调速器培训2014.3

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1、调速器培训一、水轮机调节原理水轮机调速器的调节对象是水轮机，调节目标是维持机组于额定转速（频率），根据机组的给定负荷，调节有功功率。不断地调节机组的有功功率，维持机组的转速在额定转速的规定范围内是水轮机调节的基本任务。按我国电力部门规定，电网的额定频率为50Hz，大电网允许的频率偏差为±0.2Hz。水轮机调速器是水轮发电机组的重要辅助设备，它与电站二次回路或微机监控系统相配合，完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务。不论哪种类型的水轮机调速器,调节水轮机转速的基本原理是相同的，都是采用反馈控制的原理，工作

2、原理如下图所示。在水轮机转速调节中，被调量是水轮机的转速（或水轮发电机组的频率），调节的目标是转速给值，通常为额定转速（或额定频率50Ｈz）。引起转速变化的是机组负荷扰动或进入水轮机的水量的变化。在水轮机调速系统中调整机组转速的调节机构是水轮机的导水叶。改变导水叶的开度、水轮机的水体流量，从而改变机组的转速。水轮机调速器工作基本原理图调速器能使水轮机的转速保持在额定值，是因为调速系统将水轮机转速反馈到转速测量机构，实时地测量机组转速与给定转速的偏差，并根据该偏差的大小和方向，按照预定的调节规律产生调节指令。该指令通过执行

3、机构（电液随动系统）开启或关闭导水叶，调节进入水轮机的水量，改变水轮机的转速。由于系统是接成负反馈，转差所产生的调节作用总是使这个转差减小，直至偏差为零，保证了机组实际转速与给定值相等。从水轮机调速器工作基本原理图中可以看出，水轮机调速器一般由转速偏差测量机构、调节器和电液随动系统或执行机构三大部分组成。二、我厂调速器概况我厂目前有6台调速器（4号机改造中）在运行，生产厂家两个，型号四种。1）1号、2号调速器为长江三峡能事达电气公司生产的型号WBST-150-2.5，结构为可编程计算机控制器PCC+步进电机式调速器，主要

4、由数字式步进电机驱动器＋步进电机＋位移转换丝杆电液转换系统、主接位移传感器反馈系统组成，实现对水轮机的控制。其采用直连型块式结构，积木式安装，无杠杆，内置式油管。对油质要求低，滤油精度在100u即可满足调速器要求。步进式电－位移伺服系统及实物图如下：步进电机控制原理图可编程控制器驱动器传感器反馈信号步进电机丝杆正向脉冲反向脉冲2）3号、5号、6号、7号为武汉长江控制设备研究所生产，共三种机型。3号、5号型号为DKST-150-2.5型；6号为混流机组单调，型号为DKT-150-2.5型；两者结构均为可编程计算机控制器PC

5、C+交流伺服电机调速器。该型调速器采用交流伺服电机+丝杆螺母副直接控制主配压阀的控制方式；电气部分采用高可靠性的可编程控制器为硬件主体；机械部分采用直联型结构，减少机构传递环节，使得结构紧凑、简单；无杆件，少油管。所有这些，使得该型调速器的工作更可靠，性能更优越，结构更简单，调试、运行和维护更加方便。交流伺服电机外观实物图和内部结构图如下：1.手动操作机构2.电机3.连接轴齿轮4.滚珠丝杆副5.机座6.导向键7.弹簧定位座8.纯机械复中腔9.弹簧10.移动轴11.限位板7号机为双微机调速器，型号为WDT-150-2.5，

6、是九十年代的产品，属微机型调速器的初级产品，虽然技术指标、功能较高较全，但由于其整体结构复杂，机柜内电液转换、开度限制、主配复中、开度反馈等机构卡涩现象时有发生，电柜元器件老化、接触不良等原因使得调速器整体稳定性、安全性下降，表现为故障率高、维护量大、开停机成功率低。今年汛期将对其进行更新改造。双微机调速器复杂的逻辑图和实物图如下：三、PCC调速器介绍奥地利贝加莱公司于1994年首先推出了PCC(ProgrammableComputerController,即可编程计算机控制器)是一种新型的模块化控制装置。它融合了传统的

7、PLC和IPC的优点，既具有PLC的高可靠性和易扩展性，又有着IPC的强大运算处理能力和较高的实时性及开放性。PCC的硬件结构和外形与PLC十分相似，但PCC具有更强大的处理能力和更高的实时性；在软件功能方面，它又与某些PC-Based类似，不过其可靠性和环境适应能力却大大优于后者。可编程计算机控制器是一种全新的控制概念，它集成了PLC的标准控制功能和工业计算机的分时多任务操作系统等功能，除具备PLC的高可靠性外，还具有PC机的高速性和大容量等特点；PCC多数为32位CPU，具有高速的智能处理器TPU，TPU功能可使系统

8、响应时间达到μS的范围，而CPU不需作任何加载；将要求实时性比较高的程序置于高速任务中，可以有效地保证系统的实时性，提高调速系统的动态性能指标；相对于PLC，PCC程序中对变量的命名更具有人性化，程序的可读性也更强；PCC具有良好的电磁兼容能力和现场总线全面支持技术，体现着世界工控领域的发展方向，已广泛应用于调速器和