第一篇:GYT型高油壓可編程水輪機(jī)調(diào)速器說明書(模版)
GYT型高油壓
可編程水輪機(jī)調(diào)速器說明書
一 概 述
GYT型高油壓可編程水輪機(jī)調(diào)速器,是在先進(jìn)而成熟的電子、液壓技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制成功的水輪機(jī)調(diào)速器。它具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、性能優(yōu)良、操作維護(hù)方便等突 出特點(diǎn),是水輪機(jī)調(diào)速器更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。
二 主要功能
·測量機(jī)組和電網(wǎng)頻率,實(shí)現(xiàn)機(jī)組空載及孤立運(yùn)行時(shí)的頻率調(diào)節(jié); ·空載時(shí)機(jī)組頻率自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率,便于快速自動(dòng)準(zhǔn)同期; ·手動(dòng)開停機(jī)、增減負(fù)荷及帶負(fù)荷運(yùn)行;
·自動(dòng)開停機(jī),并網(wǎng)后根據(jù)永態(tài)轉(zhuǎn)差率(bp)自動(dòng)調(diào)整機(jī)組出力; ·無條件、無擾動(dòng)地進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)的相互切換;
·液晶屏采集并顯示機(jī)頻、網(wǎng)頻、導(dǎo)葉開度等調(diào)速器主要參數(shù),以及手動(dòng)、自動(dòng)等運(yùn)行 狀態(tài);
·通過按鍵及液晶屏整定、記憶并顯示調(diào)速器的運(yùn)行參數(shù);
·檢測到電氣故障時(shí),能自動(dòng)地切為手動(dòng),并將負(fù)荷固定于故障前的狀態(tài);
·電控柜采用交、直流同時(shí)供電。任一種電源消失后調(diào)速器仍能運(yùn)行。但如果廠用直流 消失,調(diào)速器將不能進(jìn)行手自動(dòng)切換和緊急停機(jī)。
三 電氣部分的主要特點(diǎn)
·采用可靠性極高的可編程(PLC),體積小,抗干擾能力強(qiáng),能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境,平均無故障時(shí)間達(dá)三十萬小時(shí)以上;
·采用內(nèi)部測頻方式,可同時(shí)滿足適時(shí)性和測頻精度的要求,機(jī)頻故障時(shí)可自動(dòng)地切為 手動(dòng);
·調(diào)節(jié)規(guī)律為 PID 智能控制,具有良好的穩(wěn)定性及調(diào)節(jié)品質(zhì);
·具有可擴(kuò)展通訊接口,通過外掛通訊模塊與上位機(jī)通訊十分方便(外掛通訊模塊需單 獨(dú)訂貨)。
四 機(jī)械液壓部分的主要特點(diǎn)
· 采用了電液比例隨動(dòng)裝置、高壓齒輪泵等現(xiàn)代電液控制技術(shù),具有優(yōu)良的速動(dòng)性及穩(wěn) 定性,工作可靠,標(biāo)準(zhǔn)化程度高。
· 工作油壓提高到16MPa,減少了調(diào)速器的液壓放大環(huán)節(jié),體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單?!?采用囊式蓄能器儲(chǔ)能,膠囊內(nèi)所充氮?dú)馀c液壓油不直接觸,油質(zhì)不易劣化,氮?dú)鈽O少 漏失,不需經(jīng)常補(bǔ)氣,電站可省去相應(yīng)的高壓空氣系統(tǒng)。
·液壓缸(即接力器,下同)與回油箱分開安裝,便于電站布置?!ぞ哂幸簤烘i定裝置,確保機(jī)組停機(jī)可靠?!た筛鶕?jù)用戶需要,設(shè)置兩段關(guān)閉裝置。
五 主要技術(shù)參數(shù)
比例系數(shù)P 1-10 積分系數(shù)I 0.5-20 s 微分系數(shù)D 0–5 s 頻率給定FG 45Hz~55 Hz 功率給定PG 0~100% 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp 1~10% 人工死區(qū)E 0~2% 機(jī)頻、網(wǎng)頻信號電壓 AC 0.3~110 V 交流電源 AC 200 V 直流電源 DC 220 V 或DC 110 V 工作油壓 16 Mpa 六 主要技術(shù)指標(biāo)
轉(zhuǎn)速死區(qū)ix ≤0.03%
靜態(tài)特性曲線線性度誤差 <5%
自動(dòng)空載三分鐘轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對值 ≤±0.15% 不動(dòng)時(shí)間Tq ≤0.2 秒
平均故障間隔時(shí)間 ≮8000h 時(shí)漂8h ≮0.1%,溫漂每1℃ ≮0.01%,電壓漂移在±10%Ur ≮0.05%。無事故連續(xù)運(yùn)行時(shí)間 ≮30000小時(shí)
七、電氣部分的構(gòu)成和基本功能
調(diào)速器的電氣控制柜位于回油箱上面,柜體設(shè)前門及左右門,便于調(diào)試和檢修。電控柜 主要由可編程控制器(簡稱可編程或PLC)、頻率信號接口板(簡稱信號接口板)、開關(guān)閥、液晶屏、電源系統(tǒng)等組成。
可編程由基本單元和模/數(shù)混合模塊組成。上電后,可編程上的“POWER”紅燈亮。正常 運(yùn)行時(shí),可編程上“RUN”綠燈亮。可編程基本單元的主要功能是程序執(zhí)行,信號的輸入、輸出,以及系統(tǒng)監(jiān)控等。它的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)均有相應(yīng)的指示燈。
信號接口板用于對機(jī)頻、網(wǎng)頻信號進(jìn)行預(yù)處理,以向可編程提供頻率測量所需的信號。液晶屏采集并顯示調(diào)速器和機(jī)組的主要參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)。通過按鍵可整定并記憶調(diào)速器 的調(diào)節(jié)參數(shù),并把修改后的參數(shù)送給可編程。
