SAFR2000H水輪機(jī)調(diào)速器電氣柜用戶手冊(cè)(共53頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上NARISAFR-2000H水輪機(jī)調(diào)速器操作說(shuō)明書（V2.0）南京南瑞集團(tuán)公司水利水電技術(shù)分公司目錄第一章 概述1第二章 技術(shù)條件21.存儲(chǔ)和運(yùn)輸條件：22.過(guò)程接口條件：23.水輪機(jī)的水力條件：24.運(yùn)行環(huán)境條件：35.壓力油技術(shù)條件：36.液壓裝置技術(shù)條件：3第三章 技術(shù)指標(biāo)和功能43.1 技術(shù)指標(biāo)：43.1.1 電液調(diào)節(jié)裝置的靜態(tài)特性：43.1.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性：43.1.3 裝置的可靠性指標(biāo)：43.1.4 裝置的電磁兼容性能指標(biāo)：53.1.5 裝置的工作模式切換產(chǎn)生狀態(tài)擾動(dòng)的技術(shù)指標(biāo)：53.2 裝置功能：53.2.1調(diào)節(jié)控制功能：53.2.2 實(shí)時(shí)

2、診斷容錯(cuò)及故障保護(hù)功能：63.2.3 智能調(diào)試功能：73.3 技術(shù)參數(shù)：73.3.1改進(jìn)型并聯(lián)PID調(diào)節(jié)裝置的頻率環(huán)調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整范圍：73.3.2 永態(tài)轉(zhuǎn)差率Bp調(diào)整范圍：73.3.3 人工轉(zhuǎn)速死區(qū)調(diào)整范圍：73.3.4 電氣開限調(diào)整范圍:73.3.5 頻率給定調(diào)整范圍：73.3.6 功率給定調(diào)整范圍：73.3.7 調(diào)速器雙路供電電源裝置的技術(shù)規(guī)格：83.3.8 電氣裝置輸入信號(hào)規(guī)格：83.3.9 開關(guān)量輸入信號(hào)：83.3.10 通信總線物理層規(guī)約：83.3.11 柜體尺寸：8第四章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置94.1基本配置104.2主要元件功能介紹104.3系統(tǒng)特點(diǎn)14第五章 工作原理155.1 NA

3、RI-PID2控制算法155.2 變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)的自適應(yīng)控制策略155.3 容錯(cuò)控制策略的實(shí)現(xiàn)165.4 水輪機(jī)調(diào)速器控制軟件的實(shí)現(xiàn)16第六章 裝置調(diào)整、試驗(yàn)、運(yùn)行與維護(hù)1861裝置調(diào)整1862裝置試驗(yàn)、運(yùn)行1963裝置的維護(hù)23第七章 水輪機(jī)調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)2671系統(tǒng)概述2672系統(tǒng)無(wú)水試驗(yàn)2673系統(tǒng)有水試驗(yàn)3974系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控4575狀態(tài)報(bào)警窗4576信息窗4677設(shè)置窗4778開關(guān)量窗48 專心-專注-專業(yè)第一章 概述SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置是應(yīng)用現(xiàn)代控制理論與微電子技術(shù)相結(jié)合的一種新型水輪機(jī)調(diào)節(jié)控制器，它是基于可編程計(jì)算機(jī)控制器（PCC）和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持

4、的水輪機(jī)調(diào)速器。它適用于混流式水輪發(fā)電機(jī)組、軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組、貫流式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組、沖擊式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和抽水蓄能機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和有功功率調(diào)節(jié)等。SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器配有大屏幕真彩液晶觸摸顯示屏，借助于觸摸顯示屏可以對(duì)調(diào)速器的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，也可以通過(guò)觸摸顯示屏對(duì)調(diào)速器很方便的進(jìn)行試驗(yàn)操作。SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置嚴(yán)格按照以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)試：1、 中國(guó)國(guó)家水輪機(jī)調(diào)速器標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 9652.1-19972、 中國(guó)水輪機(jī)調(diào)速器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：DL/T 563-1995水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置技術(shù)規(guī)程DL/T 496-2001水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)

5、系統(tǒng)及裝置調(diào)整試驗(yàn)導(dǎo)則3、 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，水輪機(jī)控制系統(tǒng)試驗(yàn)IEC60308: 2005-14、 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，水輪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)條件導(dǎo)則IEC61362:19985、 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，電磁兼容，IEC 870-2-1：1995，3級(jí)6、 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，GB/T-1998，3級(jí)7、 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T5170.1-1995，電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)檢定方法 作為最終的追求目標(biāo)：系統(tǒng)的總體可靠性、配置靈活性、易維護(hù)性、易操作性和廣闊的擴(kuò)展空間在SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器中得到了完美的體現(xiàn)。SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)

6、節(jié)裝置能按照電站的運(yùn)行要求，靈活地進(jìn)行設(shè)置、安全可靠地運(yùn)行、簡(jiǎn)單方便地進(jìn)行智能調(diào)試和維護(hù)。第二章 技術(shù)條件為了保證裝置始終安全可靠地工作和實(shí)現(xiàn)它的運(yùn)行優(yōu)化功能，必須滿足以下的存儲(chǔ)和運(yùn)輸環(huán)境條件、過(guò)程接口條件、水力條件、運(yùn)行的環(huán)境條件、壓力油技術(shù)條件和液壓裝置技術(shù)條件。1.存儲(chǔ)和運(yùn)輸條件：u 存儲(chǔ)環(huán)境溫度：；u 存儲(chǔ)環(huán)境濕度：小于85%，大于30%，不結(jié)露；u 海拔高程： 小于4000米；u 空氣無(wú)導(dǎo)電塵埃和腐蝕性氣體,無(wú)靜電。2.過(guò)程接口條件：u 電源要求：1. 供給裝置的交流電源必須直接來(lái)自廠用動(dòng)力盤，不得從其他大功率的負(fù)荷連接。其電壓的變化范圍是：2. 供給裝置的直流電源必須直接來(lái)自廠用直

7、流配電屏，不得從其他大功率的負(fù)荷連接。其電壓的變化范圍是：u 接入裝置的開關(guān)觸點(diǎn)必須是沒(méi)有與其他回路有電氣連接的空觸點(diǎn)。觸點(diǎn)對(duì)地能夠承受交流電壓2000V耐壓一分鐘；u 接入裝置的信號(hào)線必須是使用屏蔽電纜，在電纜布線時(shí)布線保證遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜并且不得與動(dòng)力電纜平行布線；u 殘壓測(cè)頻的信號(hào)最好來(lái)自專用的電壓互感器二次側(cè)的A、B相；u 通訊網(wǎng)絡(luò)接口必須使用專用的通信電纜。3.水輪機(jī)的水力條件：u 水輪機(jī)的水力系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)Tw4s，而且Tw/Ta<0.5；u 水輪機(jī)的水力系統(tǒng)不存在明顯的水力振蕩，當(dāng)手動(dòng)空載運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不得超過(guò)±0.2%。4.運(yùn)行環(huán)境條件：u 運(yùn)行環(huán)境溫度：；

8、u 運(yùn)行環(huán)境濕度：小于85%,大于30%，不結(jié)露；u 海拔高程： 小于4000米；u 空氣無(wú)導(dǎo)電塵埃和腐蝕性氣體，無(wú)靜電。5.壓力油技術(shù)條件：u 調(diào)速器用油必須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11118.1-1994的要求。6.液壓裝置技術(shù)條件：液壓裝置必須滿足國(guó)際電工委員會(huì)水輪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)條件導(dǎo)則IEC61362:1998對(duì)于液壓隨動(dòng)系統(tǒng)的要求。第三章 技術(shù)指標(biāo)和功能3.1 技術(shù)指標(biāo)：SAFR-2000H水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置在滿足技術(shù)條件規(guī)定的要求時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)如下：3.1.1 電液調(diào)節(jié)裝置的靜態(tài)特性：靜態(tài)特性曲線線性度:近似為直線；實(shí)測(cè)主接力器的靜態(tài)特性轉(zhuǎn)速死區(qū)：Ix不超過(guò)0.02%。3.

