào)速器1n與圖3-1所示系統(tǒng)的區(qū)別就在于引入了頻率（轉(zhuǎn)速）的微分信號，從而形成了比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)規(guī)律。3.3 取速度信號有取自中間接力器的暫態(tài)反饋的PI調(diào)速器圖中，從中間接力器位移Y1至接力器丫2的部分是一個電液隨動系統(tǒng)。我國的YT-1800（永磁機型）調(diào)速器屬于這種類型。PID調(diào)速器3.4 取速度信號和加速度信號有取自中間接力器的暫態(tài)反饋的我國生產(chǎn)的YDT-1800A（殘壓型）調(diào)速器屬于這種類型。3.5 帶中間接力器并聯(lián)PID型調(diào)速器F.-I，3.6 僅具有主接力器并聯(lián)PID型調(diào)速器赭氏段第二章我公司調(diào)速器電氣柜HG繇列產(chǎn)品介紹1. HGS系列雙

20、IPC微機調(diào)速器電氣柜1.1 概述本調(diào)節(jié)器為水輪機電液調(diào)速器的兩個重要組成部分之一，完成調(diào)速系統(tǒng)的主要控制規(guī)律與操作保護功能，同機械液壓隨動系統(tǒng)配合，控制水輪發(fā)電機組的頻率及有功功率，實現(xiàn)機組的開機、停機、并網(wǎng)、發(fā)電、調(diào)相等功能；并可與電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊，接受監(jiān)控系統(tǒng)的控制。該電氣柜以工業(yè)控制微機(IPC)為硬件核心，采用雙微機通道冗余控制結(jié)構(gòu)，并配以液晶觸摸屏作為操作顯示接口，具有良好的全中文圖形人機界面和在線幫助系統(tǒng)，操作簡單方便。電氣柜結(jié)構(gòu)為模塊化的硬件結(jié)構(gòu)，易于維護、維修，可靠性高。適用于大中型混流式、軸流式、貫流式、抽水蓄能機組。1.2 主要特點和功能1.2.1 主要特點(1) 可靠性

21、高，強抗干擾力。采用高可靠性、抗干擾力強的IPC工業(yè)控制機及其系列模板，構(gòu)成調(diào)速器雙微機冗余的硬件結(jié)構(gòu)，調(diào)速器系統(tǒng)的平均無故障時間(MTBF)大大提高。(2) 運行速度快，控制精度高。采用32位的微處理器作為系統(tǒng)的控制核心，高速、高精度模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換通道，系統(tǒng)控制精度和運行速度進一步增強。(3) 大功率雙備份電源系統(tǒng)。選用兩套工業(yè)級的大功率開關(guān)電源構(gòu)成調(diào)速器控制系統(tǒng)電源，一套輸入交流220V，一套輸入直流220V，每一套開關(guān)電源容量均可滿足整個調(diào)速器控制系統(tǒng)工作需要，正常工作時，兩套電源互為熱備用，不論交流電源或直流電源發(fā)生故障，均能保證系統(tǒng)正常工作。(4) 測頻部分采用高精度、高可靠性的

22、智能測頻模塊。我公司根據(jù)ABB公司所生產(chǎn)的微機調(diào)速器測頻模塊的技術(shù)特點，自行研制了新型測頻模塊，它具有體積小，安裝方便，測頻精度高，抗干擾能力強，大大提高了調(diào)速器測頻回路的可靠性。它擁有三路測頻通道，可對兩路機頻和一路網(wǎng)頻進行測量，不僅可接受來自電壓互感器的輸入信號，還可接受來自齒盤測速的輸入信號為24V的脈沖電壓信號，該模塊的測頻分辨率在額定轉(zhuǎn)速時為：0.0009Hz。(5) 人機接口友好、操作簡單。采用彩色液晶觸摸屏，全中文化圖形操作界面構(gòu)成人機接口，取代常規(guī)LED和光字牌構(gòu)成的人機接口，更加清晰準確地顯示機組當前運行工況，運行參數(shù)，使調(diào)速器操作更加簡單，便于電站運行人員掌握。(6) 強大

