浅析水电站调速器与调压阀的组合应用及常见故障

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1、小水电2010年第6期(总第156期)运行与维护水电站调速器与调压阀的组合应用及常见故障蒋永勉(天台县桐柏电力工程管理局浙江天台317200)【摘要】阐述微机调速器与调压阀液压协联动作的原理和特点，对两者之间在运行时的常见故障进行分析，并提出处理方法。图1幅。【关键词】中小型水电站调速器调压阀组合应用运算后去控制导水机构的开或关。1概述3)电源变换模块将开关电源输出的DC24V电在压力引水管道较长的水电站机组运行中，当源由Dc—Dc变换器转换为+5V和+24V电源，分水轮发电机组突然甩负荷时，调速器自动控制水轮别供频率测量模

2、块和反馈电位器使用。机快速关闭导叶，此时产生的最大压力上升或最大2．2调压阀结构及功能压力下降对过水部件强度有影响，因此只能改变导vvw-4,35o调压阀采用卧式布置，主要由阀叶关闭时间，但这样与机组转速上升之间又存在一体、阀盖、阀塞、密封座、油缸体、活塞和补气阀对矛盾。根据调节保证计算，参数不能同时使压力组成。调压阀的开启和关闭由油缸体和活塞组成的上升(≤20％)和转速上升(13~<4o％)都控制在允操纵油缸控制，该油缸通过油管与特殊配压阀连接。许的范围之内。为此，通常采用设置调压井或调压补气阀作用是当阀塞开启时，空气能均

3、匀地进入阀阀等方法来解决压力和转速上升的矛盾，保证电站体中的负压区，以减轻调压阀动作时的振动和噪音。安全运行。但设置调压井需要较大的投资和较长的调压阀的作用就是解决速率和压力升高的矛盾，工期，而有些电站限于地形、地质条件，还难以建使二者都控制在规范允许的范围内，~0／．b负荷变化造调压井，因此对于这一类中小型电站采用调压阀时，调压阀不动作；甩较大负荷时，调压阀开启，方案具有较明显的优势。增负荷时，调压阀不起作用。2调速器与调压阀结构功能3调速器与调压阀控制系统动作原理2．1调速器系统组成调速器与调压阀液压联动主要是靠调速器中

4、的—600系列步进式可编程微机调速器的PLC特殊配压阀来控制，特殊配压阀活塞同时控制调速采用日本OMRON公司生产的先进的CPM2A系列为器接力器和调压阀的关闭和开启，确保两者动作协其控制硬件主体，并采用了该公司生产的可编程汉调可靠。特殊配压阀中设有A、B、c、D共4个节化终端作为该调速器的主要操作和显示平台，使该流孔，各孔作用分别为A确定调速器和调压阀慢关调速器具备了完善的调节控制功能和友好的人机界时间，B确定调压阀快关时间，C为确定调压阀全面，分别由3大部分组成。开行程，D确定调速器快关和调压阀快开时间(见1)CPM1A

5、-MAD02模拟量I／O单元有4路模拟图1)。量输入，可分别用来采集0～10V的导叶开度、水1)机组缓慢减负荷时，配压阀中活塞位移量≤头、机组有功功率等模拟信号，并将这些模拟量转h，压力油只进入接力器关闭腔P3，接力器P2腔接换成数字量供给CPU单元进行运算及控制。通回油，于是接力器向关闭方向移动，机组减少出2)GFM41测频模块将由机端PI’来的机组频率力。此时调压阀操作油缸P5腔通回油，P4腔通压信号和由系统来的电网频率信号经滤波后转换成力油，调压阀始终处于关闭状态。数字量，再由PLC的中央处理单元读取，再经PID2)机

6、组甩负荷时，如配压阀活塞向上位移超过·61·运行与维护SMALLHYDROPOWER2010No6，TotalNo156关泄水口图1调速器与调压阀液压原理h值，压力油进入调压阀油缸P5腔，迫使调压阀开向下移动时，压力油将通过2个节流孔A、B同时进启，此时P4腔产生的压力油与通过节流孔A的压力人调压阀P4腔，使调压阀快速关闭，保持压力钢管油一同进人接力器P3腔，使接力器向关闭方向快速流速不变，避免产生负压。移动。当机组负荷平衡时，配压阀活塞回到中间位4常见故障原因分析和处理方法置，机组和接力器就处于某一位置不动，而压力油通过节

7、流孔A进入调压阀P4腔关闭调压阀(而开启4．1开机频率异常问题与处理腔通回油)，调压阀向关闭方向缓慢移动直至全关。4．1．1开机后机组频率偏小3)在机组甩负荷和紧急停机时，如果调压阀失故障现象：开机后，机组频率跟踪不到网频频灵拒动，机组只能通过节流阀A的少量压力油慢速率，使机组达不到并网要求。关闭导叶，以保证引水管道压力上升不超过允许值。原因分析：调速器运行参数自动电气开度限制4)机组增负荷时主配压阀活塞下移，压力油进设置不合理，当前水位过低，人工设定的水头值与入接力器P2腔，接力器P3腔通回油，于是接力器实际水头开度限制值

8、不对应，当前开度限制值不能向开启方向移动，机组增加出力。此时调压阀操纵将导叶开到空载开度，因只有当机频大于45Hz时，油缸P4腔仍然通压力油，P5腔通回油，调压阀始调速器才能进入空载PID调节状态。使机组跟踪电终保持关闭状态。网频率，才能使机组频率迅速达到同期要求。5)调压阀还具有快关功能