9、1.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性：l 自動(dòng)空載運(yùn)行三分鐘內(nèi)機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不超過(guò)±0.10%；（當(dāng)手動(dòng)空載運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值超過(guò)±0.2%時(shí)，自動(dòng)空載運(yùn)行轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值不得大于手動(dòng)方式的轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值）。自動(dòng)發(fā)電運(yùn)行導(dǎo)葉主接力器擺動(dòng)值不超過(guò)總行程的±0.15%；l 導(dǎo)葉接力器不動(dòng)時(shí)間：Tq不超過(guò)0.18s；l 機(jī)組甩100%額定負(fù)荷時(shí)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)：u 偏離穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速3%以上的波動(dòng)次數(shù)，不超過(guò)1次；u 從甩負(fù)荷后接力器第一次向開啟方向運(yùn)行時(shí)算起，到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不超過(guò)0.5%為止的調(diào)節(jié)時(shí)間Tp不大于30s；l 槳葉隨動(dòng)系統(tǒng)不準(zhǔn)確度：Is不超過(guò)1.0%。3.1.3 裝置

10、的可靠性指標(biāo)：l 總體故障率： FR = .5 FITS 40l 平均故障間隔時(shí)間: MTBF = 63782.6 hrs 40l 第一年硬件無(wú)故障概率: MR = 0.8598 403.1.4 裝置的電磁兼容性能指標(biāo)：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):IEC標(biāo)準(zhǔn)-IEC61000-(3,4)第3嚴(yán)酷級(jí)（分1、2、3、4嚴(yán)酷級(jí)），SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為：l 靜電放電：空氣放電 ±8Kv; 接觸放電 ±6Kv；l 快速瞬變脈沖群：試驗(yàn)電平 ±2Kv;試驗(yàn)頻率：5KHz;持續(xù)時(shí)間: 正負(fù)極性各60s；l 浪涌電壓：試驗(yàn)電平：共模±2Kv

11、、差模±1Kv；試驗(yàn)次數(shù)：正負(fù)各6次；脈沖間隔時(shí)間：12s；l 傳導(dǎo)射頻騷擾：試驗(yàn)電平：10v;試驗(yàn)頻率：150KHz-80MHz;調(diào)制頻率：1KHz;調(diào)制度：80%；l 電壓突降和中斷：電壓突降：70%,持續(xù)時(shí)間0.5s,3次；40%,持續(xù)時(shí)間0.5s,3次；100%,持續(xù)時(shí)間100ms,1次；l 阻尼振蕩波：共模2.5Kv,差模1.0Kv;試驗(yàn)頻率：1MHz;重復(fù)頻率：400Hz;持續(xù)時(shí)間大于2s。3.1.5 裝置的工作模式切換產(chǎn)生狀態(tài)擾動(dòng)的技術(shù)指標(biāo)：l 兩路電源轉(zhuǎn)換時(shí)引起的導(dǎo)葉接力器行程變化不大于全行程的0.2%；l 調(diào)速器“自動(dòng)-手動(dòng)”控制方式切換引起接力器行程變化不大于全行

12、程的0.2%；l 雙微機(jī)系統(tǒng)切換滿足負(fù)荷變化不大于全行程的0.3%。3.2 裝置功能：3.2.1調(diào)節(jié)控制功能： 具有控制結(jié)構(gòu)自適應(yīng)和參數(shù)自適應(yīng)的調(diào)節(jié)功能； 具有頻率調(diào)節(jié)模式、功率調(diào)節(jié)模式及開度調(diào)節(jié)模式，并依據(jù)不同工況自動(dòng)選用； 全中文信息集成顯示，模擬、數(shù)字顯示一體化；能夠自動(dòng)的進(jìn)行試驗(yàn)錄波功能； 保證水輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行于空載、發(fā)電、調(diào)相、停機(jī)和手動(dòng)等工 況； 保證在空載運(yùn)行時(shí)使機(jī)組頻率按預(yù)先設(shè)定的頻差自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)頻率； 具有自動(dòng)水頭和人工水頭雙重輸入，可通過(guò)界面設(shè)定，從而有效克服水頭波動(dòng)及水位變送器失效的影響并保證無(wú)擾動(dòng)切換； 保證實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組的數(shù)字式精確協(xié)聯(lián)； 能夠?qū)崟r(shí)按水頭修

13、正啟動(dòng)開度、空載開度、開度限制及協(xié)聯(lián)曲線； 具備人工失靈區(qū)(Ep)和調(diào)差系數(shù)(bp)的在線實(shí)時(shí)修正功能，并保證負(fù)荷無(wú)擾動(dòng)； 具備現(xiàn)地控制和遠(yuǎn)方控制雙重功能，并保證控制切換時(shí)負(fù)荷無(wú)擾動(dòng)。3.2.2 實(shí)時(shí)診斷容錯(cuò)及故障保護(hù)功能： 雙機(jī)冗余：采用兩套完全相同的微機(jī)系統(tǒng)(A、B)，互為備用；通過(guò)故障自診斷進(jìn)行雙機(jī)切換，切換過(guò)程負(fù)荷無(wú)擾動(dòng)；嚴(yán)重故障時(shí)（如導(dǎo)葉、槳葉故障時(shí)）可自動(dòng)切換至手動(dòng)運(yùn)行； 頻率容錯(cuò)：實(shí)時(shí)自動(dòng)診斷機(jī)組頻率及系統(tǒng)頻率，自動(dòng)提示故障類別，保證全部調(diào)節(jié)任務(wù)的正常完成且不造成負(fù)荷沖擊； 行程容錯(cuò)：實(shí)時(shí)自動(dòng)診斷導(dǎo)葉行程及槳葉行程輸入，自動(dòng)提示故障類別，除發(fā)電工況時(shí)協(xié)聯(lián)關(guān)系失去準(zhǔn)確性外，保證水輪

14、發(fā)電機(jī)組自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行； 水頭容錯(cuò)：實(shí)時(shí)自動(dòng)診斷水頭輸入，自動(dòng)提示故障類別，保證水頭失效時(shí)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)荷沖擊，可輸入“人工水頭”進(jìn)行經(jīng)濟(jì)協(xié)聯(lián)； 液壓容錯(cuò)：實(shí)時(shí)自動(dòng)診斷分析液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)，自動(dòng)提示伺服閥零漂、卡阻等多種故障，保證調(diào)節(jié)功能不變且水輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行； 電源容錯(cuò)：實(shí)時(shí)監(jiān)視多路電源，電源消失或過(guò)低時(shí)自動(dòng)調(diào)整控制方式，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行； 功率容錯(cuò)：實(shí)時(shí)自動(dòng)診斷有功功率輸入，自動(dòng)提示故障類別，保證有功功率失效時(shí)不產(chǎn)生負(fù)荷沖擊。3.2.3 智能調(diào)試功能： 智能化調(diào)試： 調(diào)試軟面板技術(shù)；全中文圖形化調(diào)試界面； 可自動(dòng)進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，選擇相應(yīng)參數(shù)； 產(chǎn)生試驗(yàn)數(shù)據(jù)并給出試驗(yàn)結(jié)果；3.3 技術(shù)參數(shù)：3.

