年第 期 水电站机电技术
陈村 水轮发 电机组调速器机械柜改造
王连 华
陈村水电站 , 安徽径县
,
摘 要 步进式水轮机调速器 系统结构简单
、
功能完善
、 操作 方便
、 调 节 品 质优越
、 可 靠性高
、 检 修维护工 作 量极
小 。 陈村水 电站 三 台机组 年代 生产的 一 。型调速器机柜的性能 已不 能满足机组调节性能的
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
。 近 两年
采用国 内最新开发研 制 的步进式调速器 , 对三 台调速器进行技术改造 , 运 行效果 良好 , 为电站和 系统运行取 得 了较
好 的经济效 益
。
具有较大推广应用价值 。
关键词 水轮发电机组 调速器 改造 推广应用
陈村水 电站地处皖南 , 安装三 台 水轮发
电机组 。 近年来随着系统结构和容量变化 , 以及 电站
机组 功能 的实现 , 原来 年代生产的 台机
组 一 型调速器机械柜 的性能 已 不能满足机
组调节性能的要求 。 年对三台调速器机械柜进
行技术改造
。 电站组织
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
技术人员对 国内调速器
制造厂进行 了技术调研 , 电站结合机组大修分别对
三台调速器机械柜进行 了技术改造 , 运用效果 良好
。
步进式水轮机调速器是 由步进式电一位移伺服
系统 , 带动液压随动系统 , 实现对水轮机控制的 。 步
进式 电一位移控制系统采用微机 电柜控制信号一步
进式驱动器一步进 电机一丝杠一位移传感器的结构
形式 。 液压随动系统采用引导 阀一辅助接力器一主
配压 阀一主接力器一机械反馈的结构形式
。 步进电
机的应用 , 取消了传统的电一液伺服系统 , 克服了模
拟放大电路存在 的各种 问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
, 特别是取消了电液转
换器 , 消除了由电液转换器引起的一系列问题
。
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机械柜结构
机柜内部布置有上搁板
、
底板 , 上搁板上布置有
步进 电机 、 驱动器 、位移传感器 、 开度指示机构 、手操
机构等 。 底板上安装有滤油器 , 紧急停机电磁配压
阀 、 压力表 、
检修
外浮顶储罐检修方案皮带检修培训教材1变电设备检修规程sf6断路器检修维护检修规程柴油发电机
阀门等 。 引导阀 、 主配压阀布置在底
板下 。 机柜正面的开度指示表所指示的开度为丝杆
的行程 相 当于调速器 中间接力器的行程 并非主接
力器的实际值 , 只是在系统稳定时二者相对应
。 柜内
的开度指示机构指示值为主接力器的实际值 。 刮片
式滤油器供给引导 阀及应急 阀块用油 , 压力表指示
滤油器后部的压力值见图 。
图 调速器系统图
工作原理
正常运行时 , 步进 电机驱动器接受 电柜控制信
号 , 驱动步进 电机旋转 , 步进 电机带动丝杆转动 , 丝
杆将 电机的转动变成直线位移 位移传感器将丝杆
位移信号送至 电柜 , 当丝杆 的位置与电柜所要求 的
值相 同时 , 步进电机停止转动 , 电一位移伺服系统完
成闭环调节 。 丝杆的位移信号经过杠杆带动引导阀 ,
控制辅助接力器 , 主配压阀 , 驱动 主接力器运动 , 主
接力器的位移信号经过机械反馈机构 , 杠杆送至引
导 阀使引导阀回中 , 液压随动系统完成跟随调节参
水电站机电技术 年第 期
见图 。
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业业业 步进进进 悠梦梦梦 引导导控控控控控控 一 电机机机机机机机机 阅主主
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·
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图 系统结构图
紧急停机时 , 紧急停机电磁阀接受停机信号 , 切
断导叶引导 阀的油源实现紧急停机 。
手操机构用 于检修 , 试验和纯机械手动运行时
的控制 , 正常运行的开度 限制 由电柜通过步进 电机
实现 。
主要特点及功能
主要特点
步进式调速器整个系统结构简单 , 功能完善 , 操
作方便 , 调节品质优越 , 可靠性高 , 检修维护工作量
小 。 除满足 一 的要求外 , 还有如下特点
独特的变速控制方式 , 具有 自动检测步进电
机失步等故障诊断处理等功能 。 保证了整个系统的
安全可靠性 。
除保留传统调速器具有的所有功能外 , 还增
加了当电柜电源消失时自动进人手动运行并维持原
有的开度不变 。
手 自动运行方式切换平稳 , 不论是从手动
运行进人 自动运行还是从 自动运行进人手动运行 ,
都可随意切换 , 而不必考虑开限是否处于限制状态 。
所有的切换工作都是在电路内实现的 , 不引起任何
油压波动和机械转换 。