23、的通訊能力。采用雙口高速RS422/RS485串行接口卡，可方便地與上位監(jiān)控系統(tǒng)組成現(xiàn)地工業(yè)網(wǎng)絡，便于電廠綜合自動化控制。(7) 完善的功能。不僅擁有常規(guī)調(diào)速器各種調(diào)節(jié)功能和故障檢測功能，還內(nèi)嵌調(diào)速器系統(tǒng)試驗和性能仿真軟件包?？刹恍枞魏瓮饨觾x器，便可對調(diào)速器系統(tǒng)進行各種動、靜態(tài)試驗方便系統(tǒng)調(diào)試。(8) 檢修維護方便。具有模塊化的組合式硬件結(jié)構(gòu)，插拔方便，多種狀態(tài)、信息顯示及故障報警，有利于運行人員查找故障點，方便系統(tǒng)維護。(9) 軟件編制采用C語言編制。C語言對硬件的操作速度幾乎與匯編語言一樣，卻比匯編語言更易理解，并采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于維護和管理。(10) 擴充升級方便。IPC控制機的發(fā)展幾

24、乎與商用PC機同步，很容易實現(xiàn)系統(tǒng)升級。(11) 進口伺服比例閥功放模塊，具有可靠性高，故障診斷保護功能強，并且伺服比例閥比電液轉(zhuǎn)換器具有更高的抗油污能力和更好的維護性。(12) 高可靠性導(輪)葉位置傳感器。(13) 系統(tǒng)供電電源分為內(nèi)電源和外電源，內(nèi)電源給數(shù)字電路供電，外電源給模擬電路供電，模擬地與數(shù)字地分開。并且開關(guān)信號，模擬信號的輸入、輸出均設置了隔離電路。這樣不僅避免了數(shù)字回路與模擬回路間的電源干擾，又大大地減少了外界干擾的竄入。(14) 信號輸入通道采用冗余法，對于關(guān)系到系統(tǒng)安全運行的重要信號量均采用雙信號源、雙輸入回路，如兩路機頻測量通道等互為備用。當某一路信號存在故障時，由相應

25、的軟件處理模塊將失效支路的軟件開關(guān)斷開，接通另一正常支路。這樣能有效保證機組在各種情況下穩(wěn)定運行。1.2.2 主要功能(1) 能保證常規(guī)水輪機發(fā)電機組迅速地開機、停機、并網(wǎng)及增減負荷；穩(wěn)定運行于機組自動空載、并網(wǎng)帶負荷、調(diào)相、調(diào)頻等工況；也能保證抽水蓄能機組在抽水、抽水調(diào)相等多種工況下穩(wěn)定運行。(2) 通過觸摸屏顯示器簡潔清晰的全中文圖形界面，實時顯示機組當前工況和狀態(tài)，以及機組的頻率、有功功率及導葉開度；允許通過菜單設置實時修改空載運行參數(shù)、負載運行參數(shù)、人工失靈區(qū)和發(fā)電工況的調(diào)節(jié)模式，操作界面見附圖。(3) 調(diào)節(jié)規(guī)律采用智能式變結(jié)構(gòu)PID調(diào)節(jié)規(guī)律，能使機組適應電網(wǎng)的各種惡劣變化。即負載實時

26、監(jiān)視電網(wǎng)波動情況，能在電網(wǎng)發(fā)生變化時，自動選擇最優(yōu)調(diào)節(jié)規(guī)律及調(diào)節(jié)參數(shù)，保護機組安全，并使機組始終工作于最佳狀態(tài),保證機組可靠運行。(4) 擁有三種調(diào)節(jié)模式：轉(zhuǎn)速(頻率)調(diào)節(jié)模式、功率調(diào)節(jié)模式、開度調(diào)節(jié)模式，可滿足用戶進行功率調(diào)節(jié)和孤立電網(wǎng)下的調(diào)節(jié)控制需要。(5) 數(shù)字協(xié)聯(lián)曲線預置，協(xié)聯(lián)精確、穩(wěn)定，并可進行調(diào)整。(6) 實時采集水頭信號，自動按水頭修正空載開度和空載調(diào)節(jié)控制參數(shù)和不良工況限制區(qū)，并有效克服水頭波動。(7) 通過在線幫助的中文字幕可提供簡單的操作方法及注意事項，以便用戶掌握正確的使用方法，見附圖。(8) 內(nèi)嵌調(diào)速器調(diào)速器性能測試模塊，可用于調(diào)速器系統(tǒng)性能測試；如測試調(diào)速器的轉(zhuǎn)速死區(qū)