15、3.1改進(jìn)型并聯(lián)PID調(diào)節(jié)裝置的頻率環(huán)調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整范圍：比例增益KP： 0.0120；積分增益KI： 020 1/s；微分增益KD： 020s；3.3.2 永態(tài)轉(zhuǎn)差率Bp調(diào)整范圍： 0 10%（運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行值長(zhǎng)根據(jù)調(diào)度命令在面板上設(shè)置）；3.3.3 人工轉(zhuǎn)速死區(qū)調(diào)整范圍：00.75Hz（運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行值長(zhǎng)根據(jù)調(diào)度命令在面板設(shè)置）；3.3.4 電氣開限調(diào)整范圍:0100%（運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行值長(zhǎng)根據(jù)調(diào)度命令在面板設(shè)置）3.3.5 頻率給定調(diào)整范圍：45Hz55Hz（給定速度，在投運(yùn)時(shí)設(shè)置）3.3.6 功率給定調(diào)整范圍：0120%（給定速度，在投運(yùn)時(shí)設(shè)置）3.3.7 調(diào)速器雙路供電電源裝置的技術(shù)規(guī)格： 直

16、流：DC220V±15%，2A； 交流：AC220V±15%，2A；3.3.8 電氣裝置輸入信號(hào)規(guī)格：機(jī)組頻率反饋信號(hào)：機(jī)端PT電壓0.2V180V；測(cè)頻范圍0.5100HZ；系統(tǒng)頻率反饋信號(hào)：母線PT電壓80V180V；測(cè)頻范圍0.5100HZ；接力器行程反饋信號(hào)：拉繩式位移變送器；水頭、導(dǎo)葉、槳葉等反饋信號(hào)：直流420mA，分辨率小于0.05%。3.3.9 開關(guān)量輸入信號(hào)： 繼電器常開空接點(diǎn)。3.3.10 通信總線物理層規(guī)約：PCC和監(jiān)控系統(tǒng)：RS485，MODBUS，監(jiān)控為主，調(diào)速器為從；波特率：9600，8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗(yàn)。PCC和觸摸屏： RS232，

17、MODBUS，觸摸屏為主，調(diào)速器為從；波特率：9600，8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗(yàn)。PCC雙套之間： CAN。3.3.11 柜體尺寸：800×800×2260mm第四章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置采用模塊化設(shè)計(jì)的原則，對(duì)于不同型號(hào)的裝置具有不同的配置。下面介紹所采用的SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置，調(diào)速器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。圖4.1 調(diào)速器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖選用B&R公司2003系列的PCC模塊作為機(jī)組調(diào)速器硬件的主體，同時(shí)為了保證可靠性，構(gòu)成A、B雙機(jī)冗余切換配置系統(tǒng)，雙機(jī)之間的可靠切換是由一個(gè)智能切換繼電器來(lái)保

18、證的，該智能切換繼電器選用的是歐姆龍公司的ZEN可編程繼電器。通過(guò)兩套PCC的采樣模塊采集信號(hào)，兩套CPU同時(shí)各自處理采集的信號(hào)，一套處于主控模式，一套處于熱備用模式，當(dāng)其中一套發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，通過(guò)智能切換繼電器使另一套立即自動(dòng)投入，無(wú)擾切換，維持系統(tǒng)工況保持不變。通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)算得到的控制電壓信號(hào)由PCC輸出到電液隨動(dòng)系統(tǒng)，控制接力器的執(zhí)行。兩套PCC之間利用CPU模塊上的CAN接口進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，保證兩套調(diào)節(jié)器之間的信息冗余；兩套PCC通過(guò)各自的232口和上位機(jī)顯示屏通過(guò)Modbus協(xié)議進(jìn)行通信；PCC通過(guò)IF321和監(jiān)控系統(tǒng)以Modbus協(xié)議進(jìn)行通信。人機(jī)接口面板部分選用高亮度液晶觸摸顯

19、示屏，作為整個(gè)控制系統(tǒng)的監(jiān)控顯示和操作界面。4.1基本配置1、硬件配置 PCC主機(jī)模塊 2塊，CP476 PCC開入開出模塊 2塊，DM465，16入16出 PCC頻率輸入模塊 2塊，DI135 PCC通信模塊 2塊，IF321 PCC模擬量輸入模塊 4塊，AI774 PCC模擬量輸出模塊 4塊，AO352 頻率調(diào)理模塊 2塊，殘壓、網(wǎng)頻信號(hào)調(diào)理 進(jìn)口開關(guān)電源 2塊，250W，24V輸出 智能切換模件 1塊，歐姆龍PLC，A、B切換選擇 位移變送器 4只（測(cè)量導(dǎo)葉、槳葉行程） 液晶觸摸顯示屏 1臺(tái)2、軟件基本配置 實(shí)時(shí)變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制 模塊化軟件結(jié)構(gòu) 全中文智能界面監(jiān)控試驗(yàn)程序4.

20、2主要元件功能介紹1、 CPU模塊（CP476）技術(shù)參數(shù)如下：CPU模件資源分配：串口1：IF1，RS232，MODBUS通訊協(xié)議，和觸摸屏通訊。CAN口：雙機(jī)之間CAN協(xié)議通訊。2、IF321技術(shù)參數(shù)如下：3、DI135技術(shù)參數(shù)如下：4、AI774技術(shù)參數(shù)如下：模擬量輸入通道：共8路，其中導(dǎo)葉變送器占用一路，槳葉變送器占用一路，水頭變送器占用一路，功率變送器占用一路，其余四路備用。5、AO352技術(shù)參數(shù)如下：模擬量輸出通道：共4路，其中導(dǎo)葉、槳葉各占用一路，其余兩路備用。，6、DM465技術(shù)參數(shù)如下：開關(guān)量輸入：共16路，包括開機(jī)令、停機(jī)令、增加、減少、斷路器、導(dǎo)葉手動(dòng)、槳葉手動(dòng)、并網(wǎng)方式、

21、一次調(diào)頻、功率方式、主從狀態(tài)、功率閉環(huán)、伺服閥故障等。開關(guān)量輸出：共16路，包括一般故障、較重故障、調(diào)試運(yùn)行、一次調(diào)頻動(dòng)作等。7、雙路供電及頻率調(diào)理模塊：雙路供電部分的主要功能是：交流220V經(jīng)過(guò)變壓器隔離、整流，直流220V經(jīng)過(guò)整流，然后通過(guò)二極管將兩路輸入電源并聯(lián)，經(jīng)濾波處理后產(chǎn)生直流220V電源輸出，保證裝置的可靠供電。其原理圖如下：圖4.2 雙路供電及頻率調(diào)理模塊原理圖頻率調(diào)理部分的主要功能如下：對(duì)系統(tǒng)頻率、殘壓、齒盤測(cè)頻信號(hào)經(jīng)隔離變壓器輸入后，經(jīng)過(guò)濾波、整形、隔離后送PCC主機(jī)模件的測(cè)頻模塊直接處理，見(jiàn)下圖。信號(hào)輸入范圍：0.2V-180V，交流，12KHZ。圖4.3 測(cè)頻輸入原理圖

22、8、觸摸屏技術(shù)說(shuō)明如下：TPC1562H是一套以嵌入式低功耗CPU為核心（主頻400MHz）的高性能嵌入式一體化工控機(jī)。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率1024×768），具有良好的電磁屏蔽性，美觀堅(jiān)固的鋁合金結(jié)構(gòu)。同時(shí)還預(yù)裝了微軟嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WindowsCE（中文版）。4.3系統(tǒng)特點(diǎn)由上述模塊組成的水輪機(jī)調(diào)速器具有以下特點(diǎn)：(1)無(wú)擾切換的雙機(jī)冗余系統(tǒng)：采用冗余配置系統(tǒng)可以大大提高機(jī)組調(diào)速器的可靠性，選用智能切換繼電器實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)兩套調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)，在兩個(gè)調(diào)節(jié)器都正常的情況下，按照運(yùn)行人員的指令把系統(tǒng)的控制權(quán)授予相應(yīng)的調(diào)節(jié)器；在一個(gè)調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障時(shí)，控制

23、權(quán)自動(dòng)授予另一個(gè)調(diào)節(jié)器，保證雙機(jī)的無(wú)擾切換。(2)強(qiáng)大的通信功能：兩套PCC利用CPU模塊上的CAN接口進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，保證兩套調(diào)節(jié)器之間的信息冗余；兩套PCC和上位機(jī)顯示屏通過(guò)Modbus協(xié)議進(jìn)行通信，PCC和監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)設(shè)通過(guò)Modbus協(xié)議進(jìn)行通信。(3)可靠的供電電源：采用兩個(gè)24V開關(guān)電源分別對(duì)雙套PCC進(jìn)行供電，這兩個(gè)開關(guān)電源的輸入均為220V交流和220V直流雙路輸入，并保證在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)穩(wěn)壓輸出。兩個(gè)電源通過(guò)二極管的隔離處理對(duì)工控機(jī)顯示屏供電。這樣可以互不干擾，如果一套因電源模塊損壞而無(wú)法工作將自動(dòng)切除，備用機(jī)自動(dòng)投入，而顯示屏將始終處于有電狀態(tài)。 (4)方便可靠的頻

