YWT系列高油压可编程微机调速器[1].doc

YWT 系列高油压数字式可编程微机调速器 重庆 公司2008年2月20日联系方式本说明书是为了使用户对YWT系列高油压数字式可编程调速器的安装、调试、正常操作、运行维护有一个总体的了解，具体的各个型号调速器装置可能有一些差别，请在订货时向厂家查询。YWT系列高油压微机调速器的原理、硬件、软件可参考本说明书。来函或电话请与下列地址及人员联系： 重庆 公司 重庆市 邮编： 电话：（023）传真：（023）手机：目 录第一章 综合概述.4 11 微机调速器发展趋势.4 12 YWT 系列中小型高油压数字式调速器的主要特点.4 13 调速器型号定义说明.5 14 YWT 系列中小型高油压数字式调速器供货范围.6 第二章 调速器系统构成.6 21 电气主要功能模块.6 22 机械液压系统.9 23 机械部分主要零部件.9 24 机械基本参数一览.10 25 油压装置.11第三章 软件说明.12 31 工况说明.12 第四章 主要技术参数及功能特点.13 41主要技术参数 .13 42 主要技术数据.14 43 功能特点.14 第五章 安装、调试及维护.16 51 调速器的安装.16 52 调速器整体安装.16 53 电气接线.16 54 充油.16 55 充气.16 56调速器的调试.17 57 调速器出厂试验.18 58 日常维护注意事项.18 59 常见故障判断.18 第六章 售后服务及订货说明.1861 售后服务.18 62 订货说明.19 第一章 综合概述 本调速器说明书是针对重水调速器分公司出厂的YWT 系列数字式可编程微机调速器的说明书。 YWT系列高油压全数字式可编程微机调速器,是采用数字式液压集成技术和可编程控制器为主构成的高可靠性的微机调速器；工作油压为2.5MPA 4.0MPA 6.3MPA 16.0MPA,操作功分为3000N.M、6000 N.M、10000 N.M、18000 N.M、30000N.M、35000 N.M 、50000 N.M、55000 N.M 、60000 N.M 、75000 N.M；调速器的接力器有外置式和内置式二种，这种调速器的特点是不再需要外接高压气源，为电站节约投资和空间。采用了先进的自适应式PID变参数、变结构的控制方式，先进的数字式测频方式，全闭环的随动系统控制、友好的中文人机对话接口；使水轮发电机组安全稳定地运行在各种运行工况下，实现机组的自动和手动开机、并网发电、紧急停机等功能，并按照系统和电站的要求进行机组的频率和开度的调节。 11 微机调速器发展趋势 水轮机调速器问世百余年来，服务于各厂站的同时自身也在不断的发展、更新。目前，总体来说调速器的发展有以下趋势： 由常规油压向高油压发展。液压执行机构长期以来一直被广泛用作水轮机调速器这种重载伺服控制系统的执行机构，它具有能容比大、惯性小、响应快、功率放大系数大、运行平稳、负载刚度大等特点。随着液压技术的发展，其他许多采用液压系统的工业领域早已实现了高油压化，微机调速器也有从常规油压（2.5MPa、4.0MPa）向高油压发展的趋势。采用高油压的调速器利于实现小型化、集成化、标准化。 机电转换接口控制方式从间接数字控制向直接数字控制发展。所谓间接数字控制是指微机控制信号通过D/A 转换环节将数字信号转换为模拟量信号（如010V、410mA等）后，再经放大后驱动电液伺服系统的控制方式。该方式必须通过D/A 转换环节，将数字量转换为模拟量实现数字控制，其主要存在以下问题：（1）由于控制器存在模拟电路，易产生温漂和零漂。（2）多了D/A 环节,降低了可靠性。（2）阀的外控特性表现出滞环，消除滞环使阀的造价大大增加，结构复杂，可靠性降低。（3）整体式磁性材料由于铁损引起的温升严重。而直接数字控制不通过D/A 接口，微机控制信号直接以数字开关信号与电液伺服系统接口实现数字控制，消除了间接数字控制存在的上述问题，使整个系统简单化，并实现整个系统的数字化，应用前景非常广阔。 整体制造及零配件从各厂家独立制造向标准化发展。长期以来，虽然各调速器生产厂家生产的调速器规格基本一致，但是调速器的设计、生产标准、各零部件不尽相同，不仅给用户带来检修、维护不便，而且无法实现批量生产。 