電源系統(tǒng)由交流開關(guān)、直流開關(guān)、變壓器、電源轉(zhuǎn)換模塊和三個(gè)開關(guān)電源組成。廠用交 流通過變壓器后和廠用直流一起經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換模塊再送給開關(guān)電源和可編程。廠用直流220V 不經(jīng)過直流開關(guān)直接供給緊急停機(jī)電磁閥和手自動(dòng)切換閥回路??諝忾_關(guān)除了具備開、關(guān)電源的作用外,還具備過流保護(hù)功能。
八、面板顯示及操作
面板顯示及操作見提供的顯示屏操作手冊
九、機(jī)械液壓部分的構(gòu)成和基本功能 1,防泄露電磁換向閥
采用二位三通換向閥,是電液轉(zhuǎn)換的核心元件,根椐信號控制液壓缸動(dòng)作。
2,大波動(dòng)操作閥
當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)時(shí),此時(shí)換向閥動(dòng)作,液壓缸快速動(dòng)作
3,緊急停機(jī)閥
緊急停機(jī)閥采用二位四通電液換向閥。正常情況下,緊急停機(jī)閥處于復(fù)歸狀態(tài),油路不 通;緊急停機(jī)時(shí),控制液壓缸緊急停機(jī)。該閥兩端有手動(dòng)應(yīng)急按鈕,在無直流電源等情況下,可直接用手操作。
4,液壓缸
兩個(gè)液壓缸通過控制環(huán)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。
5,位移傳感器
位移傳感器用于將液壓缸的機(jī)械位移(0-100%)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電氣信號(約0-10V),反饋到電氣部分。
6,液壓鎖錠裝置
液壓鎖錠裝置由鎖定電磁閥及兩個(gè)液壓鎖定閥組成。鎖定電磁閥解除時(shí),液壓鎖定閥為 一通路,不影響液壓缸動(dòng)作;鎖定電磁閥投入后,液壓鎖定閥為一單向閥,不影響液壓缸的 關(guān)機(jī)動(dòng)作,但液壓缸全關(guān)后即不可能開機(jī),起到了鎖定作用。
7,兩段關(guān)閉裝置
兩段關(guān)閉裝置由行程閥、單向節(jié)流閥和可調(diào)撞桿組成。其功能是在液壓缸關(guān)至整定位置時(shí),使液壓缸關(guān)機(jī)速度因節(jié)流閥而減緩,實(shí)現(xiàn)兩段關(guān)閉。第二段關(guān)閉速度由單向節(jié)流閥調(diào)整拐點(diǎn)位置由可調(diào)撞桿調(diào)整。
8,回油箱
用于貯存液壓油,并作為調(diào)速器電控柜及控制閥組的安裝機(jī)體。
9,電機(jī)及油泵
電機(jī)及高壓齒輪泵用于供給壓力油。
10,安全閥
安全閥在油泵出口處,當(dāng)系統(tǒng)油壓高于額定油壓而油泵仍在工作時(shí),可將油泵輸出的高 壓油直接排入油箱。調(diào)整閥內(nèi)彈簧的預(yù)壓量可整定其動(dòng)作值。
11,蓄能器
囊式蓄能器是一種油氣隔離的壓力容器,鋼瓶內(nèi)有一只丁晴橡膠囊,用來貯存氮?dú)?,?力油進(jìn)入鋼瓶后,壓縮囊內(nèi)的氮?dú)?,從而存?chǔ)能量。
12,單向閥
用于防止油泵停止工作時(shí)壓力油倒流。
13,吸油濾油器
安裝在油泵吸油口上,以阻攔較大的機(jī)械雜質(zhì),保護(hù)油泵。
14,濾油器
安裝在油泵出口,提高壓力油的清潔度,保證系統(tǒng)可靠工作。
15,電接點(diǎn)壓力表
當(dāng)油壓下降或上升到整定值時(shí),相應(yīng)的接點(diǎn)閉合,將訊號發(fā)送給油泵電機(jī)控制柜,開啟 或關(guān)閉油泵。壓力表
用于觀察主供油閥后的系統(tǒng)壓力。
十 機(jī)械部分的安裝 GYT型高油壓可編程水輪機(jī)調(diào)速器柜體及液壓缸在電站布置靈活,不受任何限制。
液壓缸為兩個(gè)HSGF 系列雙作用單活塞桿工程用液壓缸,活塞桿聯(lián)接方式為外螺紋。安裝圖參見附圖。
1,電氣部分的安裝
1.1 電柜的安裝
電柜柜體用螺釘固定在油箱上;電磁閥、電液換向閥及壓力繼電器的插頭分別插在相應(yīng)閥體的插座上。
1.2 位移傳感器的安裝及連接
位移傳感器安裝于液壓缸上,安裝時(shí)應(yīng)使其鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)與活塞桿平行,以盡可能正確 地反映液壓缸的位移,位移傳感器與電柜的連接采用多芯屏蔽線。
1.3 對外配線
調(diào)速器對外接線端子排的定義見端子接線圖。
為避免干擾,從PT 引來的機(jī)頻、網(wǎng)頻信號應(yīng)用屏蔽線接入;不同電壓等級的信號必須用 不同的電纜布線?!伴_機(jī)”、“停機(jī)”、“并網(wǎng)”、“增”、“減”是遠(yuǎn)方的控制命令。當(dāng)遠(yuǎn)方發(fā)出某個(gè)命令且調(diào)速器處于自動(dòng)工況時(shí),調(diào)速器將執(zhí)行該命令?!皺C(jī)頻”、“網(wǎng)頻”是機(jī)頻、網(wǎng)頻信號的輸入端子,須用屏蔽線將PT(電壓互感器)上的信號接入?!癆C220V”、“DC220V”是廠用交流電和廠用直流電的輸入端子,須注意DC220V 的正、負(fù)極應(yīng)與端子保持一致,否則會(huì)燒毀緊急停機(jī)電磁閥和手自動(dòng)切換閥上的續(xù)流二極管?!熬o急停機(jī)”是外部緊急停機(jī)令的輸入端子。“緊急停機(jī)復(fù)歸”是外部緊急停機(jī)復(fù)歸令的輸入端子?!肮收蠄?bào)警”是一對空接點(diǎn),其容量為5A、28VDC 或5A、220VAC。機(jī)械液壓部分的調(diào)整
2.1, 確保液壓系統(tǒng)的清潔
