PCC调速器产品说明书

1、目目 录录1 概述. 12 主要特点. 13 主要技术数据 . 23.1 主要技术指标. 23.2 主要调节参数范围. 23.3 测频精度. 24 系统结构及硬件配置. 34.1 系统结构及硬件配置图. 34.2 电气部分：PCC主机、模拟量I/O模块、数字量I/O模块及触摸屏简介.34.3 机械部分介绍. 124.3.1 概述 . 124.3.2 调速系统液压原理介绍.134.3.3 比例阀伺服系统控制工作原理.134.3.4 步进电机伺服系统控制工作原理.145 工作原理. 145.1 自动开机. 145.2 自动运行. 155.3 自动停机. 165.4 甩负荷. 165.5 手动开机.

2、 165.6 手动停机. 165.7 紧急停机. 166 装置操作说明 . 176.1 调速器主要功能 . 176.2 运行方式. 176.3 运行时参数修改 . 176.4 故障诊断处理功能. 186.5 调速器触摸屏的显示及操作功能 .186.6 调速器的通信. 186.7 触摸屏部分 . 196.7.1 面板部分 . 196.7.2 自动运行 . 196.7.3 电手动操作. 196.7.4 故障处理 . 197 电气部分的安装、调试、维护 . 207.1 安装. 207.2 调试. 207.3 维护. 218 机械部分的安装、调试、维护 . 238.1 安装. 238.2 调试. 23

3、8.3 维护. 259 机电联调. 2510调速器安全措施. 26 11概述概述WB(L)DT系列水轮机调速器是由双PCC控制器控制的步进式无油自复中伺服加比例阀伺服冗余系统，带动液压随动系统，实现对水轮机的控制。可以使用在2.5Mpa、4.0Mpa、6.3Mpa油压系统，单调节水轮机上。本控制系统由双PCC控制器、触摸显示系统、电源系统、步进式无油自复中伺服系统、比例阀伺服系统、液压切换系统、中位位移传感器反馈系统、主接位移传感器反馈系统组成。液压随动系统采用引导阀、辅助接力器、主配压阀、主接力器组成。控制系统采用新一代可编程PCC作为控制的硬件平台，配置中文液晶触摸控制屏，简单易懂的图形化

4、用户程序，独特的四路高精度的可编程测频系统：两路探头齿盘测频，互为备用，一路机组PT测频，与齿盘测频互为备用；一路电网PT测频。2主要特点主要特点2.1步进式无油自复中系统工作时：独特的变速控制方式，具有自动检测步进电机失步等故障诊断和处理功能。具有机械手动功能。保证了整个系统的安全性和可靠性。2.2比例阀系统工作时：控制灵敏、响应快；2.3积木式安装结构，结构简单，操作方便。2.4采用大过油量主配，主配三阀盘等径，高硬度，小间隙，抗油污能力强。2.5采用步进式无油自复中，抗油污能力强，“无”静态耗油。2.6采用梯形图和高级语言C混合编程，保留了程序易懂易读、修改方便、用户便于掌握的特点，同时

5、，使用C语言编程，还具有易于实现复杂的数学运算、能提高控制精度等优点。2.7新一代32位可编程控制器PCC作为调速器控制平台，运算性能、可靠性能大大提高。2.8采用高精度可编程测频，可靠性高、线性度更好，精度更高，响应速度 2更快。2.9完全双电源，互为热备用。2.10使用中文液晶触摸屏，人机交互界面友好，显示信息量大。 3主要技术数据主要技术数据3.1主要技术指标主要技术指标转速死区: ix0.04% (GB/T 9652.1-1997 大型)静态特性曲线近似为直线5% (GB/T 9652.1-1997) 自动空载转速摆动相对值(手动空载转速摆动相对值0.2%时)：0.15% (GB/T