YWT 系列高油压数字式可编程微机水轮机调速器作为我公司开发出来的新一代高性能调速器，均已采用高油压、数字式设计，同时，也注意了产品的标准化，如：柜体采用标准尺寸，便于外协单位生产，降低产品成本；电气元器件、各种阀采用市场上流通的常见产品，易于更换、系统升级；机械系统也向集成化、标准化发展。 12 YWT 系列中小型高油压数字式调速器的主要特点： 以进口可编程控制器作为硬件主体，具有高可靠性、高抗干扰能力。 采用中文触摸屏作为人机界面（HMI=Human Machine Interface），直接触摸操作，操作简单，显示直观丰富，调试、维护简便。 采用交流、直流电源同时供电方式，两者互为热备用，相互之间可实现无扰动切换。 电气部分其他外围元件均采用进口器件，确保调速器长期稳定工作。 调速器的额定工作油压为2.5MPA 4.0MPA 6.3MPA 16MPa，体积小，重量轻。 油压装置自成系统，不必设置调速器油压装置用外部气系统，节省投资；油压装置压力油罐实现了油气分离，减小了噪音，提高了油泵的工作寿命。 接力器如果采用外置式安装方式，则安装简便，利于电站布置。 采用标准的电磁换向滑阀作为电液转换接口，实现了直接数字控制。调速器的速动性好、控制精度高、对油质要求低。 机械液压系统全部采用标准阀件构成，取消了常规中小型调速器的辅助接力器、主配压阀、杠杆等中间结构，标准化程度高、抗油污能力强、静态无油耗、维护维修简单。 调速器具有闭环开机规律，无需设置开机顶点，开机参数，并且不需要采集或设置水头信号，对不同机组均能自动迅速安全地将机组开启至空载。 空载电网频率自动跟踪，以及特有自动补偿PID（比例积分微分=Proportional Integral Differential）调节规律，能使机组频率迅速满足同期要求。 调速器设有纯手动、电手动、自动三种操作方式，并且具有手动跟踪功能，能三种运行方式任意相互无扰切换，切换操作时产生的开度变化的接力器全行程，切换后能保持稳定运行。 调速器设有便携式计算机串行通信接口，能实时在线修改参数、程序等，并能保证断电后数据不消失。 调速器具有多种独立的运行参数（比例、积分、微分），并能自动根据停机、空载、负载等不同运行工况自动辨识、切换，保证机组运行于最佳的工况。 调速器实时监视电网波动情况，能在电网发生变化时，自动选择最优调节规律及调节参数，保护机组安全，并使机组始终工作于最佳状态，能使机组适应电网的各种恶劣变化。 具有负载自动识别大、小网功能：单机运行时，保证机组在90110%额定转速范围内的任一频率下稳定运行，频率变化不大于0.5Hz；在单机或并入电网运行时，保证机组在空载至110%额定负荷范围内，能平稳连续地调节出力。 调速器具有故障自诊断功能，能实时监视各组成部分，一旦发生故障，能立即诊断，并显示出故障原因。 调速器具有如下自动容错功能：当机组负载运行，机频测量故障时，则自动取网频作为机频，稳定运行。如网频也同时故障时，则发出报警信号，并保持故障前开度不变；当机组负载运行，导叶位置反馈信号故障时，调速器自动报警并保持故障前的开度运行。 保证机组安全运行，在各种事故情况下，机组甩掉全负荷后，能保证机组自动迅速稳定至空载转速，或根据指令信号，可靠地实现停机或紧急停机。 13 调速器型号定义说明： 按我国水轮机调速器国家型谱以及调速器行业规范，公司生产的调速器分为：中、小型调速器，冲击式专用调速器，大型调速器等。中、小型调速器以调速功大小来区分，冲击式调速器以喷针及折向器数目来区分，大型调速器以主配压阀名义直径来区分。 中、小型调速器 型号说明： Y液压式 W微机，采用可编程控制器（PLC）作为硬件平台。 T调速器 300/600/1000/1800/3000/5000调速功，单位为Kg.m。本公司YWT 系列压数字式中小型微机调速器有多种型号。 2.5； 4.0； 6.3； 16油压等级（单位：MPa），本公司生产的中小型调速器油压等级为2.5 4.0 6.3 16MPa。常规油压及其他压力等级另行说明。 14 YWT 系列中小型高油压数字式调速器供货范围 每台YWT 系列中小型数字式调速器的供货范围为：调节器（电气部分）、机械液压系统、油压装置、外置式接力器、机电合柜柜体、导叶反馈装置及连接接力器的高压软管两根（长度约为2.5 米）。 