污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障的主要原因。污染可加速液壓元件的磨損,導(dǎo)致其性能下降; 堵塞閥的間隙和孔口,引起閥的故障。因此,嚴(yán)格控制液壓系統(tǒng)的污染是提高調(diào)速器動(dòng)作可 靠性的重要保證。
各液壓管道和部件在組裝、充油前要反復(fù)清洗,嚴(yán)防金屬屑、密封材料碎屑等機(jī)械雜質(zhì) 和水分混入液壓油中。新油須經(jīng)仔細(xì)過濾后,才可注入油箱中,在調(diào)速器運(yùn)行初期應(yīng)隨時(shí)檢 查濾油器,發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)清洗或更換。
注意保持液壓系統(tǒng)的密封性,防止灰塵、昆蟲、水和其他雜物混入。
2.2 注油和充氣
將過濾后的清潔油注入油箱,使油面處于規(guī)定范圍。蓄能器內(nèi)的氮?dú)馐怯秒S機(jī)提供的充氮工具充入的。充氣時(shí),先將蓄能器頂部螺帽旋下,把充氮工具螺口1 旋上,然后將充氮工具螺帽2與高壓氮?dú)馄靠谙嗦?lián)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)充氮工具的旋閥3,頂開蓄能器氣門芯,然后打開氮?dú)馄康拈y門充氣。觀察壓力表4上的壓力值,當(dāng)壓力值在氮?dú)馄康拈y門關(guān)閉后達(dá)到額定值時(shí),即可停止充氣。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)充氮工具的旋閥3至上止點(diǎn),拆下充氮工具,旋上蓄能器頂部螺帽,就完成了充氣過程。如果充氣壓力過高,可通過旋塞5放氣。(見充氣圖)2.3,低油壓時(shí)的調(diào)整
a 認(rèn)真檢查各部件的安裝、聯(lián)結(jié)是否符合要求,比例閥、手動(dòng)閥等是否處于中位,手自 動(dòng)切換閥是否處于手動(dòng)位置,緊急停機(jī)閥是否處于復(fù)歸位置。
b 開啟油泵,使油壓升至12MPa,緩慢打開主供油閥,觀察各充油部件及油管有無振動(dòng) 和滲漏,并作相應(yīng)處理。
c 用手動(dòng)操作閥在小范圍內(nèi)反復(fù)操作液壓缸,逐步擴(kuò)大至全行程,以排除各充油部件及 管路中的空氣。操作時(shí)應(yīng)注意隨時(shí)保持油壓。
d 反復(fù)手動(dòng)操作后,將油壓升至額定工作油壓,油泵投入自動(dòng)。
2.4 額定油壓下的調(diào)整
a 密封性檢查
在工作油壓下,用手動(dòng)操作閥反復(fù)操作液壓缸在全行程范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),再次檢查充油部件密封性,并作相應(yīng)處理。b 開關(guān)機(jī)時(shí)間的調(diào)整
手動(dòng)將液壓缸開到全開,然后通過應(yīng)急按鈕手動(dòng)操作緊急停機(jī)閥,使液壓缸全速向關(guān)機(jī)側(cè)運(yùn)動(dòng),用秒表記下此時(shí)的關(guān)機(jī)時(shí)間,并調(diào)整與液壓缸開機(jī)腔相連的單向節(jié)流閥,使關(guān)機(jī)時(shí)間達(dá)到要求值。調(diào)速器切自動(dòng),不輸入機(jī)頻信號,在觸摸屏上設(shè)置開限值為“99.99 % ”發(fā)開機(jī)令,此時(shí)液壓缸將全速開到全開,用與液壓缸關(guān)機(jī)腔相連的單向閥調(diào)整開機(jī)時(shí)間。注意調(diào)整完后將開限恢復(fù)原值。C 兩段關(guān)閉裝置的調(diào)整
如調(diào)速器具有兩段關(guān)閉裝置,則應(yīng)在上述調(diào)整完成之后投入并進(jìn)行調(diào)整。拐點(diǎn)位置由可調(diào)撞桿位置整定,第二段關(guān)閉時(shí)間由單向節(jié)流閥調(diào)整,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥旋鈕, 可開大節(jié)流閥,縮短關(guān)機(jī)時(shí)間;反之則延長關(guān)機(jī)時(shí)間。電氣部分的調(diào)整
首先仔細(xì)檢查外部配線是否準(zhǔn)確無誤,廠用交、直流供電是否正常。如一切正常,即可 合上電源開關(guān)給調(diào)速器供電。上電后調(diào)速器處于手動(dòng)狀態(tài)。將液壓缸手動(dòng)關(guān)到全關(guān),調(diào)整位移傳感器的安裝位置,使其中抽頭上的輸出電壓在0.2~0.6V 之間。然后調(diào)整綜合放大板上的調(diào)零電位器,使液晶屏上的導(dǎo)葉開度為0.40(%);再將液壓缸手動(dòng)開到全開,調(diào)整綜合放大板上的調(diào)幅電位器,使導(dǎo)葉開度為99.6(%)。用手動(dòng)操作使液壓缸在全行程范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),此時(shí)導(dǎo)葉開度將相應(yīng)變化。如開度變化方向與液壓缸運(yùn)動(dòng)方向相反,則應(yīng)將位移傳感器連在“+12V”和“GND”上的接線對換。入。
十一、運(yùn)行、維護(hù)及注意事項(xiàng)
1、運(yùn) 行
手動(dòng)運(yùn)行時(shí),電控柜不起控制作用,但運(yùn)行人員可以從面板上觀察調(diào)速器所處的狀態(tài)及 機(jī)頻、開度等。開停機(jī)、增減負(fù)荷等操作,均由手動(dòng)操作閥完成。若機(jī)組帶固定負(fù)荷在手動(dòng) 工況下運(yùn)行時(shí)間較長時(shí),也可操作鎖定投入按鈕將鎖定投入,以防止機(jī)組過負(fù)荷。調(diào)速器在手動(dòng)工況穩(wěn)定運(yùn)行且無電氣故障時(shí),可操作切自動(dòng)按鈕將調(diào)速器切為自動(dòng)工況。自動(dòng)工況向手動(dòng)工況切換,可隨時(shí)用切手動(dòng)按鈕無條件、無擾動(dòng)地進(jìn)行?!安⒕W(wǎng)”信號在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)必須保持,通常由油開關(guān)重復(fù)接點(diǎn)發(fā)出?!安⒕W(wǎng)”信號消失或接觸不良,調(diào)速器都判斷為甩負(fù)荷,將液壓缸關(guān)回空載開度?!巴C(jī)”令信號級別最高,自動(dòng)運(yùn)行工況時(shí),只要接到“停機(jī)”信號,調(diào)速器都將把液壓缸關(guān)至全關(guān)位置。自動(dòng)開機(jī)時(shí),“開機(jī)”令必須保持10 秒,否則調(diào)速器將認(rèn)為開機(jī)不成功,將液壓缸關(guān)至全關(guān)。開機(jī)、停機(jī)、并網(wǎng)、帶負(fù)荷等操作參見充水后試驗(yàn)。