24、率測(cè)量單元：采用PCC作為調(diào)速器的硬件，使得頻率的測(cè)量在軟件和硬件上都方便了很多，而且精度和可靠性也提高了很多。第五章 工作原理5.1 NARI-PID2控制算法SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)裝置采用南瑞集團(tuán)公司電氣控制公司研發(fā)的NARI-PID2控制算法它的主要特征和優(yōu)點(diǎn)是：1、有效地解決了傳統(tǒng)PID控制算法在離散化和數(shù)字量化后所發(fā)生微分死區(qū)增大和有效帶寬變窄的問(wèn)題。2、為水輪機(jī)水力系統(tǒng)產(chǎn)生水力振蕩提供有效的抑制能力，改善調(diào)節(jié)品質(zhì)，兼顧高頻和低頻動(dòng)態(tài)要求。3、提高水輪機(jī)調(diào)速器對(duì)于電力系統(tǒng)低頻振蕩的抑制能力。NARI-PID2控制算法的原理框圖為下圖所示。圖5.1 PID控制算法

25、原理圖5.2 變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)的自適應(yīng)控制策略裝置在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度下完成變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)的自適應(yīng)控制策略。它的自適應(yīng)目標(biāo)是：根據(jù)工況和裝置的工作狀態(tài)調(diào)整算法結(jié)構(gòu)去適應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)安全發(fā)電和調(diào)節(jié)性能的最優(yōu)化。在裝置及其過(guò)程量的輸入都是正確的時(shí)候，自適應(yīng)策略的目標(biāo)是優(yōu)化調(diào)速器系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，一旦裝置及其過(guò)程量出現(xiàn)局部失效時(shí)，自適應(yīng)策略的目標(biāo)是保證水輪機(jī)組的安全運(yùn)行，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和局部失效類型容許的條件下，執(zhí)行容錯(cuò)控制策略在保證水輪機(jī)組安全的前提下降低動(dòng)態(tài)性能品質(zhì)來(lái)維持機(jī)組的運(yùn)行，以減少調(diào)速器系統(tǒng)局部故障對(duì)發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益的影響。5.3 容錯(cuò)控制策略的實(shí)現(xiàn)為滿足電站穩(wěn)定安全運(yùn)行的要求，裝置的容錯(cuò)控制策略

26、通過(guò)故障診斷和分析來(lái)進(jìn)行容錯(cuò)控制。容錯(cuò)控制策略分為以下幾個(gè)部分實(shí)現(xiàn)：1. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋失效：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)在水輪機(jī)調(diào)速器的控制中是十分重要的反饋信號(hào)，在裝置中設(shè)置了機(jī)組頻率和系統(tǒng)頻率相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)高可靠性。當(dāng)頻率信號(hào)沒(méi)有時(shí)，在發(fā)電狀況下保持無(wú)擾動(dòng)，空載時(shí)導(dǎo)葉開度開到空載開度。2. 行程反饋失效：行程反饋信號(hào)也是調(diào)速器控制中的重要反饋量。當(dāng)導(dǎo)葉反饋信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，調(diào)速器將自動(dòng)切換到手動(dòng)控制模式。3. 水頭信號(hào)失效：水頭信號(hào)在調(diào)速器的優(yōu)化控制和軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)和貫流式水輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中有著關(guān)鍵作用。在水頭信號(hào)失效之后，裝置將按照最安全的控制策略進(jìn)行過(guò)程控制，同時(shí)可以由運(yùn)行人員來(lái)修改水頭。4. 功率

27、反饋失效：功率反饋信號(hào)在調(diào)速器的運(yùn)行中不是關(guān)鍵的反饋量，在它失效之后，僅僅導(dǎo)致發(fā)電中的按功率調(diào)差控制被切除。5.4 水輪機(jī)調(diào)速器控制軟件的實(shí)現(xiàn)由于水輪機(jī)調(diào)速器所處的環(huán)境一般比較惡劣和復(fù)雜，所以為保證調(diào)速器控制的可靠性，除了選用高可靠性的PCC模塊構(gòu)成雙機(jī)冗余的切換系統(tǒng)外，還要求設(shè)計(jì)的軟件具有高的可靠性。PCC具有分時(shí)多任務(wù)的操作系統(tǒng)，在一個(gè)任務(wù)層下面可以設(shè)置多個(gè)不同的任務(wù)，所以在軟件的編制過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)模塊化編制的原則，根據(jù)不同的控制功能編制不同的功能模塊。這樣一方面有利于在調(diào)試過(guò)程中對(duì)程序代碼進(jìn)行檢查，提高軟件的可靠性；另一方面當(dāng)需要擴(kuò)充新的控制功能時(shí)，只需要增加新的功能模塊即可。按照可靠性

28、和模塊化的設(shè)計(jì)原則編制的整個(gè)調(diào)速器控制軟件在調(diào)速器上電后，首先運(yùn)行初始化程序，完成對(duì)一些變量的初始化以及判斷機(jī)組的初始工況，然后采集外部輸入的開關(guān)量、模擬量數(shù)據(jù)，并對(duì)它們進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)入機(jī)組工況判別程序，根據(jù)機(jī)組不同的運(yùn)行工況通過(guò)任務(wù)調(diào)度功能來(lái)調(diào)用相應(yīng)的控制程序模塊，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)算輸出導(dǎo)葉給定，然后將導(dǎo)葉給定和測(cè)得的導(dǎo)葉反饋經(jīng)過(guò)導(dǎo)葉副環(huán)的PI調(diào)節(jié)以及輸出限幅處理后輸出控制信號(hào)，控制導(dǎo)葉接力器的行程，發(fā)電時(shí)槳葉的給定根據(jù)導(dǎo)葉的反饋按照水頭進(jìn)行協(xié)聯(lián)計(jì)算，將槳葉給定和測(cè)得的槳葉反饋經(jīng)過(guò)槳葉副環(huán)的PI調(diào)節(jié)以及輸出限幅處理后輸出控制信號(hào)，程序的運(yùn)行過(guò)程示意圖如下圖所示。 圖5.2 調(diào)速器運(yùn)行程序流程圖第

29、六章 裝置調(diào)整、試驗(yàn)、運(yùn)行與維護(hù)61裝置調(diào)整首先仔細(xì)檢查外部接線是否準(zhǔn)確無(wú)誤，廠用交、直流電供電是否正常。如果一切正常，先將調(diào)速器切到手動(dòng)控制，合上電源開關(guān)給調(diào)速器供電。6.1.1 裝置的上電打開前門，可看到裝置開關(guān)操作層如下圖所示：各開關(guān)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：圖6.1 調(diào)速器空開布置圖上電順序：一般先上交流（往上扳開關(guān)DK1），注意觀察，兩個(gè)電源及信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊指示紅燈亮，電源監(jiān)視繼電器DJS1紅燈亮。然后上直流注意觀察電源監(jiān)視繼電器DJS2綠燈亮。開啟DK3，左邊DC24V電源指示燈（OK）亮，電源監(jiān)視繼電器JD1綠燈亮，中間智能切換繼電器顯示屏液晶亮，有顯示。開啟DK4，右邊DC24V電源指示燈（

30、OK）亮，電源監(jiān)視繼電器JD2綠燈亮。開啟DK5，A套PCC上電，指示燈有顯示，同時(shí)智能切換繼電器ZEN燈亮。開啟DK6，B套PCC上電，指示燈有顯示。開啟DK7，觸摸屏上電。PCC上電后，若正常工作，則CP476上的RUN燈亮（黃色），若PCC故障時(shí)，CP476上的ERR燈亮（紅色），表明系統(tǒng)故障停運(yùn)，需要掉電重新啟動(dòng)或在設(shè)置窗中進(jìn)行系統(tǒng)重啟（詳細(xì)描述在界面使用操作內(nèi)容里面）。6.1.2 裝置的面板操作圖6.2 調(diào)速器把手布置圖面板操作圖如上所示：并網(wǎng)方式選擇把手：用來(lái)進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)大網(wǎng)小網(wǎng)之間的切換，一般默認(rèn)為大網(wǎng)方式，當(dāng)小網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，將把手選擇在小網(wǎng)方式，同時(shí)需要將設(shè)置窗中的頻率死區(qū)改小（一

