1、Especially For YaChiHe 2004/11/18 1鴨池河電站125Mw機組調(diào)速器設(shè)計方案介紹武漢事達電氣股份有限公司二四年十一月2鴨池河電站調(diào)速器技術(shù)方案介紹一、主要機械部分介紹二、主要電氣部分介紹三、運行維護說明四、設(shè)計中需明確的問題五、烏江渡電站的解決方案3 整體布置形式 主配壓閥 伺服電機直線位移轉(zhuǎn)換器 雙濾油器 液壓開度限制機構(gòu) 分段關(guān)閉裝置調(diào)速器主要機械部分介紹鴨池河水電站4 機械部分總述 DFW(S)T-XXX-XX-STARS型微機調(diào)速器是一種具有比例、積分、微分 (PID)調(diào)節(jié)規(guī)律的新型數(shù)字式轉(zhuǎn)速及功率調(diào)節(jié)器，采用伺服電機直線位移轉(zhuǎn)換器接受微機調(diào)節(jié)器發(fā)出的電

2、信號轉(zhuǎn)換成機械位移來調(diào)整導(dǎo)葉開度(和輪葉角度)來改變進入水輪機的流量，從而控制水輪機發(fā)電機組轉(zhuǎn)速和出力。該調(diào)速器適用于大中型混流式、軸流和貫流式水輪發(fā)電機機組的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)。 鴨池河水電站調(diào)速器型號：DFWT-100-4.0-STARS(伺服電機機械自復(fù)中式可編程微機調(diào)速器) 鴨池河水電站5伺服電機和驅(qū)動器內(nèi)部形成閉環(huán)機械液壓動作原理 機械部分頻率固定的定位脈沖信號鴨池河水電站6 機械部分整體布置形式 本調(diào)速器機械液壓部分整體采用直聯(lián)型塊式機構(gòu)，實現(xiàn)了調(diào)速器無杠桿和明油管。該系統(tǒng)所有管道均集成在閥蓋與集成塊中，取消了外部管路。表面無漏油：轉(zhuǎn)換器部分無油，僅下部閥體部分須用油，調(diào)速器上面無

3、油質(zhì)污染。它們僅用螺釘連接，裝拆極為方便，并減少了泄漏。鴨池河水電站7 機械部分單調(diào)主配壓閥示意圖鴨池河水電站 閥蓋裝在主配閥體上部，用內(nèi)六角螺釘固定。 集成塊、濾油器皆在閥蓋上部。緊急停機電磁閥則裝在集成塊側(cè)邊。 8 機械部分主配壓閥鴨池河水電站 由閥體、主配壓閥活塞與襯套、引導(dǎo)閥活塞與襯套以及開、關(guān)機時間調(diào)整螺栓等組成。主要零件加工工藝： 引導(dǎo)閥閥芯、主活塞、主襯套、引導(dǎo)閥襯套：采用不易銹蝕、物理性能優(yōu)秀的38CrMoAl。先后經(jīng)過粗加工，嚴格表面氮化與熱處理，具有較高的表面硬度，數(shù)控激光線切割機床切割等工藝加工而成。9 機械部分伺服電機直線位移轉(zhuǎn)換器 它是一種新型的直線位移轉(zhuǎn)換器，采用全

4、數(shù)字交流伺服電機，精密滾珠絲杠傳動副，具有線性度好，輸出力大，反應(yīng)靈敏，操作方便，可靠性好，結(jié)構(gòu)緊湊等特點。 可以在自動（電氣控制）手動（操作手柄）不同方式間無擾動地切換，有“無油電液轉(zhuǎn)換器”之稱。此形式轉(zhuǎn)換器適用于大、中、小型貫流式、混流式、軸流定槳和轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機組 。鴨池河水電站10 機械部分伺服電機直線位移轉(zhuǎn)換器 采用Panasonic全數(shù)字交流伺服電機，伺服電機帶有旋轉(zhuǎn)編碼器，其自身組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，無須單獨傳感器、單獨反饋。定位精度高、啟動力矩大、性能可靠，保證了調(diào)速器運行的穩(wěn)定性和可靠性。鴨池河水電站 精密滾珠絲杠傳動副，傳動效率高，不會自鎖。具有線性度好，輸出力大，反應(yīng)靈敏，