6、9652.1-1997 大型)甩25%负荷接力器不动时间：45Hz时，导叶回关到第二起动开度，PID参与调节，机组自动跟踪网频，如果无网频信号或网频故障时，机组自动跟踪50HZ。说明：空载开度、第一起动开度、第二起动开度由水头给定值确定，其中关系为：空载开度第二起动开度第一起动开度5.2自动运行自动运行5.2.1在自动状态运行。可编程控制器采样机频、网频信号以及其它各种反馈信号等进行运算处理后，PID运算值与主接位移相比较，有差值时，驱动比例阀（步进电机），控制主配压阀偏离中间位置，同时中位传感器将主配位置信号反馈到可编程控制器；当主配压阀位置与可编程控制器所要求的值相时，比例阀（步进电机）回

7、中；当主接位移值与PID运算值相等时，比例阀（步进电机）控制主配压阀回中，自己同时也回中，完成闭环调节。5.2.2负载运行：断路器合上后，机组运行在开度模式、功率模式或频率模式下，在调速器面板上或中控室，可以增/减负荷（开度、功率给定），调节机组出力。调速器在负载工况下，有三种运行方式，频率模式、开度模式、功率模式。调速器在频率模式运行时，切除频率死区设置，系统频率波动时，调速器会根据BP值、频差（系统频率50HZ）做出相应值的调整。此时，调速器会随系统频率频繁调节。调速器在开度模式运行时，投入频率死区设置，系统频率在频率死区设置范围摆动时，调速器不参与调节，系统频率摆动值超过频率死区设置时，

8、调速器会根据BP值、频差（抵消频率死区值）做出相应值的调整。此时调速器根据导叶给定值调节主接力器。调速器在功率模式运行时，投入频率死区设置，调速器根据功率给定调节主接器。注：调速器切功率模式运行时，调速器必须具有功率反馈或功率反馈正常。 165.3自动停机自动停机将负荷减到零，断路器分后，调速器接到“停机令”后，控制器驱动比例阀（步进电机）、主配，关闭导叶，使机组停机。5.4甩负荷甩负荷自动状态下，调速器将快速关闭导叶，当频率回到50HZ，机组将自动跟踪网频，调节导叶开度。5.5手动开机手动开机将调速器导叶置手动状态，锁锭在拔出状态，紧急停机电磁阀在复归位置，机组具备开机条件。纯机械手动时，向

9、开启方向旋转导叶步进电机上手轮（电手动时按导叶增加按钮）一角度，此时将开启导叶，控制旋转的角度可以控制导叶开启的速度，导叶打开后，机组频率上升，此时需要人为控制导叶，稳定机组转速。5.6手动停机手动停机纯机械手动时，向关闭方向旋转导叶步进电机上手轮一角度（电手动时按导叶减少按钮），导叶主接接力器向关方向运动，导叶主接力器全关后，机组停机。旋转手轮角度的大小可以控制关闭导叶的速度。5.7紧急停机紧急停机紧急停机电磁阀接受机组保护紧急停机信号（或者按紧急停机按钮），切断导叶引导阀的油源，将主配控制腔接回油，实现紧急停机。注注：调速器在自动状态时，如手动投紧急停机阀时，请将调速器切到手动状态！如水机

10、保护动作，而调速器未接到停机令时（调速器给定开度不为零），请将调速器切手动状态！ 176装置操作说明装置操作说明6.1调速器主要功能调速器主要功能手/自动开、停机及紧急停机；导叶手动运行、自动运行；远方控制、现地控制；远方可进行自动开/停机、增/减负荷（或频率开度）等操作。自动开机时可按水头计算最佳启动开度、空载开度；当没有水头信号或水头信号不准确时，仍可以保证正常开机。速动性好，操作安全可靠，可随时无扰动进行手/自动方式的切换。在调速器停电的情况下可进行纯机械手动开/停机。具有网频跟踪功能，使调速器快速并网发电。调速器具备开度限制功能，运行人员可以方便从上位机或调速器触摸屏中更改。同时，调速