31、般為0.2Hz以內(nèi)），調(diào)差系數(shù)改為0；當(dāng)機(jī)組恢復(fù)大網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，頻率死區(qū)改為0.4Hz，調(diào)差系數(shù)改為6%。 主從切換把手：用來(lái)選擇A或B套系統(tǒng)主用，切換邏輯如下：1、兩套系統(tǒng)狀態(tài)相同，可以手動(dòng)選擇切換；2、一套系統(tǒng)故障、一套正常，裝置自動(dòng)選擇正常一套（手動(dòng)選擇無(wú)效）；3、兩套系統(tǒng)均故障，裝置自動(dòng)按（一般、嚴(yán)重故障）選擇故障較輕的一套（手選無(wú)效）；4、一套系統(tǒng)運(yùn)行，一套在調(diào)試，裝置自動(dòng)選擇運(yùn)行的一套輸出；5、一套系統(tǒng)有電，一套系統(tǒng)失電，裝置自動(dòng)選擇有電的一套輸出。A、 B系統(tǒng)主從機(jī)狀態(tài)顯示可以在界面上觀察。功率調(diào)節(jié)方式選擇把手：用來(lái)進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)時(shí)方式的選擇，一般采用脈沖方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。功率閉環(huán)

32、選擇把手：用來(lái)進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)功率閉環(huán)或開度閉環(huán)的選擇，一般選擇開度方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，即功率閉環(huán)選擇把手選擇在退出的位置。一次調(diào)頻選擇把手：用來(lái)進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)一次調(diào)頻功能的投退。 62裝置試驗(yàn)、運(yùn)行6.2.1 模擬試驗(yàn)（機(jī)組充水前）1、模擬自動(dòng)開停機(jī)試驗(yàn) 手動(dòng)將接力器至全關(guān)位置， 調(diào)速器切自動(dòng)，發(fā)“開機(jī)”令（可短接24V與開機(jī)令輸入端），接力器應(yīng)開至空載開度；取消“開機(jī)”令，發(fā)“停機(jī)”令（可短接24V與停機(jī)令輸入端），接力器應(yīng)關(guān)至全關(guān)。2、模擬并網(wǎng)及增減負(fù)荷試驗(yàn)調(diào)速器在自動(dòng)方式下，先模擬自動(dòng)開機(jī)，導(dǎo)葉開啟到空載開度，接入50HZ機(jī)頻信號(hào)（用信號(hào)發(fā)生器），發(fā)“并網(wǎng)”令（可短接24V與斷路器輸入端），此時(shí)操

33、作“增加、“減少”命令（可短接24V與增加、減少輸入端或操作界面上的“增加、“減少”按鈕），接力器應(yīng)相應(yīng)地向開方向或關(guān)方向運(yùn)動(dòng)。3、模擬甩負(fù)荷試驗(yàn)調(diào)速器在自動(dòng)方式下，先模擬自動(dòng)開機(jī)，導(dǎo)葉開啟到空載開度，接入50HZ機(jī)頻信號(hào)（用信號(hào)發(fā)生器），發(fā)“并網(wǎng)”令，操作“增加命令，接力器應(yīng)相應(yīng)地向開方向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)葉開啟到一定開度后（大于60%），斷開斷路器輸入信號(hào)，接力器應(yīng)快速關(guān)閉到空載開度。4、模擬一次調(diào)頻試驗(yàn)調(diào)速器在自動(dòng)方式下，先模擬自動(dòng)開機(jī)，接入50HZ機(jī)頻信號(hào)（用信號(hào)發(fā)生器），再模擬并網(wǎng)，調(diào)整導(dǎo)葉給定至50%， 檢查帶負(fù)荷PID參數(shù)（在設(shè)置窗口中）KP，KI應(yīng)不為零，Bp（調(diào)差系數(shù)）設(shè)置為Bp=6%

34、（或其他規(guī)定值），Ep（頻率死區(qū)）設(shè)置為Ep =0.05(或其他規(guī)定值)。模擬機(jī)頻增或減（操作信號(hào)發(fā)生器面板按鍵）增減的步長(zhǎng)為0.01HZ，當(dāng)機(jī)頻信號(hào)超過(guò)49.9550.05 Hz范圍時(shí)，觀察導(dǎo)葉給定是否變化，頻率變化范圍一般為51-49Hz，當(dāng)超過(guò)頻率死區(qū)時(shí)，頻率步長(zhǎng)可增加為0.05HZ，在接力器每次變化穩(wěn)定后，記錄該次頻率值和相應(yīng)的接力器行程。5、模擬手自動(dòng)切換試驗(yàn)調(diào)速器在自動(dòng)方式下，模擬并網(wǎng)帶負(fù)荷，操作手自動(dòng)切換開關(guān)切手動(dòng)，接力器應(yīng)保持不動(dòng)；再次操作手自動(dòng)切換開關(guān)切自動(dòng)，接力器仍不動(dòng)作。6、模擬機(jī)頻故障調(diào)速器在自動(dòng)方式下，模擬并網(wǎng)帶負(fù)荷，接入50HZ機(jī)頻信號(hào)（用信號(hào)發(fā)生器）,解除機(jī)頻(P

35、T)信號(hào)，則界面報(bào)警窗應(yīng)顯示A和B機(jī)頻故障，一般故障繼電器動(dòng)作，這時(shí)接力器不動(dòng)作。齒盤測(cè)頻信號(hào)模擬與PT信號(hào)類似，解除齒盤測(cè)頻信號(hào)即可。7、模擬導(dǎo)葉反饋故障調(diào)速器在自動(dòng)方式下，模擬并網(wǎng)帶負(fù)荷，接入50HZ機(jī)頻信號(hào)（用信號(hào)發(fā)生器）,解除導(dǎo)葉變送器反饋信號(hào)，則界面報(bào)警窗應(yīng)顯示A和B導(dǎo)葉反饋故障，嚴(yán)重故障繼電器動(dòng)作，同時(shí)電柜切手動(dòng)繼電器動(dòng)作，導(dǎo)葉保持不動(dòng)。6.2.2調(diào)整試驗(yàn)（機(jī)組充水前）及運(yùn)行試驗(yàn)（機(jī)組充水后）詳細(xì)試驗(yàn)參見(jiàn)第七章SAFR-2000H水輪機(jī)調(diào)速器操作界面說(shuō)明書。SAFR-2000H系列水輪機(jī)調(diào)速器的運(yùn)行工況包括：手動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行以及手動(dòng)、自動(dòng)工況的相互切換以及事故停機(jī)等。其運(yùn)行工況簡(jiǎn)

36、述如下：1、調(diào)速器手動(dòng)運(yùn)行手動(dòng)操作是調(diào)試、首次開機(jī)或電氣故障時(shí)的操作方式。調(diào)速器處于手動(dòng)工況時(shí)，直接操作面板手自動(dòng)切換開關(guān)、手動(dòng)增減開關(guān)，即可帶動(dòng)液壓隨動(dòng)系統(tǒng)，控制機(jī)組開、停機(jī)或增減負(fù)荷。 手動(dòng)開機(jī)時(shí)，首先操作手自動(dòng)切換開關(guān)、然后控制手動(dòng)增減開關(guān)，使導(dǎo)葉開至啟動(dòng)開度；待轉(zhuǎn)速升至90后，將導(dǎo)葉關(guān)至空載開度附近，并根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)速細(xì)心調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度，使機(jī)組穩(wěn)定于額定轉(zhuǎn)速。并網(wǎng)后，操作手動(dòng)增減開關(guān)即可手動(dòng)增減負(fù)荷。手動(dòng)停機(jī)時(shí)，操作手動(dòng)增減開關(guān)，使導(dǎo)葉關(guān)至空載開度；與電網(wǎng)解列后，繼續(xù)操作手動(dòng)增減開關(guān)，關(guān)閉導(dǎo)葉，直至停機(jī)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，調(diào)速器電氣部分只起監(jiān)視作用，而不起控制作用。運(yùn)行人員可以從觸摸屏上觀察調(diào)速器

