售后現(xiàn)場調試資料(2011.11.9)(1)

1、第一章 調速器的調試步驟1.1 通電檢查根據(jù)圖紙檢查柜內配線正確無誤，端子外接線正確。檢查工作電源和供電回路。AC220V、DC220V（或DC110V）回路配線不得與DC24V、DC±12V、AV5V回路串接，否則會損壞元器件。1.2 試驗準備工作1.2.1 接力器的反饋調整接力器反饋調整的目的是使電氣采集數(shù)據(jù)換算后能夠準確反映接力器的實際位置，而導葉位置反饋是調速器調節(jié)系統(tǒng)重要的調節(jié)依據(jù)。我們生產的通用型導葉位置傳感器利用用兩個電位器組合把位移轉化為電壓信號，輸入到AD轉換模塊轉換為接力器的位置數(shù)據(jù)。原理如下圖，電位器1為反饋增益調整，電位器2輸出反映接力器位置，調整反饋零點。具

2、體方法是：a 開、關接力器，確認反饋接線正確，觀察導葉反饋值變化是否與動作相符。若指示與運動方向相反，把電位器2的1、3兩腳互換。b 機手動把接力器全關，松開電位器2與接力器的連接。調整反饋電位器2，使電位器2的2腳輸出電壓在0.080.15V，固定電位器2與接力器的連接，使電位器輸出可以隨接力器的開關相應變化。在觸摸屏上導葉反饋調整畫面設置測量零點（對應導葉全關時PLC實測值）和顯示零點值（0.00%）。調整開度表面板螺絲，使指針指示0.00%位置。c 手動把接力器全開，調整電位器1使2腳輸出在9.859.90V之間，在觸摸屏上導葉反饋調整畫面設置導葉測量增益（對應導葉全開時PLC實測值）和

3、顯示增益（99.99%或100%）。調整開度表后電位器，使指針指示在100%位置。重復b、c操作，觀察反饋顯示是否正確。另外采用其他廠家生產的位置傳感器則參照說明書進行調整。1.2.2 開關機時間整定根據(jù)設計院或者主機廠家提供的數(shù)據(jù)，整定最快開關機時間。方法是調整機械開關調整螺母，原理是調整回油油路的節(jié)流閥。數(shù)字式調速器和步進式以及比例式調速器調整螺母的位置不同。1.2.3 電機反饋調整（僅步進式和比例式）引導閥帶動傳感器軸上下移動，改變傳感器輸出電阻，把位移轉換成電壓信號輸出。機手動使接力器位于中間任意位置，調整傳感器移動軸與引導閥的連接螺母，使傳感器輸出為4.95V5.05V之間（若傳感器

4、輸入為0V10V）或者0V（對地）左右（傳感器輸入為10V10V）。后來生產的調速器對電壓數(shù)值無要求，只需調整在一中間位置，原則是滿足引導閥所有的行程在傳感器的可用范圍內，然后在觸摸屏上小反饋調整畫面設置對應于實際測量值的中間值。1.2.4 功率反饋調整一般功率信號采用420mA輸入，和導葉反饋調整同理設置相應的測量值與顯示值。1.2.5 水頭反饋調整水頭測量切自動，和導葉以及功率反饋調整同理設置相應的測量值與顯示值。1.2.6 電機驅動調整（僅步進式）調整開度表后W2使驅動器speed對Gnd端電壓為3.33.5V。調整驅動器stop current旋鈕（停止電流）在7調整驅動器run cu

5、rrent旋鈕（啟動電流）在7調整驅動器low speed（0V對應的轉速）在45調整驅動器high speed（5V對應的轉速）在45調整驅動器grow time旋鈕（轉速上升時間），一般在24在穩(wěn)態(tài)接力器不動的自動或電手動工況下，微調驅動器low speed及grow time電位器使得步進電機上的操作手柄有明顯的微微顫動，以克服機械響應的滯后和死區(qū)。 1.2.7 測頻檢查用端子AC5V作為網頻信號源，用頻率信號發(fā)生器作為機頻信號源，改變發(fā)出的信號頻率，檢查測頻是否正確。把調速器切換到自動跟蹤工況，觀察機頻顯示是否有變化。在不跟蹤狀態(tài)，機頻顯示應與實際頻率一致，在跟蹤狀態(tài)，網頻變化會導致機

