1、Especially For YaChiHe 2004/11/18,鸭池河电站125Mw机组 调速器设计方案介绍,武汉事达电气股份有限公司 二四年十一月,鸭池河电站调速器技术方案介绍,一、主要机械部分介绍 二、主要电气部分介绍 三、运行维护说明 四、设计中需明确的问题 五、乌江渡电站的解决方案,整体布置形式主配压阀伺服电机直线位移转换器双滤油器液压开度限制机构分段关闭装置,调速器主要机械部分介绍,鸭池河水电站, 机械部分,总述,DFW(S)T-XXX-XX-STARS型微机调速器是一种具有比例、积分、微分 (PID)调节规律的新型数字式转速及功率调节器，采用伺服电机直线位移转换器接受微机调节器
2、发出的电信号转换成机械位移来调整导叶开度(和轮叶角度)来改变进入水轮机的流量，从而控制水轮机发电机组转速和出力。该调速器适用于大中型混流式、轴流和贯流式水轮发电机机组的转速调节和功率调节。,鸭池河水电站调速器型号： DFWT-100-4.0-STARS(伺服电机机械自复中式可编程微机调速器),鸭池河水电站,伺服电机和驱动器内部形成闭环,机械液压动作原理, 机械部分,频率固定的定位脉冲信号,鸭池河水电站, 机械部分,整体布置形式,本调速器机械液压部分整体采用直联型块式机构，实现了调速器无杠杆和明油管。该系统所有管道均集成在阀盖与集成块中，取消了外部管路。表面无漏油：转换器部分无油，仅下部阀体部分
3、须用油，调速器上面无油质污染。它们仅用螺钉连接，装拆极为方便，并减少了泄漏。,鸭池河水电站, 机械部分,单调主配压阀示意图,鸭池河水电站,阀盖装在主配阀体上部，用内六角螺钉固定。集成块、滤油器皆在阀盖上部。紧急停机电磁阀则装在集成块侧边。, 机械部分,主配压阀,鸭池河水电站,由阀体、主配压阀活塞与衬套、引导阀活塞与衬套以及开、关机时间调整螺栓等组成。,主要零件加工工艺：,引导阀阀芯、主活塞、主衬套、引导阀衬套：采用不易锈蚀、物理性能优秀的38CrMoAl。先后经过粗加工，严格表面氮化与热处理，具有较高的表面硬度，数控激光线切割机床切割等工艺加工而成。, 机械部分,伺服电机直线位移转换器,它是一
4、种新型的直线位移转换器，采用全数字交流伺服电机，精密滚珠丝杠传动副，具有线性度好，输出力大，反应灵敏，操作方便，可靠性好，结构紧凑等特点。可以在自动（电气控制）手动（操作手柄）不同方式间无扰动地切换，有“无油电液转换器”之称。此形式转换器适用于大、中、小型贯流式、混流式、轴流定桨和转桨式水轮发电机组 。,鸭池河水电站, 机械部分,伺服电机直线位移转换器,采用Panasonic全数字交流伺服电机，伺服电机带有旋转编码器，其自身组成闭环控制系统，无须单独传感器、单独反馈。定位精度高、启动力矩大、性能可靠，保证了调速器运行的稳定性和可靠性。,鸭池河水电站,精密滚珠丝杠传动副，传动效率高，不会自锁。具
5、有线性度好，输出力大，反应灵敏，操作方便，可靠性好，结构紧凑等特点。机械定位精度为每米误差仅0.02mm。, 机械部分,伺服电机直线位移转换器示意图,鸭池河水电站, 机械部分,伺服电机直线位移转换器,鸭池河水电站,实 物 分 解 照 片, 机械部分,双滤油器,鸭池河水电站,它由两组滤油管道，一组工作另一组备用。两组间切换时，可确保油路不致中断，滤芯为纸质式，过滤精度高。,压力油是从主配压阀壳体经阀盖进入滤油器的，过滤后的油又通过阀盖一路供引导阀一路供紧急停机电磁阀，另一路供液压开度限制机构。滤油精度为：50m。, 机械部分,液压开度限制机构,鸭池河水电站,机械液压开限装置可以对导叶进行开度限制
6、，开限值的调整既可以现地操作，又可以远方操作，调整范围为 0-120。, 机械部分,液压开度限制机构示意图,鸭池河水电站,当手动或电动操作电磁阀时，可调整开限控制缸的活塞与内缸的相对位移，调速器在某一开度稳定运行时，内缸的位置是不动的，那么活塞可上下运动，活塞向下运动时，开限值减少；活塞向上运动时，开限值增加。,在接力器运行时，通过钢丝绳反馈，液压开限装置上的反馈杆随接力器移动上下摆动，带动内缸上下运动，这时由于开限缸中的油液被锁住，内缸与活塞一起运动。当实际开度值等于开限值时，活塞上的压板运动至零位，即将引导阀活塞限至零位，不能上移，使接力器停止在开度值，实现开限。, 机械部分,分段关闭装置
7、,鸭池河水电站,分体式分段关闭装置，实现接力器按导叶关闭规律关闭导叶。结构简单、摩擦阻力小、速动性好。, 机械部分,分段关闭装置示意图,鸭池河水电站,采用行程阀控制,避免了断电导致无分段动作而对机组产生的危害；可以通过顶部调节螺栓和侧面调节螺栓，分别粗调和微调节流口大小，控制对接力器的进油量使时间调节更加准确；采用管道式结构，回油节流，不对开机动作产生影响，使动作更加稳定可靠。,事故配压阀是一种两位六通型换向阀，当机组转速过高，调速器关闭导水机构操作失灵时，事故配压阀接受过速保护信号动作，其阀芯在差压作用下换向，将调速器切除，油系统中的压力油直接操作导水机构的接力器，紧急关闭导水机构，防止机组