27、、非線性度等靜態(tài)指標及空載擺動、甩負荷的超調(diào)量及調(diào)節(jié)時間等動態(tài)指標，能以表格和曲線的形式自動顯示和記錄試驗結(jié)果，并評價動態(tài)過程的數(shù)據(jù)，見附圖。(9) 可以離線模擬機組開、停機、空擾、甩負荷等動態(tài)過程，方便電站進行人員培訓，見附圖。(10) 調(diào)速器采用兩套完全相同的微機系統(tǒng)構(gòu)成(A、B)，互為備用，當其中一套微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)所有輸出將斷開，另一子系統(tǒng)上相應輸出閉合。如果故障子系統(tǒng)原為在線系統(tǒng)，則系統(tǒng)無擾動切到備用子系統(tǒng)；如果故障發(fā)生在備用子系統(tǒng)，則該子系統(tǒng)只需退出備用，而兩套系統(tǒng)同時故障時可切換到手動運行。(11) 準確診斷機組頻率故障、導(輪)葉反饋故障、伺服比例閥故障時、輸入/輸出

28、通道故障、電源系統(tǒng)故障等多種故障，并采取相應的保護措施，保證機組安全穩(wěn)定運行。(12) 可以從觸摸屏輸入“人工水頭”，進行需要的調(diào)節(jié)，避免了水頭信號的失效產(chǎn)生的負荷沖擊。(13) 實時顯示多種調(diào)速系統(tǒng)故障信息并報警,以方便檢修人員進行檢修及更換相應的部件。1.3 主要參數(shù)1.3.1 測頻通道可測量頻率信號幅值范圍0.2V150V;1.3.2 頻率給定范圍45HZ55Hz;1.3.3 開度及功率給定范圍0100%;1.3.4 永態(tài)轉(zhuǎn)差范圍010%;1.3.5 頻率死區(qū)整定范圍0土0.5HZ;1.3.6 轉(zhuǎn)速死區(qū)ixW0.04%;1.3.7 漿葉協(xié)聯(lián)裝置不準確度ia<1.5%;1.3.8 P

29、ID參數(shù)整定范圍：比例增益Kp：0.520積分增益Ki:0.05101/s微分增益Kd:05s1.3.9 柜體尺寸長X寬X高=800X800(600)x2260(mm)1.4 系統(tǒng)硬件配置及軟件結(jié)構(gòu)1.4.1 系統(tǒng)硬件配置系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，從功能上可分為人機操作與顯示(簡稱：上位機)和調(diào)節(jié)控制(簡稱：下位機)兩大部分。人機操作與顯示部分，即上位機由液晶觸摸屏構(gòu)成，主要完成運行參數(shù)修改與保存；運行狀態(tài)的顯示及故障查詢；與電站監(jiān)控系統(tǒng)的通訊和調(diào)速器常規(guī)靜態(tài)與動態(tài)性能指標的測試。調(diào)節(jié)控制部分，即下位機由IPC型工控機組成，完成調(diào)速器的數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)控制與故障保護功能。上位機與下位A、B機之間通

30、過網(wǎng)絡通訊構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。液晶觸摸屏(上位機)D BA B1 ODB2OD 4B5 4 2S RU r Ce w PIPC B （下位機B）re WB 一UPC584T224SR2 01D4AMJ1IPC A （下位機A）圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)各硬件板卡功能及設置.1 模擬量出板JA1(D/A)采用帶隔離的8通道模擬量輸出板ISO-DA8,每個通道均可輸出電壓或電流信號，各通道輸出調(diào)整均由軟件實現(xiàn)。板卡I/O基地址設置為0x218,即SW1:14為ON,56為OFF;中斷號選擇，即J1跳線為NC。.2 模擬量車入板JA2(A/D)采用帶隔離的32路

31、單端16路雙端模擬量輸入板ISO-AD32L,可輸入單端或雙端電壓信號。A/D采樣分辨率為12bit,最大轉(zhuǎn)換速率為200KS/S。板卡I/O基地址設置為0x200,即SW1:16為ON;中斷號選擇，即JP2跳線為NC;模擬量輸入信號為差分方式，即JP1跳線為DIFF。.3 開關(guān)量輸入/輸出板1JA3(DI/O1)采用帶光電隔離的8路開關(guān)量輸入，8路繼電器車出板P8R8DIO,開關(guān)量輸入信號為AC/DC524V。板卡I/O基地址設置為0x300,即SW1:12為OFF,36為ON。.4 開關(guān)量輸入/輸出板2JA4(DI/O2)采用帶光電隔離的8路開關(guān)量輸入，8路繼電