6、頻顯示與實際頻率不一致。1.3 無水試驗1.3.1 靜特性試驗置調速器于空載狀態(tài)或負載狀態(tài)（模擬斷路器合）頻率調節(jié)模式。設置永態(tài)轉差系數(shù)bp=6%，PID調節(jié)參數(shù)最小值bt=3%，td=3%，tn=0s，頻率給定fg=50Hz，頻率死區(qū)Ef=0Hz，調速器不跟蹤狀態(tài)。把電氣開限放到最大，導葉開度給定0%使接力器全關。打開觸摸屏靜特性試驗畫面，按開始按鈕使其自動試驗。頻給將從50Hz開始每0.3Hz變化一次，先增加到53Hz，然后再下降到50Hz，使接力器單調上升或下降，接力器每次變化穩(wěn)定后，自動記錄本次信號頻率給定值及相應的接力器開度，自動生成頻給升高和降低時的靜態(tài)特性曲線。試驗結束后自動計算

7、轉速死區(qū)及實測bp值。試驗數(shù)據(jù)表：fg（Hz）50.050.350.650.951.251.551.852.152.452.753.0導葉Y導葉Y試驗結果：轉速死區(qū)：Ix= %實測bp值：bp= %國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機調速器與油壓裝置技術條件4.3.2規(guī)定：對于大型調速器轉速死區(qū)Ix0.04%，中小型調速器轉速死區(qū)Ix0.1%。1.3.2 調速器運行狀態(tài)切換試驗將調速器端子的5V工頻信號作為模擬機頻和網頻輸入，將接力器開到任意開度，模擬機組斷路器合，調速器負載運行狀態(tài)；操作調速器使其在機手動電手動自動相互切換，觀察切換前后接力器開度是否穩(wěn)定。在同樣的工作條件下，切換

8、調速器工作電源：分別記錄交直流同時工作，交流單獨工作，直流單獨工作時接力器開度的穩(wěn)定值。觀察幾個值之間的差值。國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機調速器與油壓裝置技術條件4.6.10.1電氣裝置的工作電源和備用電源相互切換時或多微機電調的工作機和備用機切換時，接力器的行程變化相對值不得超過1%。1.3.3 故障冗錯試驗將調速器端子的5V工頻信號作為模擬機頻和網頻輸入，將接力器開到任意開度，模擬機組斷路器合，調速器負載運行狀態(tài)。分別斷開機頻信號、網頻信號、接力器反饋信號模擬機頻故障、網頻故障以及導葉反饋斷線故障。觀察故障報錯是否正確，觀察機、網頻故障和接力器故障前和故障復歸后接力器行

9、程的變化量。模擬電源消失，要求接力器開度保持。負載工況，再投電源，接力器開度不變。步進式和比例式調速器要模擬電機反饋故障前與復歸后的接力器行程變化。國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機調速器與油壓裝置技術條件4.6.10.3對于大型電調和重要電站的中型電調，當測速裝置輸入信號消失時應能保證機組負荷，同時要求不影響機組的正常停機和事故停機。1.3.4 模擬緊急停機試驗將調速器端子的5V工頻信號作為模擬機頻和網頻輸入，將接力器開到任意開度，模擬機組斷路器合，調速器負載運行狀態(tài)。由二次回路發(fā)出緊急停機令，使接力器全關。檢驗調速器緊急停機部分的工作可靠性。1.4 動態(tài)調試1.4.1 手動開

10、機調速器第一次開機采用機手動或電手動（先打開開限，再增加開度給定）開機，觀察機頻調整導葉開度使其穩(wěn)定在50Hz左右，使機組穩(wěn)定在額定轉速，此時的開度為空載開度，據(jù)此開度并參考當時的水頭狀況，設置調速器參數(shù)設定畫面里的“空載最大開度”和“空載最小開度”。記錄三分鐘內頻率擺動最大值，即機組自身的空載擺動值。1.4.2 空載頻率擺動切換調速器到自動控制方式，機頻不跟蹤網頻，調整PID參數(shù)，優(yōu)化頻率擺動。bt：暫態(tài)轉差系數(shù)，增大bt值，能改善調節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少調節(jié)過程最大超調量，減少振蕩次數(shù)，有利于改善動態(tài)品質；bt過大，調速器動作過慢，反會增大超調量，調速器調節(jié)時間長；減小bt值，使調速器調節(jié)靈敏