5、操作方便，可靠性好，結(jié)構(gòu)緊湊等特點。機械定位精度為每米誤差僅0.02mm。11 機械部分伺服電機直線位移轉(zhuǎn)換器示意圖鴨池河水電站12 機械部分伺服電機直線位移轉(zhuǎn)換器 鴨池河水電站 實物分解照片13 機械部分雙濾油器鴨池河水電站 它由兩組濾油管道，一組工作另一組備用。兩組間切換時，可確保油路不致中斷，濾芯為紙質(zhì)式，過濾精度高。 壓力油是從主配壓閥殼體經(jīng)閥蓋進入濾油器的，過濾后的油又通過閥蓋一路供引導(dǎo)閥一路供緊急停機電磁閥，另一路供液壓開度限制機構(gòu)。 濾油精度為：50m。14 機械部分液壓開度限制機構(gòu)鴨池河水電站 機械液壓開限裝置可以對導(dǎo)葉進行開度限制，開限值的調(diào)整既可以現(xiàn)地操作，又可以遠方操作，

6、調(diào)整范圍為0-120。15 機械部分液壓開度限制機構(gòu)示意圖鴨池河水電站 當(dāng)手動或電動操作電磁閥時，可調(diào)整開限控制缸的活塞與內(nèi)缸的相對位移，調(diào)速器在某一開度穩(wěn)定運行時，內(nèi)缸的位置是不動的，那么活塞可上下運動，活塞向下運動時，開限值減少；活塞向上運動時，開限值增加。 在接力器運行時，通過鋼絲繩反饋，液壓開限裝置上的反饋桿隨接力器移動上下擺動，帶動內(nèi)缸上下運動，這時由于開限缸中的油液被鎖住，內(nèi)缸與活塞一起運動。當(dāng)實際開度值等于開限值時，活塞上的壓板運動至零位，即將引導(dǎo)閥活塞限至零位，不能上移，使接力器停止在開度值，實現(xiàn)開限。 16 機械部分分段關(guān)閉裝置鴨池河水電站 分體式分段關(guān)閉裝置，實現(xiàn)接力器按導(dǎo)

7、葉關(guān)閉規(guī)律關(guān)閉導(dǎo)葉。 結(jié)構(gòu)簡單、摩擦阻力小、速動性好。17 機械部分分段關(guān)閉裝置示意圖鴨池河水電站 采用行程閥控制,避免了斷電導(dǎo)致無分段動作而對機組產(chǎn)生的危害； 可以通過頂部調(diào)節(jié)螺栓和側(cè)面調(diào)節(jié)螺栓，分別粗調(diào)和微調(diào)節(jié)流口大小，控制對接力器的進油量使時間調(diào)節(jié)更加準(zhǔn)確； 采用管道式結(jié)構(gòu)，回油節(jié)流，不對開機動作產(chǎn)生影響，使動作更加穩(wěn)定可靠。18 事故配壓閥是一種兩位六通型換向閥，當(dāng)機組轉(zhuǎn)速過高，調(diào)速器關(guān)閉導(dǎo)水機構(gòu)操作失靈時，事故配壓閥接受過速保護信號動作，其閥芯在差壓作用下?lián)Q向，將調(diào)速器切除，油系統(tǒng)中的壓力油直接操作導(dǎo)水機構(gòu)的接力器，緊急關(guān)閉導(dǎo)水機構(gòu)，防止機組過速，為水輪機發(fā)電機組的正常運行提供安全可

8、靠的保護。特點 將傳統(tǒng)過速限制器上電磁閥、油閥、事故配壓閥集于一體， 集成化程度高、體積小、重量輕、占用地場小、安裝方便。 采用液壓緩沖裝置，無振動聲，使用壽命長。 節(jié)流裝置整定好后，不發(fā)生漂移，穩(wěn)定可靠鴨池河水電站事故配壓閥 機械部分19 機械部分拉線式位移傳感器鴨池河水電站 德國ASM拉線式位移傳感器，安裝非常方便，除了測量較為常見的垂直水平方向位移外還可測量來自任何角度的位移。 為確保鴨池河125MW水電站調(diào)速器安全可靠運行，我公司將導(dǎo)葉傳感器由國產(chǎn)電位器型更改成進口拉線式位移傳感器！不銹鋼鋼絲繩420mA輸出非線性0.005%f.sIP65防護等級M4螺紋固定，方便調(diào)整、可靠20 機械

9、部分（完）安裝布置圖鴨池河水電站21 硬件配置 軟件介紹調(diào)速器主要電氣部分介紹鴨池河水電站22智能觸摸屏鴨池河水電站 電氣部分23調(diào)速器的硬件組成施奈德高端產(chǎn)品Premiun系列PLC電源模塊TSX PSY 1610CPU模塊TSX P57 203I/O輸入模塊TSX DEY 16A2I/O輸出模塊TSX DSY 16T2A/D模塊TSX AEY 420D/A模塊TSX ASY 410測頻輸入模塊TSX DEY 32T2K定位模塊TSX CFY 11 電氣部分鴨池河水電站24開關(guān)電源DC24V輸出開關(guān)電源SP-200-24(200W)輸入電壓：AC 85264V DC 120V370VDC24