11、器具有按水头限出力限制和功率限制，按水头限出力限制如投入运行，调速器根据水头，自动调整开度限制值。功率限制根据运行人员设定的120%额定负荷限制，作为第二道限制机组过负荷保护。6.2运行方式运行方式 可进行频率、开度、功率等运行模式的切换；可进行导叶纯手动、电手动和自动运行方式切换；可实现频率跟踪的投入切除；人工频率死区的投入切除；水头自动和手动切换；6.3运行时参数修改运行时参数修改运行水头；开度给定、频率给定、功率给定；电气开限；PID参数； 186.4故障诊断处理功能故障诊断处理功能机频、网频、齿盘测频故障诊断及处理；输入、输出故障诊断及处理；导叶反馈系统故障诊断及处理；导叶液压伺服系统

12、故障诊断及处理；主配压阀发卡诊断，液压系统不跟随故障诊断及发讯；事故停机回路故障诊断；操作出错诊断；传感器故障、频率故障、驱动器故障等，均能由自动运行自动地切至手动运行。6.5调速器触摸屏的显示及操作功能调速器触摸屏的显示及操作功能触摸屏显示下列数值：机组频率、频率给定、电网频率、导叶开度显示、轮叶开度显示、给定开度、电气开限；机组功率、功率给定、当前水头。触摸屏显示下列信号：频率模式、开度模式、功率模式、手动运行、自动运行、机频故障；网频故障、导叶主接位移传感器故障、导叶中接位移传感器故障、功率传感器故障、水头传感器故障、导叶驱动器故障、DL位置状态。触摸屏可进行下列控制：调速器运行模式切换

13、(频率、开度、功率)；参数修改：频率/开度/功率给定、水头值、开限值；信号复归。6.6调速器的通信调速器的通信可上传以下量：机组频率、电网频率、开度、电气开限、机组功率、各种模式；手自动运行状态、各种故障。可下传以下量： 19频率给定、开度给定、电气开限、功率给定、当前水头；各种模式切换。6.7触摸屏部分触摸屏部分 注：详见触摸屏操作说明书注：详见触摸屏操作说明书6.7.1 面板部分6.7.1.1 调速器导叶可分为自动、手动两种方式运行6.7.1.2 操作柜门正面的导叶手/自动切换按钮，可进行调速器的导叶手/自动运动方式切换。按下“导叶手动”钮，导叶立即进入电手动运行方式，同时点亮该按钮内的指

14、示灯；调速器有部分故障或没有调整好时可电手动运行；按下“导叶自动”钮，导叶立即进入自动运行方式（调速器无大故障），同时点亮该按钮内的指示灯；调速器调整好后，且无故障时导叶均应放自动运行方式；纯手动方式:电气部分停电或电气部分检修时可纯手动运行。面板上“增加”、“减少”按键：调速器在自动运行时，“增/减”按键增减的为控制器内给定值，控制器再根据给定值调整导叶开度；调速器在电手动运行时，“增/减”按键增减的为导叶开度值，在面板上，也可以电手动操作轮叶，但在正常运行时，建议将轮叶放自动运行，让调速器自动根据协联控制轮叶。6.7.2 自动运行调速器无故障时，导叶应切到“自动”运动方式。6.7.3 电手

15、动操作操作面板上的导叶增/减按钮，可调整导叶的开度。按下“导叶增加”按钮，导叶开度立即开始增加，松开该钮，导叶开度停止增加；按下“导叶减少”按钮，导叶开度立即开始减少，松开该钮，导叶开度停止减少。轮叶同理。6.7.4 故障处理当调速器出现下表所列故障时，调速器会自动进行处理，处理过程 20如下表：A机（步进电机）控制故障处理：故障类型处理方法（空载）机频故障导叶切B机自动或切手动机频、网频故障导叶切B机自动或切手动测频板故障导叶切B机自动或切手动导叶中位反馈故障导叶切B机自动或切手动导叶接力器反馈故障导叶切B机自动或切手动电机驱动故障导叶切B机自动或切手动B机（比例阀）控制空载故障处理：故障类