32、器車出板P8R8DIO,開關(guān)量輸入信號為AC/DC524V。板卡I/O基地址設置為0x310,即SW1:12、6為OFF,35為ON。.5雙口高速RS422/485接口卡采用雙口高速RS422/485接口卡可實現(xiàn)雙機之間以及雙機與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通訊。.6 CPU主板CPU板采用PCA-6740,即CPU133/32MB/VGA/LCD/PC104電子盤大于8M。.7 信號調(diào)理模塊：采用標準隔離型模擬信號輸入/輸出調(diào)理模塊，適用于工業(yè)運行環(huán)境，以工業(yè)標準DIN-Rail方式安裝?？山邮?0mV、±50mV、M.5V、i2.5V、/v的雙極性電壓

33、輸入或020mV、0100mV、0IV、05V、010V的單極性電壓輸入或立0mA的雙極性電流輸入及020mA的單極性電流輸入信號；可選擇受V的雙極性電壓輸出，或0-10V的單極性電壓輸出；并可利用選擇開關(guān)在現(xiàn)場進行設定，使得在系統(tǒng)規(guī)劃上保留最大的彈性。該模塊可提供1000VDC的隔離功能。其光隔離技術(shù)比傳統(tǒng)的變壓器擁有更高的抗電磁干擾能力，且功率消耗較低。.8 智能測頻模塊：兩路機組電壓互感器（TV）信號和一路電網(wǎng)TV信號直接輸入測頻模塊，經(jīng)信號隔離變壓器后送入整形電路，由單片微處理器測出機組頻率和電網(wǎng)頻率后經(jīng)RS232通訊接口輸入工控機。TV信號幅值范圍為0.3V750V,線

34、性頻率范圍為1090Hz,測頻分辨率小于0.001Hz。測頻模塊采用高質(zhì)量、低功耗的大規(guī)模集成電路構(gòu)成，并采用通道冗余結(jié)構(gòu)確保了測頻模塊的高可靠性。.9導（輪）葉位移傳感器：采用高性能、高可靠的直線位移傳感器。其供電電源為24VDC，輸出為420mA電流信號，分辨率為25m,非線性<±0.02%F.S.（全行程），重復誤差<±0.001%F.S.。.10比例閥功放板：采用BOSCH公司與其比例閥配套的功率放大板，供電電源為24VDC，輸入信號為±10V。1.4.2系統(tǒng)軟件配置上位機軟件配置上位機即液晶觸摸屏應安

35、裝MS-DOS6.0及以上操作系統(tǒng)，即需要MS-DOS系統(tǒng)的IO.SYS、MSDOS.SYS和COMMAND.COM三個文件，其中前兩個為系統(tǒng)、隱藏文件。其次在根目錄（C:）下應含有如下的應用程序： HMI_GOV.EXE:觸摸屏人機界面可執(zhí)行程序。 LIB.DOT:HMI_GOV.EXE所需的中文小字庫。 HELP.GOV:HMI_GOV.EXE系統(tǒng)幫助文件。 HMI_GOVCFG.EXE:HMI_GOV.EXE參數(shù)保存文件，可以刪除。 AUTOEXEC.BAT:觸摸屏系統(tǒng)上電自動引導批處理文件，其內(nèi)容為HMI_GOV.EXE。下位機軟件配置下位機即IPCA/IPCB的CPU主

36、板電子盤同樣應安裝MS-DOS6.0及以上操作系統(tǒng)，即需要MS-DOS系統(tǒng)的IO.SYS、MSDOS.SYS和COMMAND.COM三個文件。其次在電子盤的根目錄（C:）下應含有如下的應用程序： PROGMAN.COM:系統(tǒng)管理應用程序。 GOVCTRL.EXE:調(diào)節(jié)控制應用程序。 AUTOEXEC.BAT:系統(tǒng)上電自動引導批文件，其內(nèi)容為PROGMAN.COMDEBUG。下位機CPU主板電子盤上的MS-DOS系統(tǒng)及應用程序可通過將其插入觸摸屏背后，用軟盤裝入。1.4.3 系統(tǒng)軟件編制說明 調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)軟件程序框圖系統(tǒng)初始化（各種板卡、系統(tǒng)時鐘等）圖1:主程序框圖圖2:調(diào)節(jié)控制程

