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1、大峡水电站机组调速器技术改造1802007年11月水电厂自动化第4塑笙塑大峡水电站机组调速器技术改造张东成关小刚(甘肃小三峡水电开发有限责任公司甘肃省兰州市730500)【摘要】介绍了大峡水电站调速器原采用的型式及存在的主要问题,改造方案,新设备的特点,改造实施和试验情况,并对一次调频功能的实现及各项指标情况作了简介,为今后双微机型式调速器实现一次调频功能提供了借鉴,同时对设备技术改造作了整体的评价.【关键词】大峡水电站调速器改造试验【数据库分类号】SZ030引言大峡水电站总装机容量300Mw,安装4台轴流
2、转桨式水轮发电机组.机组调速器电柜为SJ721A装置,机柜为DTJ一100/4.0一C(导叶液压机械柜)和DTJ一80/4.0-D1(桨叶调节器).电站于1996年底开始投产发电,设备至今运行10年有余,因元件老化使设备故障率升高,已不能满足安全生产运行的要求.从2005年底开始,依次对3号,4号和2号机组调速器进行了技术改造.新调速器采用南瑞电控公司生产的SAFR-2000双微机调速器电柜和ZFL/D型导叶调节液压装置,桨叶调节液压装置不变,仅对开度传感器进行了更换.设备投运后,技术性能指标完全满足要求,
3、运行稳定,取得了较好的技术经济效果.本文就大峡电站机组调速器技术改造情况作一阐述.1原调速器存在的主要问题大峡水电站调速器改造前主要存在以下问题:(1)设备逐渐老化,设备故障率明显增高,同时备品维修和采购日益困难,严重威胁着机组安全运行.机组在运行中多次出现调速器严重故障迫使停机处理;(2)导叶机柜电液转换器存在易发卡和漂移的固有问题,尤其在机组运行中经常出现自动增负荷和减负荷,甚至导叶全关现象,影响机组安全运行,维护工作量大;(3)导叶,桨叶开度传感器故障率高,影响机组调节,对经济运行不利,检修维护不方便
4、;(4)该设备为上世纪90年代产品,无中文人机界面,不能实现与电站计算机监控系统的通信,操作,调试和对设备的监控均不方便;(5)由于电站测压管堵塞,没有实现自动水头,且机组永磁机测速精度较低,不能满足调速要求;二段关闭控制逻辑不合理;(6)调速器不具备一次调频功能,按调度中心要求,必须具备一次调频功能.为了进一步提高电站自动化水平,提高设备可靠性,满足"无人值班"(少人值守)要求,同时实现一次调频功能,满足电站及电网自动化水平的需要,必须对调速器进行技术改造.收稿日期:2007—08—31.?调速与励磁?张
5、东成等大峡水电站机组调速器技术改造18l2调速器改造方案针对上述问题,我们决定对机组调速器按以下方案进行改造:(1)更换调速器电气柜和导叶机械柜,保留原桨叶控制的插装阀和比例伺服阀.经选型新调速器采用SAFR一2000双微机调速器电柜和ZFL/D型导叶调节液压装置;(2)导叶,桨叶开度传感器采用美国CEIESCO公司PTIMA拉绳位移传感器;(3)加装齿盘测速装置,取代原永磁机测速.调速器测频方式改为以PT测频为主,齿盘测频为辅的方式;(4)更换二段关闭阀.原调速系统的导叶机械柜,事故配压阀和接力器主油管上
6、均装有二段关闭装置,系统较复杂,控制逻辑不合理.现改为只在主接力器主油管上装1套二段关闭阀,其控制由计算机监控来实现.二段关闭阀投入条件为:机组事故停机时导叶开度在拐点开度以上,机组正常停机时不投二段关闭阀;(5)将原机械式主令控制器更换为电主令控制器,安装维护方便;(6)实现调速器一次调频功能,增加调速器与监控系统的接线,并修改监控软件,改进一次调频与AGC控制对机组的不良影响;(7)恢复调速器自动水头信号;(8)实现与监控系统的通信连接.3新调速器特点3.1调速器电柜特点SAFR一2000双微机调速器具
7、有较高的性能和较快的运算处理速度,其主要特点如下:(1)采用32位CPU内核,采用RISC精简指令集,具有64位数据处理能力和较高的运算速度;(2)采用两套完全相同的微机控制系统(A,B),互为备用;通过故障自诊断进行双机切换,严重故障时(如伺服阀卡)可自动切换至手动运行,容错性能好;(3)采用工控机作为两套控制器的管理通信机,开发了WindowsNT界面下全中文智能调试接口软件和运行状态下的显示操作人机界面,具有方便的调试手段;(4)装置模件采用先进的表面贴装工艺,在电磁兼容方面也采取多种接地,有源滤波,
8、屏蔽,分布式隔离电源等抗电磁干扰技术,抗电磁干扰能力强;(5)在线式智能专家诊断系统:调速器故障时自动弹出菜单,给出故障原因和解决方法,引导用户进行故障分析和故障定位,维护调试非常方便;(6)SAFR-2000具有与监控系统连接的通信接口,能由计算机监控系统进行成组调节及全厂经济运行,且该功能与调速器基本功能互不干扰.3.2ZFL/D型导叶调节液压装置特点ZFL型调速器液压控制柜是一种基于全液控自复式主配压阀为核