第二章 调速器系统构成 本说明书适用于本公司生产的YWT-300/600/1000/1800/3000/5000/7500-16-系列高油压数字式可编程微机调速器（属于中小型调速器）。 中小型数字式可编程微机调速器由微机调节器（电气部分），机械液压系统，油压装置等三大部分构成，实现对水轮机导叶的调节控制功能。微机调节器以可编程控制器（PLC）作为节控制核心，外围配以进口元器件，置于电气柜内。机械液压系统是整个调速器的执行机构，它接受微机调节器发出的控制信号，控制调速器接力器的开和关，置于机械柜内。油压装置为调速器的机械液压部分提供动力油源。 该系列调速器采用机电合柜的结构形式，其电气部分布置于柜体上半部分，机械部分布置于柜体下半部分，整个柜体布置于回油箱上，与油压装置构成一体，形成组合式调速器。 2.1 电气主要功能模块 2.1.1 测频模块 （1）频率测量的原理 测频模块采用先进的数字式脉冲测频方式，设计三路测频，两路机频，一路网频。两路机频一路为机组PT 残压信号，另一路为齿盘信号。 （2）残压测频 残压信号经隔离、整形成同频率的方波信号后，直接送至单片机的引脚，由单片机记录两个上升沿之间经过的基准脉冲个数，即可测得方波信号的周期，从而得到频率。测得的频率通过总线送至可编程控制器。由以上频率测量的原理可知：数字式脉冲测频方式的精度取决于基准脉冲的频率，基准脉冲的频率越高，对同一频率测的数据精度就越高。 （3）齿盘测频 齿盘信号测频接口为测频模块预留的接口，一般中小型调速器不采用，也可以按电站需要随时 测频 计数 可编程 测频 输入 滤波 整形 接入（齿盘测频装置不在中小型高油压数字式微机调速器供货范围）。 齿盘测频装置设计为双接近开关，双接近开关信号经过隔离后，同时送到单片机。两个传感器经过齿盘同一个边的时间差，只与齿盘旋转的线速度有关，而与齿盘的加工精度、摆动、振动无关，齿盘测频通过测量两个传感器的上升沿的时间，计算出频率。 齿盘测频接近开关1 信号和接近开关2 信号经光电隔离等处理后得到的综合整理信号与6M 晶振产生的6M 高频信号4 分频后的到的信号f2相与，得到测频计数信号，再经过程序处理，得到的机频由总线送到可编程控制器（PLC）。 通常接入工作的为机组残压PT 信号和网频PT 信号。齿盘测频采用时，残压测频经与齿盘测频进行比较验证无误后，供调速器程序计算使用。当残压测频故障或比较结果超出范围时，齿盘测频信号供调速器程序计算使用。调速器在并网后，网频仍可作调速器的测频后备。 2.1.2 PLC 控制模块 以可编程控制器（PLC）作为硬件平台构成微机调节器，除了测频模块、彩色触摸屏以外，还有CPU 模块、输入模块、输出模块、A/D转换模块、通讯模块。因为各个可编程控制器（PLC）厂家设计构成不同，构成调节器的某些模块是集成的，但各功能块都是必须具备的。如日本三菱（Mitsubishi）公司将PLC的CPU 模块、输入模块、输出模块集成在主机上，而欧姆龙公司PLC 的CPU 模块、输入模块、输出模块、A/D 转换模块、通讯模块是分离的，呈积木式结构。 该系列调节器可以各种可编程控制器（PLC）作为硬件平台，在功能性能上无差别。通常我公司采用日本三菱（Mitsubishi）公司FX2N，也可以按用户要求采用其他的可编程控制器（PLC）。 本说明书以日本三菱（Mitsubishi）公司FX2N-32MT 为例介绍，其他可编程控制器（PLC）参考使用。FX2N-32MT 是高速度，高性能，高档次的CPU 模块。除输入/出32 点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。 