8、过速，为水轮机发电机组的正常运行提供安全可靠的保护。,特点将传统过速限制器上电磁阀、油阀、事故配压阀集于一体， 集成化程度高、体积小、重量轻、占用地场小、安装方便。 采用液压缓冲装置，无振动声，使用寿命长。节流装置整定好后，不发生漂移，稳定可靠,鸭池河水电站,事故配压阀, 机械部分, 机械部分,拉线式位移传感器,鸭池河水电站,德国ASM拉线式位移传感器，安装非常方便，除了测量较为常见的垂直水平方向位移外还可测量来自任何角度的位移。,为确保鸭池河125MW水电站调速器安全可靠运行，我公司将导叶传感器由国产电位器型更改成进口拉线式位移传感器！,不锈钢钢丝绳 420mA输出 非线性0.005%f.s
9、 IP65防护等级,M4螺纹固定，方便调整、可靠, 机械部分（完）,安装布置图,鸭池河水电站,硬件配置软件介绍,调速器主要电气部分介绍,鸭池河水电站,智 能 触 摸 屏,鸭池河水电站, 电气部分,调速器的硬件组成,施奈德高端产品Premiun系列PLC,电源模块TSX PSY 1610,CPU模块TSX P57 203,I/O输入模块TSX DEY 16A2,I/O输出模块TSX DSY 16T2,A/D模块 TSX AEY 420,D/A模块 TSX ASY 410,测频输入模块 TSX DEY 32T2K,定位模块TSX CFY 11, 电气部分,鸭池河水电站,开关电源,DC24V输出开关
10、电源SP-200-24(200W) 输入电压：AC 85264VDC 120V370V,DC24V、DC5V输出开关电源D-60B 输入电压：AC 85264VDC 120V370V, 电气部分,鸭池河水电站,齿盘残压互为备用,比例,微分,积分,转差系数,开环增益，快速平稳带负荷, 电气部分,调速器的软件部分,鸭池河水电站,模块自检故障报警,完成传感器断线、频率信号断线等故障的处理,计算第一第二开机和处理限制,齿盘和残压测频的处理包括故障切换,用于增加/减少频给、开给和功给,开机停机发电等工况的流程判断,与上位机交换数据, 电气部分,调速器的软件设计,鸭池河水电站,采用梯形图编程，与传统继电器
11、回路相类似，易掌握。,Windows操作界面，采用鼠标编写程序, 电气部分,调速器的软件界面,鸭池河水电站,零点调整滤油器切换滤油器清洗其他问题,调速器运行维护说明,鸭池河水电站,运行维护说明,1、电/机转换器的零点调整,调整此处调零杆来调节零点,调整完成后固定此螺母,鸭池河水电站, 维护说明,2、滤油器切换注意要点,切换时后，松开此阀门，可使被更换腔接回油防止存在压力，更换完毕后，锁紧。,鸭池河水电站, 维护说明,3、滤油器的清洗,新建电站投运时，调速器滤油器滤芯必须清洗后方可投入使用，电站运行前期建议每月清洗一次!,鸭池河水电站, 维护说明,4、其它注意事项,应定时在伺服电机直线位移传感器
12、加油孔处（油杯）加适量的润滑机油，确保齿轮和滚珠丝杆有油润滑。保持环境清洁，锁好调速器柜门，防止灰尘进入调速器，污染液压油。注意液压系统防水防潮。如果液压油水份含量较高，不但会锈蚀设备，而且在调速器暗管中高速流动时，产生大量气泡，导致调速器油回流不畅，甚至四处外溢。注意观查伺服电机直线位移传感器调零杆、滑套、导套运动是否灵活。如有卡阻现象，应尽早拆开，用油石或金相沙纸处理。注意观查机组在停机等待或并网稳定运行时伺服电机是否频繁转动，且电机和驱动器温度较高。如是，须在调零杆的机械零点位置重新调整旋转编码器零点值。,鸭池河水电站, 维护说明,调速器设计中须明确问题,鸭池河水电站,1、ASM拉线传感
13、器安装,鸭池河水电站,考虑安装 问题？,2、转速继电器安装位置,考虑安装在LCU柜上,鸭池河水电站,3、柜体颜色,为与全厂设备颜色协调，请确定柜体颜色，以方便事达电气柜子的生产？,鸭池河水电站,4、通讯接口及协议,LCU,默认为：Modbus RTU 485接口,是否有专用的接口和协议？,鸭池河水电站,乌江渡电站解决方案,鸭池河水电站,1、相当一部分问题由直线位移传感器安装未校平，不牢固引起，我方在指导安装上负一定的责任。建议下次检修时，将传感器本体校水平。主要出现的现象有：误开机、误发机频故障、显示屏显示错误值等等诸多问题。,此伸缩杆应与接力器移动相平行，并且安装时应校水平且安装要牢固。否则调速器采样容易出错。,2、引导阀发卡的问题处理,由于零件（图中所示弹簧）加工问题，未达到设计要求，导致引导阀向上运动不灵活，现我公司已经为贵厂更换了弹簧等零件，并且增设了弹簧刚度检测手段和设备，保证了弹簧的出厂质量达到设计要求，以确保类似事情不再发生。,引导阀托簧,3、开限下滑的问题处理,机械开限中上下腔分隔，原采用得密封圈（图示位置），在装配时切坏，导致上下串油从而开限下滑。现已重新加工装配，保证密封圈完整不破损，下滑现象得到有效避免。,密封圈,感谢各位领导、专家,武汉事达电气股份有限公司 2004.11,