37、所處的狀態(tài)及機(jī)頻、開度等測(cè)量值。注意：1、手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，只要廠用直流存在，在調(diào)速器機(jī)械柜上，發(fā)“緊急停機(jī)”和“緊急停機(jī)復(fù)歸”令可使調(diào)速器相應(yīng)動(dòng)作。2、若手動(dòng)運(yùn)行時(shí)油開關(guān)斷開，負(fù)荷全甩，運(yùn)行人員應(yīng)立即將接力器關(guān)回，以免飛車。2、調(diào)速器的自動(dòng)運(yùn)行 1、手自動(dòng)切換 當(dāng)調(diào)速器處于手動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即可操作手、自動(dòng)切換開關(guān)將調(diào)速器切為自動(dòng)工況。自動(dòng)向手動(dòng)切換可隨時(shí)無(wú)條件、無(wú)擾動(dòng)地進(jìn)行。注意：自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，若有導(dǎo)葉傳感器故障發(fā)生（對(duì)于冗余傳感器的系統(tǒng)，當(dāng)兩傳感器均故障時(shí)），則調(diào)速器將自動(dòng)地切為手動(dòng)，且保持導(dǎo)葉行程不變； 2、自動(dòng)開機(jī) 調(diào)速器處于自動(dòng)狀態(tài)，接力器處于全關(guān)位置，此時(shí)外部發(fā)出“開機(jī)”令并保持，接力

38、器開到第一啟動(dòng)開度（約為空載開度的2倍），此時(shí)水機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升起，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近70后，導(dǎo)葉開度降到第二啟動(dòng)開度（約為空載開度的1.3倍），當(dāng)轉(zhuǎn)速接近95時(shí)，機(jī)組進(jìn)入空載調(diào)節(jié)，接力器關(guān)到空載開度，并逐漸使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，為并網(wǎng)創(chuàng)造條件。3、自動(dòng)空載運(yùn)行當(dāng)人機(jī)界面設(shè)置窗的“頻率跟蹤”沒(méi)有投入時(shí)，調(diào)速器頻率給定受外部控制（初始給定為50Hz），頻給值可以由上位機(jī)或自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出的增減開關(guān)量命令在50Hz基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，也可以由電柜觸摸屏上的“增加”、“減少”按鈕進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)觸摸屏設(shè)置窗的“跟蹤”投入時(shí)，調(diào)速器自動(dòng)將網(wǎng)頻作為頻率給定值，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組頻率跟蹤（頻給=網(wǎng)頻+滑差），滑差可以在觸摸屏上修改。 4、自

39、動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行 “并網(wǎng)”信號(hào)在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)必須保持， “并網(wǎng)”信號(hào)消失或接觸不良，調(diào)速器可能判斷為甩負(fù)荷狀態(tài)，當(dāng)油開關(guān)合上后，調(diào)速器得到“并網(wǎng)”信號(hào)，調(diào)速器進(jìn)入并網(wǎng)運(yùn)行工況，操作遠(yuǎn)方“增加、“減少”命令或觸摸屏上的“增加”、“減少”按鈕即可增、減負(fù)荷。此時(shí)若須改變“電氣開限”、“頻率死區(qū)”、“調(diào)差系數(shù)”值，可通過(guò)觸摸屏設(shè)置窗修改。注意：（1）頻率死區(qū)為0或太小，帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)接力器會(huì)因網(wǎng)頻的波動(dòng)而來(lái)回動(dòng)作。（2）調(diào)差系數(shù)為0或太小，帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)接力器會(huì)因網(wǎng)頻的波動(dòng)而來(lái)回動(dòng)作。（3）電氣開限可以限制導(dǎo)葉的最大開度（可用來(lái)限制機(jī)組所帶負(fù)荷），若用戶希望導(dǎo)葉被電氣開限壓住運(yùn)行，可在50%-100%之間任意設(shè)

40、定電氣開限。若機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行時(shí)帶了一定負(fù)荷后不能再增負(fù)荷，則首先檢查導(dǎo)葉是否被電氣開限壓住運(yùn)行。 5、自動(dòng)停機(jī) “停機(jī)”令信號(hào)級(jí)別最高，自動(dòng)運(yùn)行工況時(shí)，在任何狀態(tài)下接到“停機(jī)”信號(hào)，調(diào)速器將把接力器關(guān)至全關(guān)位置。 注意：手動(dòng)運(yùn)行時(shí)發(fā)“停機(jī)”令，調(diào)速器不會(huì)關(guān)機(jī)。63裝置的維護(hù)由于采用高可靠性的PCC模塊，并設(shè)計(jì)了合理的外圍電路，因此電氣部分故障率較低。偶爾出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，大部分由于接觸不良和設(shè)置有誤造成，所以出現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)先檢查相應(yīng)的電源和信號(hào)接觸是否良好，測(cè)量信號(hào)尤其是導(dǎo)葉、頻率的反饋信號(hào)是否出現(xiàn)斷線故障。其次檢查相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置是否正確。如按下述要求檢查后仍未排除異常現(xiàn)象，才可認(rèn)為是相關(guān)硬件出現(xiàn)故

41、障，可在斷電后予以更換，或與廠家聯(lián)系。1. 自動(dòng)開機(jī)，接力器不能開出先檢查調(diào)速器是否處于自動(dòng)，緊急停機(jī)令是否復(fù)歸，鎖定是否拔出，開限是否誤置為一個(gè)較大的值；再檢查開機(jī)令是否已到達(dá)調(diào)速器端子排上，觸摸屏是否顯示開機(jī)，如有誤則檢查接線是否正確，接觸是否良好。再檢查PCC調(diào)節(jié)輸出到比例閥功放板的接線是否接觸良好；測(cè)量是否有電壓輸出到比例閥的線圈插頭；如一切正常，則檢查相關(guān)機(jī)械部分是否有卡阻現(xiàn)象。2不能測(cè)機(jī)頻，顯示機(jī)頻為零需檢查“電源及信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊”狀態(tài)燈是否指示正常，檢查頻率信號(hào)是否已送到端子排上和“電源及信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊”上的機(jī)頻輸入端，檢查“電源及信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊”上面的接線是否接觸良好；檢查頻率輸入信

42、號(hào)是否已輸入到DI135，檢查頻率信號(hào)電壓是否低于0.2V（機(jī)組首次運(yùn)行或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后，因剩磁消失偶爾會(huì)出現(xiàn)此種情況 ）。 3自動(dòng)停機(jī)，接力器不能關(guān)機(jī)檢查調(diào)速器是否處于自動(dòng)；檢查停機(jī)令是否已到達(dá)調(diào)速器端子排上，觸摸屏是否顯示停機(jī)；否則檢查接線是否正確，接觸是否接觸良好；再檢查PCC調(diào)節(jié)輸出到比例閥功放板的接線是否接觸良好；測(cè)量是否有電壓輸出到比例閥的線圈插頭；如一切正常，則檢查相關(guān)機(jī)械部分是否有卡阻現(xiàn)象。4自動(dòng)開機(jī)后頻率不能穩(wěn)定于50HZ如機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速升不到50HZ，應(yīng)檢查空載開限或頻率給定的設(shè)置是否太??；自動(dòng)開機(jī)過(guò)程中機(jī)組轉(zhuǎn)速上升過(guò)高，應(yīng)檢查空載開限是否設(shè)置太大；如機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定轉(zhuǎn)