表 1 三菱FX2N 系列可编程控制器参数表 使用环境 无腐蚀性气体，无尘埃 环境温度 055c（使用时），-20c（储存时） 环境湿度 35-85%RH（不结露）使用时 耐压 AC1500V1 分钟 所有端子与接地端之间 绝缘电阻 5M 以上（500V兆欧表） 电源电压 AC100V-240V（DC100V-240V） +10%-15%50/60HZ 允许瞬时断电时间 瞬时断电时间在10ms 继续工作 电源保险丝 250V3.15A(3A)6*2 消耗功率 35VA 传感器电源 DC24V250mA 以下 运算控制方式 存储程序反复运算方式（专用LSI），中断命令 输入输出控制方法 批处理方式 程序语言 继电器符号+步进梯形图方式（可用SFC 表示） 最大存储容量 16K 内置存储器容量 8K 基本步进指令 基本（顺控）指令27 个，步进指令2 个 应用指令 128 种298 个 输入继电器 8 点X0-X7 输出继电器 8 点Y0-Y7 表 2 三菱FX2N-2AD 转换模块参数表 项目 输入电压 DC 010V,DC 05V, (输入电阻200 千欧),绝对最大量程:DC-0.5V和+15V 输入电流 420mA,( 输入电阻250欧) 模拟量输入范围 绝对最大量程:-2mA和+60mA分辨率 2.5mV(10V/4000) 4A(20-4)mA/4000 总体精度 1%(满量程010V) 1%(满量程420mA) 数字输出 12 位 转换速度 2.5ms/通道(顺控程序和同步) 隔离 在模拟和数字电路之间光电隔离，直流/直流变压器隔离主单元电源，在模拟通道之间没有隔离 电源规格 主单元提供的内部电源DC 5V 20mA 或DC 24V10%,50mA ，占用的I/O 点数 8 个输入或输出点 适用的控制器 FX2N 尺寸(宽*厚*高) 43mm87mm90mm 2.1.3 触摸屏 人机界面是操作人员和机器设备之间沟通的桥梁，为了便于人机交流，采用中文触摸屏作为人机交换界面。触摸屏一般采用台湾eView 触摸屏。触摸屏可随客户要求采用其他尺寸，如：5.7，10.4。 触摸屏中文显示，能很明确的指示并告知操作人员机器设备当前的状况,手动触控操作，使操作变得简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器。eView中文触摸屏作为YWT 系列高油压数字式微机调速器的人机操作界面，具有以下几个特点： 直接手动触摸屏的表面操作，非按键操作，操作简单直观，大大避免按键操作时容易引起的误操作。 可以显示各种动态图表（棒图、仪表）。 触摸屏可显示各种数据、状态，进行各种操作、试验、记录、报警、通信。 触摸屏操作画面有：复位画面，主运行画面，密码设置，系统设置，操作选择，空载参数设置，发电参数设置，行程设定画面，静特性实验，空载频率扰动试验等等， 2.1.4 与外部的通讯接口及功能 微机调速器具有灵活的与上位机的通讯功能。调速器标准配置采用RS-232串行通讯口通讯。调速器的各种参数和特性可通过上位机整定。调速器串行通讯口通讯的主要内容有：调速器向上位机传送运行的各种数字量、状态量、故障信号与类型及用户提出的特殊要求，并接受上位机下传的各种操作调节指令。 2.2 机械液压系统 YWT 系列数字式微机调速器以电磁换向滑阀作为电液转换元件的调速器，其机械液压系统全部采用标准化液压元件构成，具有集成化程度高、油路通径大、抗油污能力强、静态无油耗等特点。 2.2.1 工作原理 液压系统采用双油路控制方式控制接力器的位移。正常运行时微机根据具体的控制量选择不同的液压回路进行控制。当调节器微幅调节时，电气输出信号控制微调阀动作，阀直接控制接力器开（或关）机腔进压力油；同时液控单向节流阀（俗称液控锁）逆向开启，接力器关（或开）机腔接通排油，接力器向开启（或关闭）方向运动。调节器微幅调节时，接力器直接受电磁阀控制；因电磁阀额定流量相对而言比较小，所以可以实现对接力器的微幅调节。 当调节器需大幅调节时，电气输出信号控制中调阀动作，阀控制液动换向阀左（或右）端控制腔进压力油；液动换向阀向右（或左）移动换向，主压力油经液动换向阀通往接力器开（或关）机腔，同时使接力器关（或开）机腔经液动换向阀排油，接力器将快速移动至需要位置。相对电磁阀而言，液动换向阀通流能力比较大，因此可以实现对接力器的大幅调节。 在电磁铁失电（脉冲低电平信号）情况下，接力器处在稳定平衡状态下，各液压阀件均处于自锁状态（油路封闭）。这就是说当电气部分故障时，接力器将维持原开度不变。此时可用手动按钮进行手动操作。 在事故停机情况下，微调、中调和粗调电磁阀通过自动或手动信号同时动作，使液动换向阀右端控制腔接压力油，液动换向阀换向到压力油直通接力器关机腔，开机腔排油；接力器以液动换向阀整定好的调节保证计算时间紧急关机。 