11、，可降低空載頻率擺動幅度，但過小會導致頻率擺動頻繁，接力器反復動作。開、關放大倍數(shù)：放大倍數(shù)越大，系統(tǒng)穩(wěn)定性越好，但過大會導致超調，接力器反復頻率高，惡化系統(tǒng)穩(wěn)定性。開、關放大倍數(shù)之間要比例適當，否則會造成接力器動作相對控制輸出偏開或偏關。開度調節(jié)死區(qū)：死區(qū)大會減少接力器頻繁動作，降低調節(jié)的靈敏度，改善系統(tǒng)穩(wěn)定性。但是過大會導致接力器動作反應遲緩，造成頻率擺動的幅度增大或則負載狀態(tài)下功率調節(jié)誤差大。PWM：最小調節(jié)脈沖寬度，它反映了接力器動作的最小反應脈寬以及每個脈寬動作的幅度。脈寬太小會導致接力器在小范圍內拒動，過大會導致接力器超調、反復抽動。國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機

12、調速器與油壓裝置技術條件3.2.3規(guī)定水輪發(fā)電機組應能載手動各種工況下穩(wěn)定運行。在手動空載工況下（發(fā)電機勵磁調節(jié)器載自動方式下運行）運行時水輪發(fā)電機組轉速擺動相對值對應大型調速器不超過±0.2%；對應中小型調速器不超過±0.3%；國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機調速器與油壓裝置技術條件4.4.1規(guī)定對應大型調速器轉速擺動相對值不超過±0.15%；對應中小型調速器不超過±0.25%。如果手動空載轉速擺動相對值大于規(guī)定值，其自動空載轉速擺動值不得大于相應手動空載轉速擺動值。1.4.3 空載頻率擾動空載頻率擺動合格，置調速器不跟蹤模式，改變頻率

13、給定從48Hz躍變到52Hz（上擾），穩(wěn)定后再改變頻率給定從52Hz躍變到48Hz（下擾）。記錄機組頻率和接力器行程的過度過程，檢驗PID參數(shù)設定是否滿足超調量小、波動次數(shù)少、穩(wěn)定快。1.4.4 自動開、停機接收到開機令，調速器由停機聯(lián)鎖狀態(tài)轉入開機過程，自動將開度給定和電開限增加，導葉開度開至開機頂點，轉速迅速上升，當機頻升至45Hz，開度給定減小到空載開度給定，以保證開機轉速不致過高。調速器轉換到空載狀態(tài)，自動調整導葉開度使機組頻率跟蹤系統(tǒng)頻率，使機組轉速穩(wěn)定在額定轉速附近。接收到停機令，將接力器關至全關，等待機頻減小低于35Hz時，調速器進入停機聯(lián)鎖狀態(tài)。1.4.5 甩負荷試驗調速器在甩

14、負荷試驗過程中要處于自動方式的平衡狀態(tài)。1） 甩25%負荷甩25%負荷主要測量接力器的不動時間Tq，檢驗調速器的速動性。甩25%負荷接力器的不動時間是指斷路器斷開后轉速開始上升到接力器開始關閉的時間間隔。試驗方法：目前我們的調速器在觸摸屏上有試驗菜單，可以記錄接力器的不動時間、頻率上升的最大值、以及關回來調節(jié)過程中的頻率下降最小值、調節(jié)時間。 或者使用調速器仿真試驗儀，可測試仿真機組或實際機組各種試驗數(shù)據(jù)。國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機調速器與油壓裝置技術條件4.4.2.3規(guī)定：轉速或指令信號按規(guī)定形式變化，接力器不動時間對電調不得大于0.2S。2） 甩100%負荷甩100%