43、速超過(guò)50HZ，應(yīng)檢查頻率給定是否太大。自動(dòng)開機(jī)后若空載轉(zhuǎn)速擺動(dòng)過(guò)大，應(yīng)檢查P、I、D參數(shù)和空載開度是否合適。若空載開度不合適，則可在停機(jī)后在界面上修改空載開度。通過(guò)調(diào)試試驗(yàn)確定上述參數(shù)后，一般不要隨便修改。一般選用P=210，I=0.050.8，D=0.58，Bp=4%6%，Ep=0.050.5Hz；5并網(wǎng)后機(jī)組負(fù)荷及接力器擺動(dòng)較大如果機(jī)組承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)，其調(diào)差系數(shù)較小，且網(wǎng)頻波動(dòng)較大，這時(shí)機(jī)組負(fù)荷及接力器的擺動(dòng)屬正常調(diào)節(jié)；如果機(jī)組不承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)，可能是功率調(diào)節(jié)參數(shù)不合適引起，若功率閉環(huán)時(shí)可修改功率閉環(huán)P、I、D參數(shù)；也可適當(dāng)修改功率給定速率（一般2550），在機(jī)組參數(shù)輸入中進(jìn)行修改，可適當(dāng)改

44、大點(diǎn)；也可能是導(dǎo)葉、槳葉副環(huán)參數(shù)不合適引起，通過(guò)做試驗(yàn)選擇合適的參數(shù)；也可能是由于機(jī)頻或網(wǎng)頻采樣存在干擾；此外應(yīng)檢查調(diào)差系數(shù)及人工死區(qū)的設(shè)定值是否太小。6.溜負(fù)荷注意觀察調(diào)速器是否檢測(cè)到油開關(guān)跳開，檢查油開關(guān)輔助接點(diǎn)是否接觸不良或者有抖動(dòng)發(fā)生；觀察測(cè)頻是否正確；監(jiān)控送來(lái)的功率增減指令是否有誤；水頭是否波動(dòng)太大；機(jī)頻或網(wǎng)頻信號(hào)是否正常；比例閥是否卡阻等。 7、通信故障PCC和觸摸顯示屏沒(méi)有通信上，檢查是否是PCC死機(jī)或觸摸屏死機(jī)；檢查是否是通信電纜接觸不良；檢查是否COM口插錯(cuò)或設(shè)置錯(cuò)誤。PCC和顯示屏之間的通信應(yīng)該為RS232， MODBUS 主/從協(xié)議，顯示屏為主，調(diào)速器為從；波特率：960

45、0，8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗(yàn)。8、采樣故障當(dāng)出現(xiàn)采樣故障時(shí)，在狀態(tài)故障窗中，先進(jìn)行故障復(fù)歸，若復(fù)歸不了，則檢查反饋信號(hào)是否出現(xiàn)斷線故障，定位參數(shù)是否消失。9、PCC死機(jī)若PCC故障時(shí)，CP476上的ERR燈亮（紅色），表明系統(tǒng)故障停運(yùn)，這時(shí)候調(diào)速系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到另一套工作，可以手動(dòng)開合一次出故障的PCC的控制電源，看故障是否消失，若還不消失，可以進(jìn)入界面的設(shè)置窗口，點(diǎn)擊系統(tǒng)重啟按鈕進(jìn)行重啟，若故障還沒(méi)消失，請(qǐng)用戶與廠家及時(shí)聯(lián)系進(jìn)行解決。10、功放板指示燈BOSCH 功放板（1）“ON” 指示燈：功放模件正常工作時(shí)常亮，故障時(shí)熄滅。（2）“UB” 指示燈：+24V輸入電源監(jiān)視，正常時(shí)熄滅，

46、電壓偏低時(shí)（低于20V）時(shí)點(diǎn)亮。（3）“LVDT” 指示燈：伺服閥傳感器斷線監(jiān)視。正常時(shí)熄滅，故障時(shí)（傳感器斷線或接線錯(cuò)誤）點(diǎn)亮。11、液壓故障在SAFR-2000H電調(diào)柜控制回路中，當(dāng)導(dǎo)葉、槳葉的給定和反饋偏差超過(guò)一定值且液壓故障報(bào)警計(jì)時(shí)器延時(shí)到時(shí)，液壓故障報(bào)警輸出。調(diào)速器嚴(yán)重故障和一般故障繼電器動(dòng)作。處理方法：若機(jī)組不能停機(jī)，先進(jìn)行故障復(fù)歸；若不能復(fù)歸則觀察電調(diào)反饋信號(hào)是否正常（和實(shí)際值是否符合），可以將機(jī)組先切到手動(dòng)，然后復(fù)位主機(jī)系統(tǒng)，觀察故障是否消失，同時(shí)檢查液壓部分，看機(jī)械開限是否限住了，若以上部分都沒(méi)問(wèn)題，則可以將電調(diào)切回自動(dòng)，觀察調(diào)節(jié)情況。若機(jī)組可以停機(jī)，則可以在停機(jī)后，觀察電調(diào)

47、反饋信號(hào)、濾油器濾芯是否正常，若正常，可以拆下伺服比例閥，清洗，看是否有雜質(zhì)。清洗好后恢復(fù)，電調(diào)切回自動(dòng)，觀察調(diào)節(jié)情況。12、切手動(dòng)控制當(dāng)A、B兩套系統(tǒng)都出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)調(diào)速器會(huì)自動(dòng)的切到手動(dòng)進(jìn)行控制；當(dāng)調(diào)速器有故障需要處理時(shí)，務(wù)必先將調(diào)速器切到手動(dòng)狀態(tài)下。第七章 水輪機(jī)調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)71系統(tǒng)概述MCGS_HMI水輪機(jī)調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱MCGS_HMI）是由國(guó)網(wǎng)南京自動(dòng)化研究院電氣控制研究所/南京南瑞集團(tuán)公司電氣控制分公司為SAFR-2000H水輪機(jī)調(diào)速器配套開發(fā)的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件系統(tǒng)。SAFR-2000H水輪機(jī)調(diào)速器上位機(jī)選用nTouch公司高亮度的液晶觸摸顯示屏，內(nèi)置Windows

48、 CE 嵌入式操作系統(tǒng)。MCGS_HMI是基于專門應(yīng)用于嵌入式操作系統(tǒng)的組態(tài)軟件“MCGS嵌入版”開發(fā)而成的，MCGS_HMI和下位機(jī)PCC采用Modbus協(xié)議進(jìn)行通信，系統(tǒng)通信效率高，占用CPU資源小。 MCGS_HMI采用全中文圖形化界面，使調(diào)試過(guò)程明確而簡(jiǎn)單。在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中，實(shí)時(shí)顯示調(diào)試數(shù)據(jù)。這樣，一方面可以迅速判斷結(jié)果是否滿意，對(duì)不滿意的結(jié)果立即進(jìn)行試驗(yàn)改進(jìn)，從而充分利用非常寶貴的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間。另一方面大大簡(jiǎn)化了試驗(yàn)結(jié)果的整理工作，減輕了工作負(fù)擔(dān)。此外，MCGS_HMI可以實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行過(guò)程中的詳細(xì)信息。MCGS_HMI水輪機(jī)調(diào)速器實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)由六部分組成，如圖7.1所示¨

49、系統(tǒng)無(wú)水試驗(yàn)；¨ 系統(tǒng)有水試驗(yàn)；¨ 系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控；¨ 狀態(tài)報(bào)警窗；¨ 信息窗；¨ 設(shè)置窗；點(diǎn)擊相對(duì)應(yīng)的按鈕就可以進(jìn)入相應(yīng)的界面，詳細(xì)運(yùn)行界面說(shuō)明如下。72系統(tǒng)無(wú)水試驗(yàn)當(dāng)點(diǎn)擊“系統(tǒng)無(wú)水試驗(yàn)”時(shí)，若此時(shí)機(jī)組不是處于靜止調(diào)試狀態(tài)，則會(huì)彈出圖7.2所示對(duì)話框。這時(shí)首先查看運(yùn)行監(jiān)控窗中機(jī)組狀態(tài)是否為靜止?fàn)顟B(tài)，若為靜止?fàn)顟B(tài)，則需要點(diǎn)擊“設(shè)置窗”，彈出圖7.3密碼輸入窗口，輸入相應(yīng)的密碼后（初始密碼為6666），進(jìn)入設(shè)置窗，如圖7.4所示。這時(shí)可以將A或B至少有一套選擇在調(diào)試狀態(tài)（當(dāng)只有一套處于調(diào)試狀態(tài)時(shí)，只能進(jìn)行無(wú)水試驗(yàn)中的參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)，不能進(jìn)行擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)；