2.3 机械部分主要零部件 2.3.1 数字逻辑阀（电磁换向滑阀） 数字逻辑阀，是一种开关式液压控制元件，由阀体、电磁铁、控制阀芯和复位弹簧构成。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，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。 2.3.2 紧急停机 紧急停机是采用粗调电磁阀关闭保证快速、可靠的关闭导叶。因电磁阀线圈不能长期带电，故设有时间继电器延时20秒就自动复归，不会因人为忘了复归而烧毁线圈。在任意工况下都可以用远方操作、现地机手动操作实现紧急停机。 2.3.3 液控换向阀 采用4WH 型液控换向阀直接控制接力器，静态无油耗，换向频率高。 2.3.4 节流阀 通过旋转阀上的调节螺钉，可以方便地调整接力器开、关机时间。 2.3.5 滤油器 滤油器滤芯可以卸下清洗，滤油精度高。 2.3.6 主接力器 主接力器在数字阀控制下往复运行，经传动机构带动导叶开关。 2.3.7 分段关闭装置（需要时单独选配） 当电站引水管道较长且未设置调压井，压力钢管的允许压力不能满足调保计算的压力上升时，调速器应设置分段关闭装置。分段关闭装置由分段阀、斜块及行程换向阀组成,斜块固定在接力器伸出杆上,水平移动斜块,可以改变分段拐点位置,使其等于或大于机组空载开度位置。 2.3.8 导叶反馈传感器 导叶反馈传感器即电-位移传感器，采用输出电压为直流420MA的精密电位器，构成有效行程为0200mm 的电-位移传感器。该装置通过钢丝绳与接力器伸出杆直接相连，调整极其方便。 2.4 机械基本参数一览 球座式电磁阀公称通径：6mm（10 mm） 液动换向阀通径：16mm32mm 供油压力：1416Mpa 滤油精度：80m 电磁阀额定电流：1A 最短关机时间：2S 2.5 油压装置 油压装置采用高压齿轮泵及蓄能器，使得设计结构简单、紧凑、外形美观，密封性能好，无渗漏现象，安全可靠，响应速度快，油耗低（节能），寿命长等特点，是目前水电站调速器控制系统的新型装置。 YWT-300-16-,YWT-600-16-,YWT-1000-16- 三种型号的高油压数字式微机调速器按实际需要配备一个气囊式蓄能器和一套油泵及电机。对于YWT-1800-16-,YWT-3000-16- 两种型号的高油压数字式微机调速器按实际需要配备两个气囊式蓄能器和两套油泵及电机，实现冗余备用。对于YWT-5000-16-, YWT-7500-16-型高油压数字式微机调速器按实际需要配备三个气囊式蓄能器和两套油泵及电机，实现冗余备用。 油压装置硬件构成：本油压装置由回油箱、高压齿轮油泵、气囊式蓄能器、溢流阀、滤油器及其它部件组成。 每个蓄能器配有一个油泵，当该蓄能器油压低时，油泵启动，将回油箱的油，泵到蓄能器钢瓶中，压缩气囊，使气囊蓄能。2.5.1 油压装置的特点 采用2.5 4.0 6.3 16MPa油压装置，不用外部油源，无需设置外部气源，自成系统，节省了气系统的投资。 实现油气分离，不会产生油气混合的现象，减小了油污染。 接力器缸布置上采用外置，方便电站布置，对于立式机组的布置更为简化。 采用高油压齿轮油泵，降低油压装置的能耗及噪音。 2.6 主要零部件 2.6.1 回油箱 回油箱是钢板焊接而成的用于蓄存无压力油的箱型容器，蓄存无压力油，又是调速器的基座。回油箱装有单独的油泵吸油过滤器，过滤器均能方便地拆下清洗。侧面装有液位显示计和温度计，可观察油位高低及油温高低。回油箱无裂纹、开缝或盲孔，出厂时经过渗漏试验。 回油箱的容量不小于压力油罐容积的1.3 倍。 2.6.2 油泵组及电动机 整个油压装置设有2 套独立的齿轮油泵，一台工作，一台备用。每台油泵每分钟的供油总量不小于导叶接力器总有效容量的2 倍。每台油泵由相应的三相感应电动机直接驱动。 每台油泵配有一套组合阀组（包括减载阀、安全阀、截止阀等）。当油压超过正常工作油压上限的2时，安全阀开始排油；当油压超过正常工作油压上限16时，安全阀能排出油泵的全部供油量，压力罐的压力不再上升，当油压降至正常工作油压时，安全阀自动关闭。 两台油泵在油压装置控制系统的控制下（注：油压装置控制系统，不在调速系统供货范围内），既能单独运行又能联合运行。 