2、維 護(hù)
2.1、電氣部分的維護(hù) 由于采用高可靠性的PLC 和設(shè)計(jì)合理的外圍電路,電控柜故障率較低,無須日常維護(hù)。大修時(shí)應(yīng)檢查接線是否松動(dòng)并徹底清除積塵,還可視情況按照“試驗(yàn)”一節(jié)進(jìn)行必要的調(diào)速 器試驗(yàn)。
電接點(diǎn)壓力表的接點(diǎn)用久后易氧化發(fā)黑,影響使用,應(yīng)及時(shí)予以更換。
2.2、機(jī)械部分的維護(hù)
運(yùn)行中應(yīng)注意保持調(diào)速器用油的清潔,以保證調(diào)速器能正常、可靠地工作。吸油濾油器 和壓油濾油器應(yīng)定期清洗或更換。調(diào)速器所用液壓油應(yīng)定期檢驗(yàn),不合格時(shí)應(yīng)及時(shí)處理或更 換。
蓄能器具有良好的密封性。為防止個(gè)別膠囊或氣門芯有漏氣現(xiàn)象,影響正常運(yùn)行,在使 用初期應(yīng)進(jìn)行必要的檢漏。在調(diào)速器沒有明顯泄漏的情況下,油箱內(nèi)的油位如有不正常的下 降,即可判斷蓄能器可能有漏氣現(xiàn)象。檢漏時(shí),將蓄能器內(nèi)壓力油全部排空,然后接上充氮 工具,由其壓力表觀察囊內(nèi)壓力是否降低。如壓力下降,則表示有漏氣現(xiàn)象,須作相應(yīng)處理 并進(jìn)行補(bǔ)氣。蓄能器皮囊和高壓軟管為耐油橡膠制品,使用壽命約3-5 年,應(yīng)定期更換。
十二、注意事項(xiàng)
· 空載開限可以限制空載時(shí)導(dǎo)葉開度不超過該值。若開機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)頻升不到50Hz,可 將空載開限加大。
· 功率開限可在0-99.99%之間任意設(shè)定,以限制導(dǎo)葉的最大開度。若自動(dòng)運(yùn)行時(shí)機(jī)組 負(fù)荷不能繼續(xù)增加,應(yīng)先檢查是否已達(dá)到功率開限,并作適當(dāng)調(diào)整。· 若有電氣故障,則調(diào)速器將不可能切為自動(dòng)。
· 人工死區(qū)E 為0 或者太小,并網(wǎng)后液壓缸會(huì)因網(wǎng)頻的波動(dòng)而頻繁調(diào)節(jié);永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù) bp 為1 或者太小,并網(wǎng)后機(jī)組負(fù)荷會(huì)因網(wǎng)頻的升降而明顯變化。
· 導(dǎo)葉開度零位調(diào)整時(shí),不要將開度指示調(diào)整成0.00(%),要比0.00 稍大一點(diǎn),以使
自動(dòng)停機(jī)時(shí)液壓缸能關(guān)到全關(guān)位置;調(diào)整全開位置時(shí),不要將開度指示調(diào)整為99.99(%),要 比99.99(%)稍小一點(diǎn),以使液壓缸能開到全開位置。
· 手動(dòng)運(yùn)行時(shí)發(fā)“停機(jī)”令,調(diào)速器不會(huì)關(guān)機(jī),而只能手動(dòng)關(guān)機(jī)。
· 做模擬開機(jī)試驗(yàn)時(shí),不可向調(diào)速器機(jī)頻端送入50Hz 或大于50Hz 的頻率信號,否則調(diào) 節(jié)輸出不會(huì)增大,液壓缸不會(huì)開啟。
· 調(diào)節(jié)參數(shù)修改時(shí),如超越其允許范圍則修改無效,參數(shù)將自動(dòng)回到默認(rèn)值:P=3,I=0.15,D=1,bp=6%,E=0.4%。
· 緊急停機(jī)電磁閥不能長期帶電,以免燒毀。
· 機(jī)頻故障信號僅在并網(wǎng)工況中反映機(jī)頻信號消失故障。
· 若調(diào)速器測不到網(wǎng)頻,或測得的網(wǎng)頻在45Hz-55Hz 范圍以外,則調(diào)速器自動(dòng)置網(wǎng)頻 為50Hz,液晶屏上顯示網(wǎng)頻50.00Hz。也就是說,網(wǎng)頻故障不影響調(diào)速器正常運(yùn)行?!?插拔電氣元器件時(shí)應(yīng)先斷電,否則會(huì)損壞元器件
· 自動(dòng)停機(jī)時(shí),在機(jī)組停穩(wěn)之前,調(diào)速器液晶屏上會(huì)提前顯示機(jī)頻為零。手動(dòng)停機(jī)時(shí),機(jī)組停穩(wěn)之后,液晶屏還會(huì)顯示一個(gè)很低的機(jī)頻值。這時(shí)只要將調(diào)速器切為自動(dòng),機(jī)頻便會(huì) 顯示為零。
注:本說明書插圖及附圖如有與產(chǎn)品不同之處,以產(chǎn)品隨機(jī)圖紙為準(zhǔn)。_
第二篇:調(diào)速器油壓裝置、尾水盤型閥油壓裝置、主變冷卻器控制系統(tǒng)教案
調(diào)速器油壓裝置、尾水盤形閥油壓裝置、主
變冷卻器控制系統(tǒng)
王浩,講稿分類:運(yùn)行專業(yè) 基本功能
機(jī)組調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)壓油裝置油泵的自動(dòng)啟/停和自動(dòng)補(bǔ)氣功能。盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)壓油裝置油泵的自動(dòng)啟/停。主變冷卻器控制系統(tǒng)能完成三臺(tái)單相變冷卻器及相關(guān)附屬設(shè)備的自動(dòng)和手動(dòng)控制。各輔機(jī)控制系統(tǒng)組成及控制原理