37、序框圖 系統(tǒng)故障檢測 模擬量輸入/輸出（A/D或D/A）模板故障檢測如果CPU主板與A/D、D/A板通訊故障或A/D轉(zhuǎn)換超時，則產(chǎn)生A/D或D/A模板故障,對應控制機正常指示燈熄滅，調(diào)速器切至備用控制機或手動操作。 開關(guān)量輸入/輸出模板（DIO1）故障檢測如果CPU主板輸出到開關(guān)量輸入/輸出模板（DIO1）的值與其讀回的值不同，則產(chǎn)生DIO模板1故障，對應控制機正常指示燈熄滅，調(diào)速器切至備用控制機或手動操作。 導葉（輪葉）反饋故障檢測如果導葉（輪葉）傳感器輸出信號超出其正常工作范圍，則產(chǎn)生導葉（輪葉）反饋故障，對應控制機正常指示燈熄滅，調(diào)速器導葉（輪葉）切至備用控制機或手動操作。

38、 導葉（輪葉）伺服環(huán)故障檢測調(diào)速器機械柜為一液壓隨動系統(tǒng)，控制系統(tǒng)實時監(jiān)測其給定值（即控制系統(tǒng)輸出）與其實際值之偏差，如果在正常操作中其偏差在一定時間內(nèi)（如10s）一直大于某一給定值（如10%）,則產(chǎn)生導葉（輪葉）伺服環(huán)故障，對應控制機正常指示燈熄滅，調(diào)速器導葉（輪葉）切至備用控制機或手動操作。 功率反饋故障檢測如果功率傳感器輸出信號超出其正常工作范圍，則產(chǎn)生功率反饋故障。 上/下游水位信號故障檢測如果上/下游水位傳感器輸出信號超出其正常工作范圍，或所測水位信號超出其正常水位范圍，則產(chǎn)生上/下游水位故障信號。 測頻通訊故障檢測調(diào)速器對機組和電網(wǎng)頻率測量采用一智能測頻模塊進行測量，與調(diào)速器控制系

39、統(tǒng)數(shù)據(jù)交換采用串行通訊方式。如果在一定時間內(nèi)控制系統(tǒng)未能正確接收到數(shù)據(jù)，則產(chǎn)生測頻通訊故障，同時導致機組及電網(wǎng)頻率測量故障，對應控制機正常指示燈熄滅，調(diào)速器切至備用控制機或手動操作。 機組頻率故障檢測如果調(diào)速器接到開機令后，在一定時間內(nèi)（如15s）機組轉(zhuǎn)速小于某一給定值（如10Hz）,或者機組進入空載狀態(tài)以后機組頻率于某一值（如30Hz），則產(chǎn)生機組頻率測量故障，對應控制機正常指示燈熄滅，調(diào)速器切至備用控制機或手動操作。 電網(wǎng)頻率故障檢測如果電網(wǎng)頻率測量值超出某一給定范圍（如4852Hz），則產(chǎn)生電網(wǎng)頻率測量故障。 網(wǎng)絡通訊故障檢測如果觸摸屏在一定時間內(nèi)未能正確接收到下位機A/B數(shù)據(jù)，則產(chǎn)生網(wǎng)

40、絡通訊故障，將導致觸摸屏顯示異常且參數(shù)無法修改，但對調(diào)節(jié)控制無影響。1.4.4 調(diào)速器運行狀態(tài)檢測與狀態(tài)轉(zhuǎn)換 運行狀態(tài)檢測當調(diào)速器上電或處于手動工況時，將自動根據(jù)其外部輸入信息（如導葉位置、斷路器狀態(tài)）確定調(diào)速器的當前運行工況。如果導葉開度大于6%、斷路器處于斷開位置，則認為此時調(diào)速器處于空載運行工況；如果導葉開度大于6%、斷路器閉合，則認為此時調(diào)速器處于發(fā)電運行工況；如果導葉開度小于6%,則認為此時調(diào)速器處于停機等待工況。當調(diào)速器處于手動工況時，調(diào)速器電氣控制系統(tǒng)將自動跟蹤導葉（及輪葉）位置，以確保手動到自動切換為無擾切換。 調(diào)速器狀態(tài)轉(zhuǎn)換調(diào)速器運行狀態(tài)（停機等待

41、、停機、開機、空載、發(fā)電、甩負荷、調(diào)相）間相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示：（GVPos表示導葉位置、fg表示機頻、DL表示斷路器）手動狀態(tài)手動狀態(tài)開機令 空載開度、出力限制與協(xié)聯(lián)特性插值在下位機中保存有由水輪機設計提供的機組空載開度、出力限制與水頭的關(guān)系曲線（該曲線可根據(jù)實際情況進行修改），對于雙調(diào)水輪機組還有輪葉開度與水頭和導葉開度的協(xié)聯(lián)特性曲線。調(diào)節(jié)器根據(jù)采集的水頭值或人工輸入水頭值利用線性插值方法實時修改其空載開度與出力限制，由當前水頭值與導葉開度而加函濡值方法實時修改輪葉協(xié)聯(lián)開度值。在實際使用中，如果調(diào)速器未引入水位信號，則在機組開機前需人工修改水頭值，以使調(diào)速器空載開度設定值與