油泵组无论在空载或满载运行时，距泵上方或水平方向1m 处，噪音不超过80 分贝（dB(A)）。 2.6.3 气囊式蓄能器 其主要作用如下： 储存能量：当系统瞬时需要大量压力油时，由蓄能器和油泵同时供油，故可减少电机油泵的启动次数。 当停电或油泵故障时，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。经5至7年使用后，氮气压力降为3MPa 时，必须人工补充氮气。 第三章 软件说明 31 工况说明 水轮发电机组运行工况复杂，各工况转换全部由水轮机调速器实现，下图是水轮发电机组工作的主要工况，其中停机备用、空载、负载、调相是水轮发电机组的稳态循环，其他皆为暂态过程。 311 停机备用（复位） 该工况下，机组处于停机备用状态，机组转速为零、导叶开度为全关。若导叶向开方向漂移至大于1%开度时，导叶关闭的电磁阀将会动作，使导叶关闭。 312 自动开机过程及空载循环 机组处于停机备用工况，由中控室发开机令，调速器自动按照闭环开机规律将水轮发电机组开启，机组转速上升到95%以上，进入空载循环，自动跟踪电网频率。若在开机过程中，机频断线，调速器自动将导叶关至最低空载开度位置，若此时发停机令，调速器自动将导叶全关。 313 负载循环 当水轮发电机组满足同期条件，中控室发出同期命令，机组同期，机组进入负载循环。调速器打开电气开度限制，并根据调速器的调节设定及电网情况，选择负载调节模式：频率调节、开度调节。并网后，调速器实时监测电网波动情况，自动选择调节模式。 314 开度调节模式 机组并网后，电网频率在50E（E 为调速器设定的转速死区）范围内，且调速器不具备功率调节条件，可判断机组运行在大电网，调速器处于开度调节模式；若电网频率超出50E 范围，调速器自动由开度调节转换为频率调节。开度调节的实质就是电网频率在50E 范围内波动时，接力器开度不随频率变化而变化，稳定于某一开度运行。 315 频率调节模式 频率调节即无差调节，其实质调速器根据电网频率情况，不断对导叶开度做无差调节：即不论机组频率与给定频率（50Hz）差值多小，调速器始终通过 调节导叶开或关，使机组频率趋于50Hz。 316 调相运行 当机组并网后，中控室发调相令，调速器将接力器关闭，机组由发电机转变为电动机运行，从电网吸收有功，机组处于调相运行状态。如调相令解除，则自动将导叶开度开启至空载位置。 317 停机 在空载时，只要调速器接到停机令，就会迅速关闭导叶。但在发电状态时不执行停机令，以免操作人员误操作而甩负荷。调速器停机后进入停机等待（即复位），机组处于备用状态。 第四章 主要技术参数及功能特点 YWT 系列高油压数字式微机调速器所有性能指标均满足GB/T9652.1-2003水轮机调速器与油压装置技术条件的规定，并满足国家相关行业及部颁标准。 41 主要技术参数 411 动、静态特性 静态特性曲线近似为一直线，最大非线性度5% 调速器转速死区 ix0.03% 空载工况自动运行，机组转速摆动相对值0.15% 机组甩25%负荷，接力器不动时间0.2S 机组甩100%额定负荷后，从接力器第一次向开启方向移动起，到机组转速摆动相对值不超过0.5%为止，历时不大于40s；在转速变化过程中，超过稳态转速3%额定转速值以上的波峰不超过两次。 调速器动、静态特性，能符合SD295-88 和GB/T9652-1997水轮机调速器与油压装置技术条件的有关规定。 412 可靠性 平均无故障运行时间（MTBF）不少于30000h。 大修间隔时间不少于6 年z 调速器可利用率不少于99.9% 退役前的使用年限不少于35 年 413 调节性能及相关性能保证 调速器手动、自动切换操作时，产生的开度变化1%的接力器全行程。 机组负载运行，永态转差系数bp 值整定为2%或以上时，由调速器引起的机组出力摆动相对值不大于1%。 采用交、直流同时供电，电源切换操作及整机供电电源切除或投入时，产生的开度变化1%的接力器全行程。 整机供电电源切除或投入时，调速器能保证接力器开度变化1%的接力器全行程。 机组处于孤立电网，带稳定负荷运行时，调速器能保证机组频率变化0.35Hz。 