2.1 機(jī)組調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)
2.1.1 系統(tǒng)組成
官地水電站調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)共有4套,每套有2個(gè)動(dòng)力屏和1個(gè)控制屏,屏柜安裝在水輪機(jī)層機(jī)礅旁。布置圖如下:
圖1 調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)屏柜布置圖 調(diào)速器油壓裝置采用PLC控制,控制對象包括2臺(tái)110kW大油泵、1臺(tái)22kW小油泵、3個(gè)油泵出口組合閥和自動(dòng)補(bǔ)氣裝置。
調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)有2回AC 380V電源和1回DC 220V電源。2回AC 380V電源分別取自機(jī)旁動(dòng)力盤Ⅰ、Ⅱ段。大泵采用一回AC 380V作為動(dòng)力電源,小泵采用雙電源供電,兩路電源分別取自兩回主交流電源進(jìn)線,通過配置的雙電源切換開關(guān),實(shí)現(xiàn)雙路電源的自動(dòng)投切。2臺(tái)大泵的C相為開關(guān)電源裝置PS1提供兩路220V交流電源(互為備用),DC 220V為開關(guān)電源裝置PS2提供一路直流電源,開關(guān)電源輸出兩路24V直流電供PLC使用。
控制柜內(nèi)裝有滿足調(diào)速器油壓裝置控制所需的所有控制、保護(hù)設(shè)備和電機(jī)啟動(dòng)設(shè)備,主要包括自動(dòng)空氣開關(guān)、電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器、雙電源切換開關(guān)、AC220V/DC24V開關(guān)電源、DC220V/DC24V開關(guān)電源、PLC、繼電器、防雷設(shè)備、模擬信號隔離器、指示燈、操作控制開關(guān)等設(shè)備。
現(xiàn)地控制屏裝有10.4”彩色液晶(觸摸)顯示屏,顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號,各種報(bào)警信號,各模擬量實(shí)測值(壓力油罐的油位值和油壓值、回油箱的油位值),電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)?,F(xiàn)地控制屏上還設(shè)有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視燈,監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、主要報(bào)警信號等。2.1.2 控制方式及作用
調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)的現(xiàn)地手動(dòng)、自動(dòng)控制方式選擇切換開關(guān)設(shè)在現(xiàn)地柜上;切換開關(guān)設(shè)有“自動(dòng)”、“切除”、“手動(dòng)”三檔。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“自動(dòng)”控制方式時(shí),調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)按照PLC程序自動(dòng)控制相關(guān)控制對象的啟/停。正常運(yùn)行情況下,各控制對象均設(shè)置在“自動(dòng)”控制方式。當(dāng)切換開關(guān)設(shè)置于“切除”位置時(shí),相應(yīng)控制對象退出運(yùn)行。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“手動(dòng)”運(yùn)行時(shí),在現(xiàn)地控制柜上通過按鈕直接啟/停油泵,并閉鎖自動(dòng)控制命令的輸出。
PLC根據(jù)壓力油罐的油壓完成三臺(tái)油泵的啟/停控制。當(dāng)油罐油壓低于工作泵啟動(dòng)壓力時(shí)(主油泵啟動(dòng)壓力5.8MPa,輔助油泵啟動(dòng)壓力6.1MPa),自動(dòng)啟動(dòng)工作泵;若壓力繼續(xù)降低至備用泵啟泵壓力(5.5MPa)或檢測到工作泵故障時(shí),發(fā)出油泵故障報(bào)警,并自動(dòng)啟動(dòng)備用油泵;當(dāng)油壓降低到事故低油壓整定值5.0MPa時(shí),壓力開關(guān)動(dòng)作,壓力開關(guān)空接點(diǎn)作用于發(fā)電機(jī)停機(jī)回路,啟動(dòng)緊急落門停機(jī)流程并報(bào)警;當(dāng)油壓恢復(fù)到正常油壓6.3MPa時(shí),停止工作油泵和備用油泵,如油泵或PLC故障,不能按要求停止油泵運(yùn)行,油壓繼續(xù)上升到油壓過高整定值6.5MPa時(shí),發(fā)出油壓過高報(bào)警信號。
每臺(tái)油泵啟動(dòng)時(shí),油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電,使得油泵出口油直接回到回油箱,實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng),延時(shí)后先導(dǎo)電磁閥失電,油泵電機(jī)出口建壓完成。當(dāng)油泵操作切換開關(guān)置于“手動(dòng)”控制方式時(shí),可通過按鈕手動(dòng)直接啟/停油泵。當(dāng)某臺(tái)油泵故障時(shí),應(yīng)將其切換開關(guān)置于“切除”位置,拉開對應(yīng)主回路開關(guān)。