16、型处理方法（空载）机频故障导叶切A机自动或切手动机频、网频故障导叶切A机自动或切手动测频板故障导叶切A机自动或切手动导叶中位反馈故障导叶切A机自动或切手动导叶接力器反馈故障导叶切A机自动或切手动比例阀驱动故障导叶切A机自动或切手动 注：其中机频为PT、齿盘冗余为双套冗余， 5V、12V、12V、24V为双套冗余。双套冗余配置，在 I 套故障，自动切换到 II 套，两套都故障时，才做出相应反应。7电气部分的安装、调试、维护电气部分的安装、调试、维护7.1安装安装7.1.1将触摸屏与PCC连接。7.1.2参照电气原理图按配线表要求；将外接信号接入调速器相应的端子上。 217.2调试调试电源调试电源

17、调试7.2.1投入交流电源保险与直流电源保险；7.2.2合上交流电源开关；7.2.3检查+5V，+12V，-12V，24V电源应正常；PCC电源指示灯亮；7.2.4断开交流电源开关，合上直流电源开关；7.2.5检查+5V，+12V，-12V，24V电源应正常；7.2.6合上交流电源开关；再合直流电源开关；7.2.7检查+5V，+12V，-12V，24V电源应正常，PCC电源指示灯亮；7.2.8断开交、直流电源开关;插入所有插件板；然后合上交、直流电源开关；7.2.9检查PCC上灯亮（绿色），PCC工作正常；7.2.10 触摸屏工作正常，切换各模式显示值正常；7.3维护维护7.3.1定期维护每次

18、小修对电气部分清扫一次。每次小修更换触摸屏保护膜一次。每次大修对PCC电池更换一次（要求（要求30S内完成更换过程）内完成更换过程）。每次大修对触摸屏电池更换一次。7.3.2不定期维护导叶反馈传感器位置改变导叶反馈传感器位置改变重新整定其位置。轮叶反馈传感器位置改变轮叶反馈传感器位置改变重新整定其位置。功率反馈传感器位置改变功率反馈传感器位置改变 重新整定其位置。水头反馈传感器位置改变水头反馈传感器位置改变重新整定其位置。触摸屏亮度变暗触摸屏亮度变暗 更换背光灯。触摸屏不显示或触摸屏按键不正常触摸屏不显示或触摸屏按键不正常 停电复电一次，如仍不正常则需更换触摸屏。PCC主机及输入输出模块运行不

19、正常主机及输入输出模块运行不正常 停电复电一次，如仍不正常则需更换主机及模块。PCC电源运行不正常电源运行不正常 停电复电一次，如仍不正常则需更换电源模块。 22通讯模块运行不正常通讯模块运行不正常 停电复电一次，如仍不正常则需更换通讯模块。24V电源故障电源故障 检查电源综合模块E中24V并连二极管是否损坏。检查电源模块E3、E4与电源综合模块E之间的连线是否接触不良或折断。停电复电一次，如仍不正常则需更换24V电源故障。5V、12V电源故障电源故障 检查电源综合模块E中5V、12V并连二极管是否损坏。检查电源模块E1、E2与电源综合模块E之间的连线是否接触不良或折断。停电复电一次，如仍不正

20、常则需更换5V、12V电源故障。AC220V电源消失电源消失 检查交流电源保险是否损坏，检查交流电源继电器是否损坏，检查交流隔离变是否正常，检查交流整流桥是否损坏，更换相应部件。DC220V电源消失电源消失 检查直流电源保险是否损坏，检查直流电源继电器是否损坏，更换相应部件。导叶传感器故障导叶传感器故障 检查传感器接线是否接触不良或折断，传感器电源是否消失，传感器输出电压是否正常，停电复电一次，如仍不正常则需更换传感器。功率传感器故障功率传感器故障 检查传感器接线是否接触不良或折断，传感器电源是否消失，传感器输出电压是否正常，停电复电一次，如仍不正常则需更换传感器。水头传感器故障水头传感器故障