在水轮发电机出口开关以外切除，机组突然甩25%额定负荷时，或处于小电网运行，负荷发生25%额定负荷突变时，调速器能保证在调节过程中最高转速不超过140%，所引起的频率波动过渡过程中的波峰数2 个，调节时间30S，且频率波动的波谷49.5Hz。 42 主要技术数据 型号：YWT-300/600/1000/1800/3000/5000/7500-STS 电源：AC220或DC220 正常工作油压：16MPa 电液转换型式：数字逻辑阀 调速器的保证容量不小于：300/600/1000/1800/3000/5000/7500(kgm) 调节规律：并联PID 调速器转速死区：0.03% 比例增益KP：0.01-35 积分增益KI：0.01-20s 微分增益KD：0-5s 永态转差系数：bp010%（调整分辨率1%） 频率给定范围：FG45.055.0Hz（调整分辨率0.01Hz） 频率死区范围：E02.0Hz（调整分辨率0.01Hz） 测速方式：残压或残压+齿盘 43 功能特点 431 综合特点 动、静态品质优异，所有性能指标均达到或优于国家标准。 自适应式开机规律，对不同机组均能迅速安全地将机组开启至空载。 空载自动跟踪电网频率，以及特有自动补偿PID 调节规律，能使机组频率迅速达到同期要求。 负载智能式变结构PID 调节规律，能使机组适应电网的各种恶劣变化。即负载实时监视电网波动情况，能在电网发生变化时，自动选择最优调节规律及调节参数，保护机组安全，并使机组始终工作于最佳状态。 各运行工况可以任意切换无扰动。 调速器设有机手动、电手动、自动三种操作方式，并且具有手动跟踪功能，能三种运行方式任意相互无扰切换，切换操作时产生的开度变化的接力器全行程，切换后能保持稳定运行。 当机组并网运行，永态转差系数整定在2%时，由于调速器引起的机组出力摆动相对值不大于1%。 调速器具有多种独立的运行参数（比例、积分、微分），并能自动根据停机、空载、负载等不同运行工况自动切换。保证机组运行于最佳的工况。 调速器实时监视电网波动情况，能在电网发生变化时，自动选择最优调节规律及调节参数，保护机组安全，并使机组始终工作于最佳状态，能使机组适应电网的各种恶劣变化。具有负载自动识别大、小网功能：单机运行时，保证机组在90110%额定转速范围内的任一频率下稳定运行，频率变化不大于0.5Hz；在单机或并入电网运行时，保证机组在空载至110%额定负荷范围内，能平稳连续地调节出力。 调速器具有故障自诊断功能，能实时监视各组成部分，一旦发生故障，能立即诊断，并显示出故障原因。 调速器具有如下自动容错功能:当机组负载运行，机频测量故障时，则自动取网频作为机频，稳定运行。如网频也同时故障时，则发出报警信号，并保持故障前开度不变；当机组负载运行，导叶位置反馈信号故障时，调速器自动报警并保持故障前的开度运行。 保证机组安全运行，在各种事故情况下，机组甩掉全负荷后，能保证机组自动迅速稳定至空载转速，或根据指令信号，可靠地实现停机或紧急停机。 432 机械特点 调速器的额定工作油压为16MPa，体积小，重量轻。 油压装置自成系统，不必设置调速器油压装置外部气系统，节省投资；油压装置压力油罐实现了油气分离，提高油泵的工作寿命。 接力器采用外置式安装方式，安装简便，利于电站布置。 采用标准的电磁阀作为电液转换接口，实现了直接数字控制，因而调速器的速动性好、控制精度高、对油质要求低。 机械液压系统全部采用标准阀件构成，提高了整个系统标准化程度，调试、检修、维护简便，实现了机械系统的免维护。 系统结构上采用集成化设计，取消了常规中小型调速器的辅助接力器、主配压阀、杠杆等所有中间结构，系统无明管、无杠杆，简化环节，可靠性高，调速器的速动性好、控制精度高。 静态无油耗，减小了调速系统的油耗及能耗。 433 电气特点 以可编程控制器作为硬件主体，具有高可靠性、高抗干扰能力。 采用TFT 彩色中文触摸屏作为人机界面（HMI）。直接触摸操作，操作简单，显示直观、丰富。并具有显示实时动态曲线的功能，调试、维护简便。 具有调试、试验功能，通过人机界面（HMI）能轻松完成调速器的调试和试验。 一体化电源设计，交流、直流电源同时供电，两者互为热备用，相互之间可实现无扰动切换。 电气部分其他外围元件均采用进口器件，确保调速器长期稳定工作 测频模块与可编程控制器是通过总线直接连接，彻底解决可编程控制器与测频不能很好匹配问题。 