取消 了电液转换器 、 手 自动切换 电磁配
压 阀 、增 减 电磁配压 阀等以及这些部件相应 的
油管道 , 机械柜内 , 除引导阀主配压阀 及紧急停机
电磁配压阀 外 , 其他部件不用液压油 。
简化了开度 限制机构 , 简化 了杠杆 , 滤油器
等 , 简化了机柜的结构 。
不需要高精度的油源 , 因此降低了对滤油器
的要求 仅供引导阀和紧急停机电磁阀用油 , 又 由
于采用刮片式滤油器 , 取消了滤油器切换阀 , 也完全
省去了滤油器的 日常清洗更换工作 。
由于步进式电一位移伺服系统采用 了闭环
控制 , 完全消除了失步现象 又由于采用 了步进电机
的变速控制方式 , 完全解决了步进 电机控制时速度
与失步的问题 。
位移转换装置还设有纯手动机械式超行程
保护功能 , 防止传感器断线等意外故障时 , 丝杆卡死
过载 , 损坏步进电机 。
主要功能
正常运行 、故障运行及紧急停机 。
远方控制 、 现场控制
所有的控制功能都可在现场进行操作
。 远方可
进行 自动 手动开 停机 , 增 减负荷 或频率 、 开度
等操作 。
调速器手 自动无扰动切换和调速器运行方
式无扰动切换 。
机柜单独运行时 , 可进行手动开 关机 、 紧急
停机 、导叶开度调整等操作 。
在不停机 进人纯机械手动运行 的状态下 ,
能方便可靠地进行电柜及步进式电一位移装置的检
修工作 。
电源消失时维持原有导叶开度不变 。
主要技术数据
主要技术指导
转速死 区 笋 静态特性 曲线非线性
度 笋 自动空载转速摆动相对值 笋 甩
负荷接力不动时间 笋 。
主要调节参数范围
比例增益 积分增益
一 微分增益 永态转差系数
频率人工死 区 △ 一 士 频率
给定 。 。
电气柜与机械柜联调试验
调速器静态特性试验
试验准备
机频测量端接人频率信号调理仪 设为频率给
定方式 频率给定 。一 设机械手操作机构至
全开 模拟断路器在合闸位置 锁锭在拔出位置 调
速器切 自动 。
, 调速器静态特性测试
试 验 参 数 写 , , 全 行 程
年 第 期 水电 站机 电技术
频率 调 速 器动 态 特 性测 试
开行程 试 验准 备
关行程 机 组 自动 开 机 设 为 频率 给 定 方 式 至 空 载 设
—
置 频 率 给定 为 录取 上 扰 时频 率 及 接力 器 动
作 波 形 接 着 设 置频 率 给 定 为 录取 下 扰 时
频率 及 接力 器 动 作波 形 机 组 自动 开 机 设 为频 率 跟
止 兰 二 里兰 址止 竺 二 一 竺 生一 翌 竺 一二 兰 踪方 式 至 并 网 将 机 组带 负 荷 至 当时 水 头
注 测试结果计算时 去掉两头的点 下最 大 负 荷 甩负 荷 并 录 取 频 率 及 接力 器 动 作 波
测 试 结果 。
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非线性 度 转速死区 永态转差系数 调 速 器动 态 特性 波 形 图
实测结果
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图 号机 年上扰试验
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图 号机 年 下扰试验
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水电站机电技术 年第 期
改造中存在的问题及应用后的经济效益
年第一台调速器改造安装投运初期 , 由于
液压系统设计上存在缺陷 , 停机时油管路系统进气 ,
造成开机时液压系统出现较强烈振动 , 影响机组的
安全运行 。 经过多次试验并进行认真分析研究认为 ,
系统进气主要是 由于设计中辅助接力器行程太大 ,
当机组停机时辅接 向关机方向行程行走较大 , 引导
阀不能完全 回中 , 进而 出现向辅接内进气 。 造成开机
时液压系统振动 。 针对上述问题 , 现场研究采用在辅
接上加装一个限位环使机组停机引导 阀回中较好 。
彻底解决了液压系统停机进气 , 开机振动的问题 。 此
后两台调速器也进行了同样改进 , 系统特性稳定 , 运
行安全可靠 。
陈村水 电站三 台调速器改造完成后 , 由于使用
步进式调速器在结构性能上具有诸多优点 , 调节品
质优 良 , 明显缩短 了机组空载待并网时间 , 机组事故
备用应急能力增强 。 为系统安全运行做出了较大的
贡献 。 此外由于该调速器可在无油压的情况下完成
大部分调试工作 , 并且调试工作十分简单易行 , 从而
可减少调速器的检修工作量 , 大大缩短机组大小修
后 的试验时间 。 若按每次开机缩短空载待并时间
分钟 陈村平均每年开机约 次 每年可减少机
组空转时间约 小时 , 再加上缩短大小修后机组空
载调试试验时间 , 节水增发电效益十分显著 。 因此 ,
步进式调速器在水电系统的调速器改造中具有极大
的推广应用价值 。
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