21、 检查传感器接线是否接触不良或折断，传感器电源是否消失，传感器输出电压是否正常，停电复电一次，如仍不正常则需更换传感器。导叶驱动器故障导叶驱动器故障 检查驱动器接线是否接触不良，驱动器是否温度过高，驱动器是否电压过低，步进电机是否过流，停电复电一次，如仍不正常则需更换驱动器。机频故障机频故障 检查机端PT电压是否正常，机端PT保险是否熔断，检查机频各部分接线是否接触不良或折断，检查隔离变T1是否损坏，检查测频板5V、12V电源是否正常，停电复电一次，如仍不正常则需 23更测频板。网频故障网频故障 检查电网PT电压是否正常，电网PT保险是否熔断，检查网频各部分接线是否接触不良或折断，检查隔离变T

22、2是否损坏，检查测频板5V、12V电源是否正常，停电复电一次，如仍不正常则需更测频板。导叶不能切自动导叶不能切自动 导叶有下列故障之一不能切自动：机频故障，导叶返馈故障，导叶驱动器故障，5V、12V、24V电源故障；调速器不能自动开机调速器不能自动开机 调速器有下列故障之一不能自动开机：急停阀未复归，导叶在手动，锁定未拔出，未收到开机令，开机过程有故障导叶切手动，停机令未复归。调速器不能切功率模式调速器不能切功率模式 调速器有功率反馈故障。调速器负荷自动降为空载调速器负荷自动降为空载 断路器辅助接点接触不良。调速器自动时不能增加负荷或负荷不能加满调速器自动时不能增加负荷或负荷不能加满 调整导叶

23、电气开限或水头值。调速器自动开机时频率不能至额定或频率上升慢调速器自动开机时频率不能至额定或频率上升慢 调整水头值。8机械部分的安装、调试、维护机械部分的安装、调试、维护8.1安装安装按调速器装配图的要求安装各部件。柜外有关安装项目根据现场提供的安装图施工。8.2调试调试8.2.1电-位移转换装置调整（注意：检查主接传感器位置，以免拉坏）。（注意：检查主接传感器位置，以免拉坏）。导叶步进电机处于自由状态时，旋转导叶步进电机上部的手轮，可使位移转换装置上、下移动，按手轮指针开方向旋转时，主配压阀开启；反之主配压阀关闭。位移转换装置的运动速度在试验时已调整好，可不作调整。8.2.2导叶液压随动系统

24、平衡调整 24（注意：检查主接传感器位置，以免拉坏）。（注意：检查主接传感器位置，以免拉坏）。将主接器开到中间位置。调整位移转换装置与引导阀连接拉杆，使主接器稳定，背紧螺帽。8.2.3主配压阀导叶开/停机时间调整（注意：检查主接传感器位置，以免拉坏）。（注意：检查主接传感器位置，以免拉坏）。8.2.4开机时间调整8.2.4.1 将开关机时间限位螺母调至较小位置。8.2.4.2 按紧急停机电磁阀全关导叶。8.2.4.3 旋转手轮置开机方向，复归紧急停机电磁阀全开导叶，并用秒表测量开机时间。8.2.4.4 调整开机时间限位螺母。8.2.4.5 重复8.2.4.2-8.2.4.4，至开机时间达到要求

25、。8.2.4.6 锁紧开机时间限位螺母。8.2.4.7 重复8.2.4.2-8.2.4.3，校核开机时间。8.2.4.8 如果开机时间有变动，则重复8.2.4.2-8.2.4.7。注：在动接力器时，一定要检查主接力器传感器安装位置，不注：在动接力器时，一定要检查主接力器传感器安装位置，不能将主接力器传感器拉坏。能将主接力器传感器拉坏。 258.2.5关机时间调整8.2.5.1 将关机时间限位螺母调至较小位置。8.2.5.2 手动全开导叶。8.2.5.3 按紧急停机电磁阀全关导叶，并用秒表测量关机时间。8.2.5.4 调整关机时间限位螺母。8.2.5.5 重复8.2.5.2-8.2.5.4，至关机时间达到要求。8.2.5.6 锁紧关机时间限位螺母。8.2.5.7 重复8.2.5.2-8.2.5.3，校核开机时间。8.2.5.8 如果关机时间有变