控制输出为数字式方式，无D/A 转换环节，实现直接数字控制。 多处理器并行工作，速度快。扫描周期均20ms。 高抗干扰能力：所有I/O 接口均采用光电隔离及软件滤波。 多种交互方式：能通过计算机键盘、编程器、电柜面板上的触摸屏等多种方式设置参数及进行操作。 带有串行通讯接口，兼容性好，可与各种计算机监控系统联接，可满足电站无人或少人值守。 调速器具有自动容错功能及故障自诊断功能，调节器能实时监视自身组成模块，一旦发生故障，能立即诊断，并以报警模式从触摸屏上指出故障部件。 第五章 安装、调试及维护 51 调速器的安装 连接油压装置及接力器间的油路钢管必须进行严格清理，确保管路清洁无铁屑杂质。出厂前管接头、高压软管已清理干净，安装连接时注意清洁。 52 调速器整体安装 调速器安装基础应按安装图尺寸和其他要求浇灌，并同时留好电缆出口，预埋好有关管道。 接力器的安装 接力器的安装请参照附图：接力器安装图。 接力器支座安装螺钉由调速器厂家随接力器一起提供。 53 电气接线 按电站二次回路图及调速器竣工图册上的配线图，将外部缆线引到调速器电气柜一一对应接线，并仔细检查核对。 为了防止干扰信号，电线建议使用屏蔽电缆，屏蔽层必须正确接地。电压互感器之间的信号线不允许经过熔断器，以保证测频信号的可靠连接。 将柜体良好接地。 54 充油 调速器安装后，从回油箱上空气滤清器内注入L-TSA46 号汽轮机油，相当于壳牌(SHELL)THLLUS-29、埃索(ESSO)TEREO-47号汽轮机油。 55 充气 囊式蓄能器的高压氮气在出厂前已充足，短时间内无需再充气，一般可使用5 到7 年，特殊情况下可用专用的充氮工具充入氮气。 充气时，先将囊式蓄能器顶部旋下，把充氮工具螺口1 旋上，然后将充氮工具螺帽2 与高压氮气瓶口相联。顺时针旋转充氮工具的旋阀3 顶开蓄能器气门芯，然后打开氮气瓶的阀门充气。观察压力表4 上的压力值，当压力值在氮气瓶的阀门关闭后达到额定值时，即可停止充气。逆时针旋转充氮工具的旋阀3 至上止点，拆下充氮工具，就完成了充氮过程。蓄能器充气压力为7.5MPa. 56 调速器的调试 561 油压装置调整 油压装置调整时请参照调速器安装图。 两组泵可以设定手动，人工切换使用，也可设定为自动，电接点压力表事故低压起作用。 切断P(1)数字阀，打开两蓄能P(2)、P(3)数字阀，启动第一组泵调整溢流阀，安全阀至16.5MPa，再切换第二组泵，主系统应仍是16.5MPa（出厂前已经过整定，不需调整）。在启动电机时观察旋转方向应是俯视时顺时针方向，否则会损坏齿轮泵。 调整四个压力继电器，油压正常位置应整定为16MPa 停泵， 底点分别整定为13MPa 和13.5MPa启动,油压过高压力继电器应整定为16.5MPa, 电接点压力事故低压应整定为12.5MPa. 观察外观及听有无异常噪音。 在低油压时，油压升至略大于7.5MPa 时，缓缓打开P(1)数字阀，观查各部件及油管（重点是接头部分）是否渗油，如有立即作相应处理。再将P(1)数字阀全部打开，在断电情况下，手动操作电磁阀8、3 的按扭。使接力器作全行程运动，排出各充油部件及管路中的空气。 电磁阀8、3 为微动控制，操作时接力器作缓慢移动；同时操作电磁阀5、8或5、3为快速控制，使接力器作快速移动，操作电磁换向阀7 按扭，接力器迅速关闭。 5 6。2 开关机时间调整 该调整在额定油压和机手动下进行。 通过调整叠加节流阀上的调节螺钉来整定。调节杆旋出，节流阀流量增大；接力器运行速度加快，反之减慢。开关机时间调整至7s12s 即可。一次调好后，以后维修时无需再调整。 563 导叶反馈传感器调整 5631 接线检查 按随机提供的操作系统图及端子图接线，电源同时输入AC220V及DC220V两组，输出操作电源DC24V一组，传感器专用电源DC15V一组。接线完毕后均应仔细检查，确认无误。 5632 通电检查 将控制器装入调速柜，正确连接好JK1、JKL2、JK3、JK4四个插头，（四个插头座必须对应，否则可能烧毁控制器）。用万用表测量1JX-1和1JX-2（AC220V输入端）两端子间电阻约5欧姆。投入AC220V电源，控制器应工作正常，用万用表测量1JX-11和1JX-12（DC24V输出端）两端子间电压为+24V，1JX-3