15、負荷的目的對于調速器來說主要是觀察轉速上升最大值和調節(jié)時間。另外還觀察導水機構在甩負荷的過程中水壓上升的最大值，以檢驗調節(jié)保證時間的合理性。國家標準：GB/T 9652.1-1997水輪機調速器與油壓裝置技術條件4.4.2.1規(guī)定：甩100%負荷后，在轉速變化的過程中，超過額定轉速3%以上的波峰不超過兩次。4.4.2.2規(guī)定 ，機組甩100%負荷后，從接力器第一次向開啟側移動到機組轉速擺動不超過額定轉速0.5%為止所經歷的時間應不大于40S。第二章 常見故障分析及處理2.1 空載運行機組自動空載頻率擺動值大原 因現(xiàn) 象處理方法機組手動空載頻率擺動大機組手動空載頻率擺動達0.5-1.0Hz，自動

16、空載頻率擺動為0.3-0.6HZ進一步選擇PID調節(jié)參數(shù)（bt、Td、Tn）和調整頻率補償系數(shù)，盡量減小機組自動空載頻率擺動值，如果自動頻率擺動還大于手動頻率擺動值，則增大Tn接力器反應時間常數(shù)Ty值過大或過小機組手動空載頻率擺動0.3-0.4Hz，自動空載頻率擺動達0.3-0.6HZ,且調節(jié)PID調節(jié)參數(shù)bt、Td、Tn、無明顯效果調整電液（機械）隨動系統(tǒng)放大系數(shù)，從而減小或加大接力器反應時間常數(shù)Ty。當調節(jié)過程中接力器出現(xiàn)頻率較高的抽動和過調時，應減小系統(tǒng)放大系數(shù)；若接力器動作遲緩，則應增大系統(tǒng)放大系數(shù)PID調節(jié)參數(shù)bt、Td、Tn整定不合適機組手動空載頻率擺動0.2-0.3Hz，自動空載

17、頻率擺動小于上述值，但未達到國家要求合理選擇PID調節(jié)參數(shù)，適當?shù)脑龃笙到y(tǒng)放大系數(shù)，特別注意它們之間的配合。接力器至導水機構或導水機構的機械與電氣反饋裝置之間有過大的死區(qū)機組手動空載頻率擺動0.2-0.3Hz，自動空載頻率擺動大于等于上述值，調PID參數(shù)無明顯改善處理機械與反饋機構的間隙減小死區(qū)被控機組并入的電網是小電網，電網頻率擺動大被控機組頻率跟蹤于待并電網，而電網頻率擺動大導致機組頻率擺動大調整PLC微機調速器的PID調節(jié)參數(shù)：bt、Td向減小的方向改變，Tn向稍大的方向改變2.2 負載運行并網運行機組溜負荷原因現(xiàn)象處理方法電網頻率升高，調速器轉入調差率（bp）的頻率調節(jié)，負荷減少接力器

18、開度（機組所帶負荷）與電網頻率的關系正常，調速器由開度/功率調節(jié)模式自動切至頻率調節(jié)模式工作如果被控機組并入大電網運行，且不起電網調頻作用，可取較大的bp值或加大頻率失靈區(qū)E，盡量使調速器載開度模式或功率模式下工作。電液轉換環(huán)節(jié)或引導閥卡阻控制輸出與導葉實際開度相差較大，如果是冗余電轉已經切換，如果是無油電轉則引導閥卡阻檢查并處理導葉轉換器：切換并清洗濾油器檢查電液轉換器并排除卡阻現(xiàn)象檢查引導閥，活塞，密封圈機組斷路器誤動作機組負荷突降至零，并維持零負荷運行啟動斷路器容錯功能，電廠對斷路器輔助接點采取可靠接觸的措施接力器行程電氣反饋裝置松動變位控制輸出與導葉反饋基本一致，導葉實際開度明顯小于導