50、只有兩套都處于調(diào)試狀態(tài)時(shí)，才能進(jìn)行擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)）。當(dāng)在設(shè)置窗中選擇“調(diào)試”返回之后，再點(diǎn)擊“系統(tǒng)無(wú)水試驗(yàn)”，進(jìn)入后如圖7.5所示。點(diǎn)擊相對(duì)應(yīng)的按鈕進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)無(wú)水試驗(yàn)包含了若干實(shí)驗(yàn)子項(xiàng)目，具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：¨ 開關(guān)量檢查實(shí)驗(yàn)¨ 模擬量檢查實(shí)驗(yàn)¨ 機(jī)組參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)¨ 各水頭下參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)¨ 協(xié)聯(lián)參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)¨ 定位實(shí)驗(yàn)¨ 導(dǎo)葉副環(huán)擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)¨ 槳葉副環(huán)擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)¨ 靜特性實(shí)驗(yàn)1、開關(guān)量檢查實(shí)驗(yàn) 開關(guān)量檢查實(shí)驗(yàn)窗口如圖7.6所示。開關(guān)量檢查實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢查外部輸入開關(guān)量及裝置輸出開關(guān)量的接線是否正常。共有16路

51、輸入信號(hào)和16路輸出信號(hào)，具體定義如圖7.6所示。調(diào)試時(shí)接入外部信號(hào)，當(dāng)顯示框顯示綠色表示有開關(guān)量輸入信號(hào)。當(dāng)點(diǎn)擊相對(duì)應(yīng)的開關(guān)量輸出按鈕，看到相對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作，則代表該開關(guān)量輸出通道正常。 2、模擬量檢查實(shí)驗(yàn)?zāi)M量檢查實(shí)驗(yàn)窗口如圖7.7所示。模擬量輸入共有4路信號(hào)，分別定義為導(dǎo)葉采樣、槳葉采樣和兩路備用采樣通道。當(dāng)有模擬量信號(hào)輸入時(shí)可以看到相對(duì)應(yīng)的方框出現(xiàn)采樣值。對(duì)于模擬量輸出檢查，直接在操作界面上輸入電壓值（范圍±10V），然后用萬(wàn)用表測(cè)量相對(duì)應(yīng)輸出通道的電壓，來(lái)檢查輸出通道的好壞。對(duì)于頻率檢查通過(guò)外接頻率信號(hào)來(lái)檢查頻率通道的好壞。CAN通信測(cè)試：可以通過(guò)在“A發(fā)送”和“B發(fā)送”

52、中寫入數(shù)值（范圍-3276732767）來(lái)檢查“B接收”和“A接收”是否響應(yīng)。 3、機(jī)組參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)機(jī)組參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)窗口如圖7.8所示，該窗口主要用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)?？晒┰O(shè)置的參數(shù)包括：· 機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta，單位為秒，如輸入10，則表示為10秒。· 水流慣性時(shí)間常數(shù)Tw，單位為秒，如輸入10，則表示為10秒。· 導(dǎo)葉接力器最快關(guān)閉時(shí)間Tyc，單位為秒，如輸入10，則表示為10秒。· 槳葉接力器最快關(guān)閉時(shí)間Trc，單位為秒，如輸入10，則表示為10秒。· 開度給定調(diào)整時(shí)間Trp，單位為秒，如輸入30，則表示功率從0-100%需要30秒。（范圍2

53、050）· 頻率給定調(diào)整時(shí)間Trf，單位為秒，如輸入30，則表示頻率從45-55Hz需要30秒。（范圍2050）· 開機(jī)限時(shí)，單位為為秒，如輸入20，則表示若開機(jī)20秒后，頻率還沒(méi)有達(dá)到45Hz，則這時(shí)機(jī)組進(jìn)入空載調(diào)節(jié)。（范圍2030）· 滑差，單位為Hz，為頻率跟蹤之差，在空載且頻率跟蹤投入時(shí)，機(jī)組的頻率給定為系統(tǒng)頻率和滑差的和。（范圍00.1）· 頻率死區(qū)，單位為Hz，為發(fā)電調(diào)節(jié)時(shí)的頻率調(diào)節(jié)死區(qū)。（范圍00.5）· 調(diào)差系數(shù)，為調(diào)速器進(jìn)行有差調(diào)節(jié)時(shí)的系數(shù)。（范圍06%）· 槳葉啟動(dòng)開度Angle，單位為%，如輸入50，則表示為50

54、%開度。當(dāng)設(shè)置完參數(shù)后，點(diǎn)擊“參數(shù)寫入”按鈕，將出現(xiàn)圖中所示“參數(shù)正在寫入”的提示，當(dāng)參數(shù)寫入完，將彈出“成功”字樣，點(diǎn)擊確定按鈕，整個(gè)提示將消失。 4、各水頭下參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)各水頭下參數(shù)輸入實(shí)驗(yàn)界面如圖7.9所示。本裝置設(shè)立7個(gè)水頭分界點(diǎn)，作為經(jīng)濟(jì)協(xié)聯(lián)關(guān)系、啟動(dòng)開度、空載開度、帶負(fù)荷時(shí)的最大允許開度、最小允許開度等的計(jì)算基點(diǎn)。運(yùn)行中，決策系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際水頭對(duì)上述的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，構(gòu)成當(dāng)前水頭下的有關(guān)數(shù)據(jù)。空載開度按水頭改變是為了獲得良好的啟動(dòng)過(guò)程和保證機(jī)組在空載工況下穩(wěn)定運(yùn)行，最大允許開度和最小允許開度是防止水輪機(jī)帶負(fù)荷時(shí)工作在過(guò)負(fù)荷，振蕩，低效率和嚴(yán)重汽蝕，逆功率的工況。本裝置設(shè)計(jì)時(shí)，考察了

55、各種機(jī)型的協(xié)聯(lián)關(guān)系的變化規(guī)律。結(jié)果表明采用7條曲線能比較好地反映協(xié)聯(lián)關(guān)系的變化規(guī)律，又不至于造成用戶對(duì)協(xié)聯(lián)關(guān)系預(yù)處理的工作量過(guò)大。若原始資料不足7條曲線，則可以根據(jù)實(shí)際情況人工插入一條曲線再進(jìn)行換算。試驗(yàn)中可設(shè)置以下參數(shù)（均為10進(jìn)制數(shù)）：· 7個(gè)運(yùn)行水頭分界點(diǎn)，單位為米，由左向右，一號(hào)七號(hào)分別代表水頭從低到高，一般情況下，一號(hào)是指最低水頭，四號(hào)是指設(shè)計(jì)水頭，七號(hào)是指最高水頭，其他為所取的中間水頭。· 相應(yīng)水頭下的空載開度，單位為%，為標(biāo)么值。一般在手動(dòng)開機(jī)時(shí)，記下這時(shí)的導(dǎo)葉開度值即為空載開度?？蛰d開度在不同水頭下的取值主要靠經(jīng)驗(yàn)積累。對(duì)于新機(jī)組無(wú)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可將各水頭下的空載開度輸入成不變的，待運(yùn)行一段時(shí)間后再修改。· 相應(yīng)水頭下的最小允許開度，單位為%。為標(biāo)么值(一般在05%之間)是指在帶負(fù)荷的情況下，允許導(dǎo)葉開啟的最小開度，一般低于空載開度。當(dāng)無(wú)法從水輪機(jī)運(yùn)行曲線上查出最小開限時(shí)可取0，待運(yùn)行一段時(shí)間后再修改。· 相應(yīng)水頭下的最大允許開度，單位為%。為標(biāo)么值(一般在80%100%之間)是指在帶負(fù)荷的情況下，允許導(dǎo)葉開啟的