10、V、DC5V輸出開關(guān)電源D-60B輸入電壓：AC 85264V DC 120V370V 電氣部分鴨池河水電站25齒盤殘壓互為備用比例微分積分轉(zhuǎn)差系數(shù)開環(huán)增益，快速平穩(wěn)帶負荷 電氣部分調(diào)速器的軟件部分鴨池河水電站26模塊自檢故障報警完成傳感器斷線、頻率信號斷線等故障的處理計算第一第二開機和處理限制齒盤和殘壓測頻的處理包括故障切換用于增加/減少頻給、開給和功給開機停機發(fā)電等工況的流程判斷與上位機交換數(shù)據(jù) 電氣部分調(diào)速器的軟件設(shè)計鴨池河水電站27采用梯形圖編程，與傳統(tǒng)繼電器回路相類似，易掌握。Windows操作界面，采用鼠標(biāo)編寫程序 電氣部分調(diào)速器的軟件界面鴨池河水電站28 零點調(diào)整 濾油器切換 濾

11、油器清洗 其他問題調(diào)速器運行維護說明鴨池河水電站29運行維護說明1、電/機轉(zhuǎn)換器的零點調(diào)整調(diào)整此處調(diào)零桿來調(diào)節(jié)零點調(diào)整完成后固定此螺母鴨池河水電站 維護說明302、濾油器切換注意要點切換時后，松開此閥門，可使被更換腔接回油防止存在壓力，更換完畢后，鎖緊。鴨池河水電站 維護說明313、濾油器的清洗 新建電站投運時，調(diào)速器濾油器濾芯必須清洗后方可投入使用，電站運行前期建議每月清洗一次!鴨池河水電站 維護說明324、其它注意事項應(yīng)定時在伺服電機直線位移傳感器加油孔處（油杯）加適量的潤滑機油，確保齒輪和滾珠絲桿有油潤滑。保持環(huán)境清潔，鎖好調(diào)速器柜門，防止灰塵進入調(diào)速器，污染液壓油。注意液壓系統(tǒng)防水防潮

12、。如果液壓油水份含量較高，不但會銹蝕設(shè)備，而且在調(diào)速器暗管中高速流動時，產(chǎn)生大量氣泡，導(dǎo)致調(diào)速器油回流不暢，甚至四處外溢。注意觀查伺服電機直線位移傳感器調(diào)零桿、滑套、導(dǎo)套運動是否靈活。如有卡阻現(xiàn)象，應(yīng)盡早拆開，用油石或金相沙紙?zhí)幚?。注意觀查機組在停機等待或并網(wǎng)穩(wěn)定運行時伺服電機是否頻繁轉(zhuǎn)動，且電機和驅(qū)動器溫度較高。如是，須在調(diào)零桿的機械零點位置重新調(diào)整旋轉(zhuǎn)編碼器零點值。鴨池河水電站 維護說明33調(diào)速器設(shè)計中須明確問題鴨池河水電站341、ASM拉線傳感器安裝鴨池河水電站考慮安裝問題？352、轉(zhuǎn)速繼電器安裝位置考慮安裝在LCU柜上鴨池河水電站363、柜體顏色為與全廠設(shè)備顏色協(xié)調(diào)，請確定柜體顏色，以方便事達電氣柜子的生產(chǎn) ？鴨池河水電站374、通訊接口及協(xié)議 LCU默認為：Modbus RTU485接口是否有專用的接口和協(xié)議？鴨池河水電站38烏江渡電站解決方案鴨池河水電站391、相當(dāng)一部分問題由直線位移傳感器安裝未校平，不牢固引起，我方在指導(dǎo)安裝上負一定的責(zé)任。建議下次檢修時，將傳感器本體校水平。主要出現(xiàn)的現(xiàn)象有：誤開機、誤發(fā)機頻故障、顯示屏顯示錯誤值等等諸多問題。此伸縮桿應(yīng)與接力器移動相平行，并且安裝時應(yīng)校水平且安裝要牢固。否則調(diào)速器采樣容易出錯。402、引導(dǎo)閥發(fā)卡的問題處理 由于零件（圖中所示彈簧）加工問題，未達到設(shè)計要求，導(dǎo)致引導(dǎo)閥