19、葉電氣指示值重新校對導葉反饋的零點和滿度，且可靠固定調速器開啟方向的器件接觸不良或失效調速器不能正常開啟，但能關閉，平衡指示有開啟信號檢查或更換電氣開啟方向的元件，檢查開方向的數(shù)字球閥和主配位置反饋，如果是主配反饋的問題，更換后需重新調整電氣零點2.3 接力器調速器接力器抽動原因現(xiàn)象處理方法調速器外部干擾調速器外部功率較大的電氣設備啟動/停止調速器外部直流繼電器或電磁鐵動作/斷開調速器的殼體的接地所有的接地應與大地牢固連接，調速器的內部信號與大地之間的絕緣電阻應大于50外部直流繼電器或電磁鐵線圈加裝反向并接（續(xù)流）二級管；接點兩端并接阻容吸收器件（100電阻與630V，0.1F電容器串聯(lián)）機組

20、頻率的差頻干擾多出現(xiàn)于開機過程中，機組轉速未達到額定轉速，殘壓過低；或機組空載，未投入勵磁、機組大修后第一次開機，殘壓過低機組頻率信號(殘壓信號/齒盤信號)均應采用各自的帶屏蔽的雙絞線至調速器，屏蔽層應可靠的一點接地。機頻信號線不要與強動力電源線或脈沖信號線平行、靠近，機頻隔離變壓器遠離網頻隔離變壓器和電源變壓器接線松動、接觸不良抖動現(xiàn)象無明顯規(guī)律，似乎與機組運行振動區(qū)、運行人員操作有一定聯(lián)系將所有的端子及內部接線端重新加固導葉接力器反應時間常數(shù)TY值偏小調速器在較大幅度運動時主配壓閥跳動、油管抖動、接力器運動出現(xiàn)過頭現(xiàn)象減小系統(tǒng)的放大系數(shù)，加大主配反饋放大倍數(shù)2.4 甩負荷甩負荷問題原因現(xiàn)象

21、處理方法PID調節(jié)程序中負限幅值過于靠近導葉接力器零值甩100負荷過程中，導葉接力器關閉到最小開度后，開啟過快，使機組頻率超過3額定頻率的波峰過多，調節(jié)時間過長對單調機組PID的負限幅值應設置為1015，使導葉接力器關閉到最小開度后的停留時間加長。縮短大波動過渡過程的時間。PID調節(jié)程序中負限幅過于離開導葉接力器零值甩100負荷過程中，導葉接力器關閉到最小開度后，開啟過于遲緩，使機組頻率低于額定值的負波峰過大，調節(jié)時間過長轉漿、燈泡機組PID的負限幅值應設置為05，使導葉接力器關閉到最小開度后的停留時間縮短，抑制機組轉速下降太多，避免失磁。導葉接力器關閉時間過短甩>75額定負荷過程中的水

22、壓上升值過大按調節(jié)保證計算，加長導葉接力器關閉時間值導葉接力器關閉時間過長甩>75額定負荷過程中的機組轉速上升值過大按調節(jié)保證計算，縮短導葉接力器關閉時間兩段關閉特性不合要求甩>75額定負荷過程中的水壓上升或機組轉速上升值過大按調節(jié)保證計算，調整兩段關機速度及拐點調速器轉速死區(qū)ix偏大甩>25額定負荷時，導葉接力器的不動時間過長檢查機械液壓系統(tǒng)的各級連接環(huán)節(jié)以減小死區(qū)，并加大Tn（加速度時間常數(shù)），盡量在網頻50Hz時甩負荷機組油開關節(jié)點誤動作（斷開）機組油開關未動作，仍在“合上”位置，但送給調速器的機組油開關接點斷開，導致甩負荷或減負荷完善機組二次回路電源接線，防止機組油開關輔助繼電器誤動作啟動斷路器容錯功能，調速器程序中對油開關輔助節(jié)點進行智能處理2.5 參數(shù)和水頭運行參數(shù)、水頭有關的問題原因現(xiàn)象處理方法自動開機到不了空載開度開機過程中，機組頻率到不了額定頻率50Hz運行參數(shù)中的最小、最大空載開度設置不合理，當前水庫水位過低，人工設定的水頭值與實際水頭不對應，需人為設定正確的參數(shù)和水頭值自動電氣開度限制值設置不合理導葉接力器增大不到合理的最大開度運行參數(shù)中的最小、最大負載電氣開限設置不合理，當前水庫水位過低，人工設定的水頭值與實際水頭不對應，