42、機組實際空載開度值基本一致，否則，可能使機組開機過程延長，甚至無法達到額定轉(zhuǎn)速，或者使機組空載轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速。1.4.5 人機界面操作及測試功能使用說明 人機界面操作說明人機界面（觸摸屏）采用中文圖形顯示與菜單操作方式，操作簡單、清晰，并具有簡單幫助功能，在此僅作簡要說明?！斑\行控制”菜單下的“選擇自動水頭”與“選擇人工水頭”菜單選項互為互鎖。當選擇“選擇自動水頭”時，該選項變灰，如果此時水位信號故障，將自動采用人工水頭設定值。在水位信號正常時，人工水頭設定值自動跟蹤該水位信號；當選擇“選擇人工水頭”時，該選項變灰，此時不論水位信號正常與否，均采用人工給定水頭值，且人工水頭設定

43、值不跟蹤水位信號。如果菜單選項變灰，表示其無法操作，須通過“幫助”菜單下的“允許菜單功能”選項輸入操作密碼，其設置為“12345;通過觸摸屏提示輸入?！办o態(tài)試驗”菜單下的“電氣特性測試標志”用于調(diào)速器靜特性測試試驗，禁止孤網(wǎng)模式檢測，以免引起PID調(diào)節(jié)參數(shù)的變化。 測試功能使用說明調(diào)速器內(nèi)嵌性能測試系統(tǒng)可對調(diào)速器靜態(tài)特性、機組開/停機過程、機組頻率擺動、空載頻率擾動、甩負荷測不動時間及甩負荷進行試驗、錄波及指標計算和測試結(jié)果保存，所生成的測試結(jié)果數(shù)據(jù)文件均保存于平板電腦的當前目錄下，其后綴為：.TXT。對機組開/停機過程記錄可通過“動態(tài)過程顯示”試驗選項進行。當進入錄波試驗后，在

44、未接到開/停機命令前，其數(shù)據(jù)自動丟失，僅當在接到開/停機命令后才對數(shù)據(jù)進行記錄。同理，對“甩負荷測不動時間”和“甩負荷試驗”，僅當在斷路器斷開后才對數(shù)據(jù)進行記錄。.1 調(diào)速器靜態(tài)特性測試試驗方法 試驗條件：通過外接一高精度工頻信號發(fā)生模擬機組頻率，使調(diào)速器處于自動、發(fā)電工況，選擇開度或頻率調(diào)節(jié)模式，通過給定增加/減少鍵將開度給定調(diào)到約50%處，并將對應調(diào)節(jié)模式的比例、積分和微分增益分別調(diào)至中間值、最大和零，轉(zhuǎn)差系數(shù)bp為6%。通過調(diào)整人工水頭設定值使電氣開限大于95%。 進入“靜態(tài)試驗”菜單下的“電氣特性測試標志”選項后按“確認”鍵，再次進入該試驗選項，檢查該標志是否設置為：ON

45、（菜單項后打為ON）。 進入“常規(guī)方法測靜特性”試驗，根據(jù)提示首先升高機組頻率至51.2Hz左右，以使接力器位移為10%左右，然后按確認鍵進行數(shù)據(jù)采樣。在調(diào)整機組頻率的過程中須保證頻率向一個方向變化，不能忽大忽小。 降低機組頻率，每次變化0.2Hz，待頻率穩(wěn)定后按確認鍵進行數(shù)據(jù)采樣。在調(diào)整機組頻率的過程中須保證頻率向一個方向變化，不能忽大忽小。 根據(jù)提示直到將所有數(shù)據(jù)點采樣完為止。 試驗數(shù)據(jù)采樣完成后將自動繪出其靜特性曲線，并計算出最大轉(zhuǎn)速死區(qū)與非線性度。如需保存結(jié)果可通過“數(shù)據(jù)保存”菜單進行保存。.2 調(diào)速器空載頻率擾動試驗方法該試驗需在機組充水后（或用仿真測試裝置）進行，用于