當(dāng)壓力罐油位上升至上限并且油壓低于額定值時(shí),打開自動(dòng)補(bǔ)氣閥向壓力罐補(bǔ)氣。當(dāng)壓力罐油壓上升至額定值以上或油位降低至下限,則自動(dòng)補(bǔ)氣閥關(guān)閉,停止補(bǔ)氣。補(bǔ)氣開始壓力6.0MPa,補(bǔ)氣停止壓力6.3MPa。
現(xiàn)地控制屏通過MB+口與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信,將切換開關(guān)位置狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警信號(包括電機(jī)故障、PLC故障、軟啟動(dòng)器故障、電源故障、傳感器故障、主/備切換等)以及各模擬量實(shí)測值,以及泵的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過MB+口上送計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。事故低油壓采用兩只壓力開關(guān)獨(dú)立上送。2.1.3 控制原理
調(diào)速器#1油泵電機(jī)控制系統(tǒng)圖:
圖2 調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)#1油泵電機(jī)回路圖
當(dāng)1SA切至自動(dòng)時(shí),接點(diǎn)1、2接通,-1KA2在軟啟動(dòng)器無故障時(shí)是閉合的,當(dāng)PLC控制的-K1觸點(diǎn)接通時(shí),-1KA線圈得電,-1KA觸點(diǎn)接通,使得-1KM線圈得電,1KM觸點(diǎn)閉合,1KA1線圈得電,接觸器控制的主回路接通,實(shí)現(xiàn)油泵電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng),1KM觸點(diǎn)閉合,油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電,使得油泵出口油直接回到回油箱,實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng),延時(shí)后先導(dǎo)電磁閥失電,油泵電機(jī)出口建壓完成;當(dāng)1SA切至手動(dòng)時(shí),接點(diǎn)3、4接通,-1KA2在軟啟動(dòng)器無故障時(shí)是閉合的,按下-SB11按鈕時(shí),-1KA線圈得電,軟啟動(dòng)器回路中的-1KA觸點(diǎn)接通,同時(shí)自保持回路中的-1KA觸點(diǎn)接通,實(shí)現(xiàn)油泵電機(jī)的手動(dòng)啟動(dòng)。2.1.4 運(yùn)行注意事項(xiàng)
3.1.4.1 控制屏上的復(fù)歸按鈕短按復(fù)歸報(bào)警信號,長按恢復(fù)出廠設(shè)置。3.1.4.2 回油箱有油混水監(jiān)測裝置。
3.1.4.3 事故低油壓發(fā)停機(jī)信號,極低油位不停機(jī)。
3.1.4.4 控制系統(tǒng)檢修時(shí)PLC僅靠一塊電池供電,如電池?zé)o電將造成程序丟失。2.1.5 常見運(yùn)行操作
3.1.5.1 將控制把手切至手動(dòng)時(shí),按下啟動(dòng)/停止按鈕可對油泵進(jìn)行啟停操作。3.1.5.2 短按復(fù)歸按鈕可對報(bào)警信號進(jìn)行復(fù)歸。
3.1.5.3 控制系統(tǒng)檢修時(shí),檢查油泵停止后,將3個(gè)油泵控制把手切至切除,將動(dòng)力屏內(nèi)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切至“斷電O”位置,拉開機(jī)旁盤上兩個(gè)動(dòng)力電源開關(guān),拉至檢修位置,拉開機(jī)旁直流饋電屏調(diào)速器油壓裝置控制系統(tǒng)電源開關(guān)。2.2 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng) 2.2.1 系統(tǒng)組成
官地水電站盤型閥油壓裝置設(shè)置了一套自動(dòng)控制系統(tǒng),采用PLC控制,控制對象為2臺(tái)22kW油泵,能完成油壓裝置的現(xiàn)地自動(dòng)和手動(dòng)控制及電機(jī)保護(hù)。
盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)有2回AC 380V電源和1回DC 220V電源。每臺(tái)泵采用一回AC 380V作為動(dòng)力電源,電機(jī)采用常規(guī)電磁式啟動(dòng)。2臺(tái)泵的C相為開關(guān)電源裝置PS1提供兩路220V交流電源(互為備用),DC 220V為開關(guān)電源裝置PS2提供一路直流電源,開關(guān)電源輸出兩路24V直流電供PLC使用。
控制柜內(nèi)裝設(shè)滿足油壓裝置控制所需的所有控制、保護(hù)設(shè)備,主要包括自動(dòng)空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器、開關(guān)電源、PLC、繼電器、防雷設(shè)備、模擬信號隔離器、指示燈、操作控制開關(guān)等。
現(xiàn)地控制屏裝有10.4”彩色液晶(觸摸)顯示屏,顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號,各種報(bào)警信號,各模擬量實(shí)測值(壓力油罐的油位值和油壓值、回油箱的油位值),電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)?,F(xiàn)地控制屏上還設(shè)有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視燈,監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、主要報(bào)警信號等。2.2.2 控制方式及作用
盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)的現(xiàn)地手動(dòng)、自動(dòng)控制方式選擇切換開關(guān)設(shè)在現(xiàn)地柜上;切換開關(guān)設(shè)有“自動(dòng)”、“切除”、“手動(dòng)”三檔。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“自動(dòng)”控制方式時(shí),盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)按照PLC程序自動(dòng)控制相關(guān)控制對象的啟/停。當(dāng)切換開關(guān)設(shè)置于“切除”位置時(shí),相應(yīng)控制對象退出運(yùn)行。將控制方式選擇切換開關(guān)置于“手動(dòng)”運(yùn)行時(shí),在現(xiàn)地控制柜上通過按鈕直接啟/停油泵、開/關(guān)組合閥。
PLC通過油罐壓力開關(guān)和油罐壓力變送器來控制油泵電機(jī)的啟動(dòng)和停止。當(dāng)油罐油壓低于工作泵啟動(dòng)壓力時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)工作泵;若壓力繼續(xù)降低至備用泵啟泵壓力或檢測到工作泵故障時(shí),應(yīng)發(fā)出油泵故障報(bào)警,并自動(dòng)啟動(dòng)備用油泵;當(dāng)油壓繼續(xù)降低到低油壓報(bào)警整定值時(shí),發(fā)出油壓過低報(bào)警信號;當(dāng)油壓恢復(fù)到正常油壓時(shí),停止工作油泵和備用油泵,如油泵或PLC故障,不能按要求停止油泵運(yùn)行,油壓繼續(xù)上升到油壓過高整定值時(shí),發(fā)出油壓過高報(bào)警信號。當(dāng)回油箱液位降低至低液位時(shí)(現(xiàn)場整定)自動(dòng)停泵并發(fā)液位低報(bào)警,回油箱液位過高時(shí)發(fā)液位過高報(bào)警信號。
現(xiàn)地控制屏通過MB+口與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信,將切換開關(guān)位置狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警信號(包括電機(jī)故障、PLC故障、電源故障、傳感器故障、主/備切換等)以及各模擬量實(shí)測值,以及泵的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過MB+口上送計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
2.2.3 控制原理
盤型閥#1油泵電機(jī)控制系統(tǒng)圖:
圖3 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)#1油泵電機(jī)回路圖 當(dāng)1SA切至自動(dòng)時(shí),接點(diǎn)1、2接通,當(dāng)PLC控制的-K1觸點(diǎn)接通時(shí),-1KA線圈得電,-1KA觸點(diǎn)接通,使得-KM1線圈得電,-KM1觸點(diǎn)閉合,接觸器控制的主回路接通,實(shí)現(xiàn)油泵電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng),同時(shí)1KM線圈得電,1KM觸點(diǎn)閉合,油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電,使得油泵出口油直接回到回油箱,實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng),延時(shí)后先導(dǎo)電磁閥失電,油泵電機(jī)出口建壓完成;當(dāng)1SA切至手動(dòng)時(shí),接點(diǎn)3、4接通,按下-SB11按鈕時(shí),-1KM線圈得電,自保持回路中的-1KM觸點(diǎn)接通,接觸器控制的主回路接通,同時(shí)1KM線圈得電,1KM觸點(diǎn)閉合,油泵出口組合閥內(nèi)的先導(dǎo)電磁閥帶電,使得油泵出口油直接回到回油箱,實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng),延時(shí)后先導(dǎo)電磁閥失電,油泵電機(jī)出口建壓完成。2.2.4 運(yùn)行注意事項(xiàng)
2.2.4.1 控制屏上的復(fù)歸按鈕短按復(fù)歸報(bào)警信號,長按恢復(fù)出廠設(shè)置。2.2.4.2 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)沒有自動(dòng)補(bǔ)氣功能。2.2.4.3 根據(jù)與設(shè)計(jì)溝通,正常時(shí)自動(dòng)控制方式不投入。
2.2.4.4 控制系統(tǒng)檢修時(shí)PLC僅靠一塊電池供電,如電池?zé)o電將造成程序丟失。2.2.5 常見運(yùn)行操作
3.2.5.1 將控制把手切至手動(dòng)時(shí),按下啟動(dòng)/停止按鈕可對油泵進(jìn)行啟停操作。3.2.5.2 短按復(fù)歸按鈕可對報(bào)警信號進(jìn)行復(fù)歸。
3.2.5.3 控制系統(tǒng)檢修時(shí),檢查盤型閥壓油裝置已泄壓排油,補(bǔ)氣裝置已退出,檢查油泵停止后,將2個(gè)油泵控制把手切至切除,拉開油泵動(dòng)力電源開關(guān),拉至檢修位置,拉開控制系統(tǒng)直流電源開關(guān)。2.3 主變冷卻器控制系統(tǒng) 2.3.1 系統(tǒng)組成
官地水電站主變冷卻器控制系統(tǒng)共有4套,每套有1個(gè)動(dòng)力屏和1個(gè)控制屏??刂茖ο鬄橹髯兝鋮s器油泵A、B、C 3相,每相各4臺(tái),共12臺(tái)。主變冷卻器控制系統(tǒng)能完成每個(gè)機(jī)組段內(nèi)三套主變冷卻器及相關(guān)附屬設(shè)備的自動(dòng)和手動(dòng)控制以及電機(jī)的保護(hù),確保主變壓器的正常運(yùn)行。
盤柜布置圖如下:
