武汉三联水电控制设备有限公司
大器的供电电源消失后,比例伺服阀处于断电复中安全位。
3.2.3 液压放大机构
对于数字式小型调速器,采用换向阀结构作为液压放大级,有16mm、25mm通径两个型号,根据最大通油量的不同来对不同容量的接力器进行控制;对于大型的数字式调速器,采用插阀装阀结构作为液压放大级,一般为32mm通径。
对于步进式和比例伺服阀式调速器,采用引导阀和主配压阀作为液压放大级,构成二级放大机构。电液转换器与引导阀直接连接,引导阀同时产生位移并通过液压放大器使主配压阀活塞也产生相应的位移,主配压阀因此向主接力器配油并使之移动。根据所需操作功的不同,主配压阀的直径有80mm、100mm、150mm、200mm、250mm几种型号。
主配压阀为锻件整体加工件料均优质合金钢
40CrM,粗加工后进行高温时效处理(消除心部应力,提高切削性能),半精加工后进行渗碳、淬火处理(提高表面硬度和耐磨性),最后进行精加工和表面防锈处理或手动研磨。这样加工出的零件既具有好的心部韧性,又有高的表面硬度和耐磨性,表面洛氏硬度处理可达HRC:60-64度。主配压阀加工精度高,无泄漏,外形美观,耐磨损、抗油污。
数字阀液压系统原理图:
如图,开、关数字球阀作为系统的控制油路,以其动作和复位来操作液控换向阀的动作方向,从而控制接力器的开、关。
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3.2.4 机械执行机构
机械执行机构为主接力器,它直接操作导叶或桨叶动作,改变导叶的开度(及桨叶的角度)以改变水流对机组的出力。它属于液压放大系统的末级装置。
3.2.5 必要的辅助设备
压油装置:由压力油罐、回油箱组成。提供液压原动力,通过液压放大级放大来达到操作导叶所需要的极大操作力。目前我们所采用的压油装置有以下等级:常规油压包括2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa;高油压有16MPa。
补气装置:油压主要靠压缩空气或者气囊式氮气来产生。常规油压的油气比一般为1:2,可手动或自动补气来保持这一油气比。
滤油器:双联滤油器有两组滤网,运行时可用旋塞进行快速切换而不中断供油。每组滤网有粗滤网及细滤网各一个,经粗滤的油供引导阀、辅助接力器。
调速器配置油过滤装置---双联滤油器,过滤精度20μm,该过滤装置能在正常运行中进行清洗。
滤油器滤网为并联两组,互为备用,能自动切换,切换时不影响液压系统正常工作。采用不锈钢折叠式滤网,强度高、过流面积大,便于在运行中取出清扫,清扫时不造成油路系统污染。
分段关闭装置(可选):根据用户要求可以配置机械液压传动的导叶分段关闭装置,分段关闭装置采用三联公司的专利产品:DX-1型 (专利号:ZL 00 2 32366.4)
3.3 调速器的运行及流程控制
调速系统有三种控制模式:远方自动、现地自动和现地手动(现地手动分为现地电手动和现地机械手动),三种控制模式的优先级依次为:现地手动(机械手动、电手动)、现地自动和远方自动。
自动运行、电手动和机械纯手动三种控制模式,任意切换方便可靠,三种控制模式完全无扰动地切换。当电气部分发生
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故障时,可自动切换至机械手动状态。
各种工况之间相互跟踪,因此无论是自动还是手动改变调速器的控制模式均无扰动,当采用负荷跟踪切换运行方式时无波动。频率调节、功率调节、开度调节、水位调节运行模式可手动或自动转换,无任何扰动。
调速器设有可调的电气型导叶开度限制功能,导叶电气开度限制能按水头自动改变空载开度给定值及限制负载机组出力。导叶限制可在远地、远方进行调整及数值显示。
3.3.1 调速器运行流程
提供合适的系统软件和应用软件去完成规定的工作。软件按模块化设计并允许从规定的程序接口设备去改变程序运行方式或控制参数。软件使用方便,维护容易,并使用户能通过PC机对软件程序进行检查调整,重新配置和开发程序软件采用模块化设计,采用通用的梯形图逻辑编程方法,使用方便,维护容易。
调速系统软件采用模块化设计,由多个运行工况子程序和通用程序组成常驻运行程序和过程程序,常驻运行程序由外部条件经过一个过程程序到另一个常驻运行程序,实 现运行工况的转换。配备一个断电保持的数据寄存器区存放调速器的各种参数和机组的
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参数,对每个输入开关量进行数字滤波,对测频和A/D转换采用逐次逼近方式。用户能通过计算机对软件程序进行阅读和检查,不需修改程序,只需根据实际情况改变数据寄存器区的内容,就可以进行日常的维护、检修和调试。
3.3.2 自动运行工况
1)停机备用
调速器自动运行运行时,在停机备用工况设置有停机联锁保护功能。
停机联锁的动作条件 :无开机令 、无油开关令 、转速小于70%
当停机联锁动作时调速器电气输出一个约10~20%的最大关机信号到机械液压系统,使接力器关闭腔始终保持压力油,确保机组关闭。
当接力器的开度大于5%(主令开关接点), 紧急停机电磁阀动作。 2)自动开机过程
机组处于停机等待工况,由中控室发开机令,调速器将接力器开启到1.5倍空载位置,等待机组转速上升,如果这时机频断线,自动将开度关至最低空载开度位置。当机组转速上升到90%以上,调速器自动将开度回到空载位置(该空载位置随水头改变而改变),投入PID运算,进入空载循环,自动跟踪电网频率。当网频故障或者孤立小电网运行,自动处于不跟踪状态,这时跟踪机内频率给定。
调速器可实现现地开机或由电站计算机监控系统远方控制机组开机。 * 现地自动开机;
* 计算机监控系统远方自动开机;
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* 现地电手动开机; * 现地纯手动开机;
3) 空载运行工况
用线性差值法根据水头输入信号自动修改空载开度给定值和负载出力限制,水头信号可自动输入或人为手动设置。
调速器能控制机组在设定的转速和空载下稳定运行。在自动控制方式下,调速器能控制机组自动跟踪电网频率。当接受同期命令后,调速器应能快速进入同期控制方式。在空载运行方式下,导叶开度限制应稍大于空载开度。
机组在空载运行时使机组频率按预先设定的频差自动跟踪系统频率或自动跟踪频率给定值(“频率给定”调整范围:45HZ~55HZ)。
可自动或人为选择频率跟踪或不跟踪的状态,更利于机组与电网同步,调
速器根据网频和孤立电网来自动选择设置频率跟踪或不跟踪状态(也可以人为手动设置)。它能控制机组发电机频率与电网频率(或频率给定)相接近。 空载工况下的参数:
(1) PID调节参数:bt,Td,Tn bp=6(可人为修改) E=0
(2) 运行参数: 最大及最小空载开度
最高及最低水头
导叶开及关放大系数(一般为5-30倍) 主配位置放大系数 ( 一般为2-15倍) 4)负载运行工况
负载调频、调功、定开度运行工况
在负载运行工况下调速器控制机组出力的大小,电气导叶开度限制位导叶的最大位置并接受电站计算机监控系统的控制信号,有负载开度、功率、频率三种调节模式。
现地(机旁手动)或远方(手动或
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