46、機組控制參數(shù)的調(diào)整。 首先使機組處于空載自動工況，選擇一組空載PID控制參數(shù)。 其次將電氣開限放開至50%左右（進入?yún)?shù)整定菜單下的電氣開限整定后按/鍵調(diào)整）。 進入動態(tài)試驗菜單下的空載頻率擾動試驗選項，根據(jù)提示調(diào)整通過機組頻率給定擾動的擾動量及錄波時間，其中錄波時間不能太短，確認后開始頻率擾動試驗。 空載頻率擾動試驗的過程如下：首先自動將機組頻率給定調(diào)整到：50-擾動量/2，等待一定時間后進行上擾試驗，將機組頻率給定自動階躍到：50+擾動量/2，在設定的錄波時間到達后進行下擾試驗，將機組頻率給定自動階躍到：50-擾動量/2，直到設定錄波時間到達為止。1.4.6 測試結(jié)果打印通過測試系統(tǒng)保存的

47、數(shù)據(jù)文件（后綴為：.TXT）須先用EXCEL軟件進行轉(zhuǎn)化成相應曲線并打印。首先通過觸摸屏上的軟驅(qū)用軟盤將測試數(shù)據(jù)文件拷貝到計算機中，然后用EXCEL軟件進行轉(zhuǎn)化。為得到最佳的打印效果，需通過EXCEL軟件的圖表屬性調(diào)整菜單將顯示曲線調(diào)整到合適的比例。對于調(diào)速器靜特性試驗打印結(jié)果有兩頁，第一頁為靜特性曲線，第二頁為開/關(guān)方向測試點數(shù)據(jù)，可選擇僅打印其中某一頁。1.5附圖嘮HGS系列雙IPC微機調(diào)速器電氣柜示意圖及電話相抽水適相碩率調(diào)節(jié)2UU-I1DCI-校障檢索百兩手動震修.功率調(diào)節(jié) 開度調(diào)節(jié)HGS系列雙IPC微機調(diào)速器操作界面幫助F1系統(tǒng)幫助:獲得需要的操作幫助.日顯示水輪機的開機曲線.總參數(shù)

48、修改二<1>負載參裁:設定三種調(diào)節(jié)模式下負載調(diào)節(jié)參裁.空載參數(shù):設定不同水頭下空載參數(shù)頻率死區(qū);設定負戟工況三種調(diào)節(jié)模式下的頻率死區(qū).水頭故障時,可以設定水頭模式設定:預置負戟工況三種調(diào)節(jié)模式，顯示方式:設定屏幕保護方式.HGS系列雙IPC微機調(diào)速器在線幫助菜單HGS-E21/2型微機調(diào)速器模擬機組開機過程故障檢索編號故苴定位苜發(fā)時間月，口，的，1日闔領(lǐng)蟲日導葉反檎*口二隔不核4日下游不位口日雙機通訊7-020822：15DT-D2OS；Z2；口:JT7-O2OiQ£22：137-03Oe；22；1207-OB06；42；16HGS系列雙IPC微機調(diào)速器故障檢索菜單HGS

49、系列雙IPC微機調(diào)速器空載頻率擾動試驗HGS系列微機調(diào)速器調(diào)節(jié)原理框圖（導葉部分）祖盹黨即浦jrUCibimt二.1；HGS系列微機調(diào)速器調(diào)節(jié)原理框圖（輪葉部分）2. HGS系列雙IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜2.1 概述本調(diào)節(jié)器為水輪機電液調(diào)速器的兩個重要組成部分之一，完成調(diào)速系統(tǒng)的主要控制規(guī)律與操作保護功能，同機械液壓隨動系統(tǒng)配合，控制水輪發(fā)電機組的頻率及有功功率，實現(xiàn)機組的開機、停機、并網(wǎng)、發(fā)電、調(diào)相等功能；并可與電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊，接受監(jiān)控系統(tǒng)的控制。該電氣柜以工業(yè)控制微機(IPC)和可編程邏輯控制器(PLC)為硬件核心，采用雙微機通道冗余控制+PLC電手動控制結(jié)構(gòu)，并配以液晶觸摸屏作為