圖4 盤型閥油壓裝置控制系統(tǒng)屏柜布置圖 主變冷卻器的動(dòng)力電源采用AC 380V雙電源供電,柜內(nèi)配置雙電源切換開關(guān),實(shí)現(xiàn)主回路失電時(shí)自動(dòng)投入備用電源回路的功能。主變冷卻器控制系統(tǒng)動(dòng)力柜#1電源取自相應(yīng)的機(jī)旁動(dòng)力盤Ⅰ段,#2電源取自機(jī)旁動(dòng)力盤Ⅱ段;控制柜有1路AC 220V電源,1路DC 220V電源。DC 220V電源取自主變洞直流母線。
柜內(nèi)裝有滿足主變冷卻器所需的所有控制、保護(hù)設(shè)備,主要包括自動(dòng)空氣開關(guān)、雙電源切換開關(guān)、開關(guān)電源、PLC、接觸器、熱繼電器、繼電器、電流變送器(主變高壓側(cè)CT信號)、電壓變送器(主變低壓側(cè)母線PT信號)、防雷設(shè)備、模擬量信號隔離器、指示燈、操作控制開關(guān)等設(shè)備。
現(xiàn)地控制屏裝設(shè)10.4”彩色液晶(觸摸)顯示屏,顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號,各種報(bào)警信號,各模擬量實(shí)測值(如總管壓力、主變低壓側(cè)電壓、主變運(yùn)行負(fù)荷等),電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)作次數(shù),以及進(jìn)行設(shè)定和修改整定值。2.3.2 控制方式及作用
控制方式分為自動(dòng)、切除、手動(dòng),控制方式選擇切換開關(guān)設(shè)在控制屏上,控制方式選擇切換開關(guān)置于“自動(dòng)”控制方式時(shí),主變冷卻器隨主變的狀態(tài)自動(dòng)投切,即主變運(yùn)行時(shí)投入主變冷卻器,主變停運(yùn)時(shí)退出主變冷卻器??刂品绞竭x擇切換開關(guān)置于“手動(dòng)”時(shí),在現(xiàn)地控制柜上通過啟/停切換開關(guān)投切主變冷卻器。
PLC能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每臺(tái)冷卻器的運(yùn)行時(shí)間和啟動(dòng)次數(shù),正常情況下,冷卻器均設(shè)置為“自動(dòng)”控制方式,并根據(jù)運(yùn)行時(shí)間或啟動(dòng)次數(shù)在啟停冷卻器過程中自動(dòng)輪換工作和備用冷卻器,實(shí)現(xiàn)4臺(tái)冷卻器互為備用的功能,并且當(dāng)工作方式自動(dòng)切換時(shí),自動(dòng)發(fā)出信號。
現(xiàn)地控制屏通過MB+口與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信,將切換開關(guān)位置狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警信號(包括電機(jī)故障、PLC故障、電源故障、傳感器故障、主/備切換等)以及各模擬量實(shí)測值,以及泵的運(yùn)行時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過MB+口上送計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。主變共設(shè)兩只油面溫度計(jì)及一只繞組溫度計(jì),控制屏只采集每只溫度計(jì)中的模擬量信號和兩個(gè)控制接點(diǎn)開關(guān),報(bào)警接點(diǎn)及跳閘接點(diǎn)信號由主變端子箱直接接至LCU。2.3.3 控制原理
當(dāng)主變帶電時(shí)自動(dòng)投入一臺(tái)冷卻器運(yùn)行。每臺(tái)變壓器的4個(gè)油泵電機(jī)根據(jù)主變油溫信號自動(dòng)投退。當(dāng)主變油溫達(dá)到45℃時(shí)或監(jiān)測到主變帶電后自動(dòng)投入主用油泵;主變油溫達(dá)到55℃時(shí),自動(dòng)投入輔助油泵;油溫繼續(xù)上升至65℃或主變負(fù)荷超過設(shè)定值并經(jīng)延時(shí),則投入備用油泵,并同時(shí)報(bào)警,發(fā)主變油溫過高告警信號;油溫降低至55℃以下或主變負(fù)荷低于設(shè)定值并經(jīng)延時(shí),自動(dòng)退出備用油泵和輔助油泵;當(dāng)主變退出運(yùn)行后,所有冷卻器自動(dòng)退出運(yùn)行;當(dāng)工作冷卻器出現(xiàn)故障時(shí),包括油流中斷、水流中斷、泄漏、油泵電機(jī)故障,經(jīng)延時(shí)如故障仍未解除,切除故障冷卻器,自動(dòng)投入備用冷卻器運(yùn)行。其中油流中斷、水流中斷、泄露延時(shí)60s,油泵電機(jī)故障延時(shí)200ms。變壓器帶電出現(xiàn)冷卻器全停故障或兩臺(tái)以上冷卻器故障時(shí)延時(shí)5s發(fā)冷卻器故障信號;冷卻器全停20分鐘后若油溫達(dá)75℃,立即發(fā)事故跳閘信號;冷卻器全停60分鐘后不論主變油溫多少,直接發(fā)事故跳閘信號。2.3.4 運(yùn)行注意事項(xiàng)
2.3.4.1 控制屏上的復(fù)歸按鈕短按復(fù)歸報(bào)警信號,長按恢復(fù)出廠設(shè)置。
2.3.4.2 控制系統(tǒng)檢修時(shí)PLC僅靠一塊電池供電,如電池?zé)o電將造成程序丟失。2.3.4.3 SA控制把手控制全部泵運(yùn)行方式。
2.3.5 常見運(yùn)行操作
2.3.4.4 將控制把手切至手動(dòng)時(shí),操作啟動(dòng)/停止切換開關(guān)可對油泵進(jìn)行啟停操作。2.3.4.5 控制系統(tǒng)檢修時(shí),將控制把手切至切除,將動(dòng)力屏內(nèi)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切至“斷電O”位置,拉開機(jī)旁盤兩個(gè)動(dòng)力電源開關(guān),拉至檢修位置,拉開控制系統(tǒng)直流電源開關(guān)。
參考資料:
1,中鼎輔機(jī)控制設(shè)備原理接線圖。
2,官地輔機(jī)及公用系統(tǒng)控制設(shè)備與自動(dòng)化元件合同文件技術(shù)部分。