50、操作顯示接口，具有良好的全中文圖形人機界面和在線幫助系統(tǒng)，操作簡單方便。電氣柜結(jié)構(gòu)為模塊化的硬件結(jié)構(gòu)，易于維護、維修，可靠性高。適用于大中型混流式、軸流式、貫流式、抽水蓄能機組。2.2 主要特點和功能本調(diào)節(jié)器主要特點和功能可參考HGS系列雙IPC微機調(diào)速器電氣柜，除此之外，還具有如下特點和功能：(1) PLC電手動能單獨開機、停機以及增加和減少負荷。(2)調(diào)速器由兩套完全相同的IPC微機系統(tǒng)(A、B)和PLC電手動構(gòu)成，當其中一套IPC微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)所有輸出將斷開，另一套IPC系統(tǒng)上相應輸出閉合。如果故障子系統(tǒng)原為在線系統(tǒng)，則系統(tǒng)無擾動切到備用子系統(tǒng)；如果故障發(fā)生在備用子系統(tǒng)，則該

51、子系統(tǒng)只需退出備用，而兩套IPC系統(tǒng)同時故障時可切換到PLC電手動運行，這樣能有效保證機組在各種情況下穩(wěn)定運行。220V 電壓同時消失時，根(3) 當雙IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜出現(xiàn)故障或電站廠用交、直流據(jù)實際情況，調(diào)速系統(tǒng)或者切換到手動，或者緊急停機。2.3 主要參數(shù)2.3.1 測頻通道可測量頻率信號幅值范圍0.2V150V;2.3.2 頻率給定范圍45HZ55Hz;2.3.3 開度及功率給定范圍0100%;2.3.4 永態(tài)轉(zhuǎn)差范圍010%;2.3.5 頻率死區(qū)整定范圍0±0.5HZ;2.3.6 轉(zhuǎn)速死區(qū)ixW0.04%;2.3.7 漿葉協(xié)聯(lián)裝置不準確度iaW1.5%；2.3.

52、8 PID參數(shù)整定范圍：比例增益Kp：0.520積分增益Ki:0.05101/s微分增益Kd:05s2.3.9 柜體尺寸長X寬X高=800X800(600)x2260(mm)2.4 附圖：HGS系列雙IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜示意圖:二1口FJRHGS系列雙IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜示意圖3. HGS系列單IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜3.1 概述本調(diào)節(jié)器為水輪機電液調(diào)速器的兩個重要組成部分之一，完成調(diào)速系統(tǒng)的主要控制規(guī)律與操作保護功能，同機械液壓隨動系統(tǒng)配合，控制水輪發(fā)電機組的頻率及有功功率，實現(xiàn)機組的開機、停機、并網(wǎng)、發(fā)電、調(diào)相等功能；并可與電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊，接受監(jiān)控系統(tǒng)的控制。該

53、電氣柜以工業(yè)控制微機（IPC）和可編程邏輯控制器（PLC）為硬件核心，采用單IPC自動控制+PLC電手動控制結(jié)構(gòu)，并配以液晶觸摸屏作為操作顯示接口，具有良好的全中文圖形人機界面和在線幫助系統(tǒng)，操作簡單方便。電氣柜結(jié)構(gòu)為模塊化的硬件結(jié)構(gòu)，易于維護、維修，可靠性高。適用于大中型混流式、軸流式、貫流式、抽水蓄能機組。3.2 主要特點和功能本調(diào)節(jié)器主要特點和功能可參考HGS系列雙IPC微機調(diào)速器電氣柜，除此之外，還具有如下特點和功能：(1) PLC電手動能單獨開機、停機以及增加和減少負荷。(2) 調(diào)速器由單IPC微機系統(tǒng)和PLC電手動構(gòu)成，當IPC微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可切換到PLC電手動運行，這樣能有效

54、保證機組在各種情況下穩(wěn)定運行。(3) 當IPC+PLC微機調(diào)速器電氣柜出現(xiàn)故障或電站廠用交、直流220V電壓同時消失時，根據(jù)實際情況，調(diào)速系統(tǒng)或者切換到手動，或者緊急停機。3.3 主要參數(shù)3.3.1 測頻通道可測量頻率信號幅值范圍0.2V150V;3.3.2 頻率給定范圍45HZ55Hz;3.3.3 開度及功率給定范圍0100%;3.3.4 永態(tài)轉(zhuǎn)差范圍010%;3.3.5 頻率死區(qū)整定范圍0±0.5HZ;3.3.6 轉(zhuǎn)速死區(qū)ixW0.04%;3.3.7 漿葉協(xié)聯(lián)裝置不準確度iaW1.5%；3.3.8 PID參數(shù)整定范圍：比例增益Kp：0.520積分增益Ki:0.05101/s微分增益Kd:05s3.3.9 柜體尺寸長X寬X高=800X800(6