调速器运行.doc

调速器运行规程

1 系统概述
1.1 我厂调速器由HGS-H22-80-4.0调速器机械柜和HGS-E222型调速器电气柜组成，其主要作用是：
1.1.1 实现水轮机转速的单机调节和控制。
1.1.2 实现机组按规定操作程序进行正常的自动启动和自动停机，调节机组有功功率，并能在机组运行中出现故障时，自动完成事故停机及必要的机组保护操作，以保证机组的安全运行。
1.2 主要组成部件：
1.2.1 机械柜由电液伺服比例阀、辅助接力器及主配压阀、紧急停机阀等调速器操作控制所需的各种电液元件组成。
1.2.2 电气柜内配置有开关电源、IPC机箱、IPC主板（CPU板）、IPC程序存储器、IPC模拟量数据采集板、IPC模拟量输出板、信号调理模块、智能测频模块、导叶位移传感器、比例阀功放板、电手动单元等硬件组成，并配以液晶触摸屏作为操作显示接口。
1.2.2.1 10.4"液晶触摸屏可显示机组工况、调节参数、故障信息、静∕动态录波图、技术指标、计算值等多种信息，其上长期固定显示的参数有：
a、机组当前运行工况，如停机、空载、发电。
b、死区投入或切除、手动或自动运行状态指示。
c、当前调节模式，如频率调节、开度调节、功率调节。
d、给定指示。
e、机组频率、开度、功率值的模拟指针式指示与数字显示。
f、当前运行主机。
g、微机A故障指示，表示当前微机A是否有故障（但其所指示的某些故障并不影响微机的正常运行）。
h、上、下游水位及净水头显示。
1.2.2.2 多数操作结果通过一弹出窗口进行显示，如各种参数的修改、系统详细的故障查询、模拟量及开关量输入结果显示、调节器控制输出显示等。
1.3 各主要元件功能：
1.3.1 主配压阀
主配压阀活塞与辅助接力器活塞在压力作用下作为一个整体运动，因此主配压阀活塞的动作完全跟随辅助接力器活塞。在工作过程中，伺服比例阀输出的流量信号进入辅助接力器控制腔，控制辅助接力器活塞动作。主配压阀从结构原理上讲是二只三位四通阀，其作用是接受辅助接力器活塞的位移信号，并将其转换为流量信号输出以控制导叶、轮叶接力器的动作。
1.3.2 集成阀块
该阀块上装设了伺服比例阀、紧急停机电磁阀、换向阀、压力继电器、压力表等控制和保护元件，其功能是接受电气调节器的自动或人为的手动控制信号及保护信号，操作控制接力器运动，并发出保护动作的指示信号。
1.3.2.1紧急停机电磁阀
本阀是二位四通单电磁换向阀，电磁阀操作电压为DC24V。阀块上安装的压力继电器，当紧急停机动作时向外部发出信号，其作用是当机组或系统发生需要紧急停机的故障时，接受来自机组或系统的故障信号紧急关闭导叶开度，强迫机组停机。该阀的工作方式为掉电停机，同时电气柜设有掉电接点，当DC24V消失时向外部发出信号。
1.3.2.2 伺服比例阀
选用的伺服比例阀是专业厂家的标准产品。在运行状态下，它接受来自电气柜输出的信号，将其转换为流量信号，以控制辅助接力器动作。
1.3.2.3 压力表
用于指示滤油器过滤后油源的压力值。
1.3.2.4 测压接头
用于连接压力表，该测压接头内带有单向阀，可直接装拆压力表而不会引起压力油的外泄。
1.3.3 滤油器
采用高精度双联滤油器，互为备用，可在线手动切换，在工作位置切换和更换滤芯均可在机组运行情况下进行。当滤油器压差增大到规定值时，压差开关动作，发出报警信号。
1.3.4 微机调节器(调速器电气柜)
1.3.4.1 能保证常规水轮发电机组迅速地开机、停机、并网及增减负荷；稳定运行于机组自动空载、并网带负荷、调频等工况。
1.3.4.2 通过液晶触摸屏实时显示机组当前工况(开机∕发电∕停机)和空载运行参数、负载运行参数、人工失灵区和发电工况的调节模式。
1.3.4.3 调节规律采用变参数PID调节，有三种调节模式：转速(频率)调节模式、功率调节模式、开度调节模式。它可根据机组的运行工况自动或手动修改，正常运行时一般用开度调节模式。
1.3.4.4 实时采集水头信号，自动按水头调整空载开度和空载调节控制参数。
1.3.4.5 通过在线帮助的中文字幕可提供简单的操作方法及注意事项。
1.3.4.6 实时显示多种调速系统故障信息并报警，方便检修人员进行检修及更换相应的部件。
1.3.4.7 拥有在线仿真及调速器性能测试功能，可用于调速器系统离线或在线性能测试：如测试调速器静特性的转速死区、非线性度等静态指标及空载摆动、甩负荷的超调量及调节时间等动态指标，能以表格和曲线的形式自动显示和记录、打印试验结果，并评价动态过程的数据，方便电站调试。
1.3.4.8 具有RS232∕RS422∕RS485串行口，可方便地与上位机监控系统通讯，接受上位机控制。
2 设备主要性能指标及参数
2.1 调速器电气柜
2.1.1 型号：HGS－E222
2.1.2 转速死区≤0.04％
2.1.3 静特性曲线的非线性度＜5％
2.1.4 甩25％负荷时接力器不动时间Tq＜0.2S
2.1.5 测频范围：10—100Hz（0.5V—100V）
2.1.6 测频方式：残压测频
2.1.7 频率给定范围Fc：45—55Hz
2.1.8 功率给定范围Pc：0—100％
2.1.9 电开限给定范围Lc：0—100％
2.1.10 人工失灵区范围Ef：±0.5Hz
2.1.11 永态转差系数Bp：0—10％
2.1.12 比例增益：0—20
2.1.13 积分增益：0—10 1∕s
2.1.14 微分增益：0—5s
2.1.15 供电电源：AC 220V、DC 220V同时供电
2.2 调速器机柜
2.2.1型号：HGS-H22-80-4.0
2.2.2 伺服比例阀最大工作电流：±3.7A
2.2.3 主配压阀直径：φ80mm
2.2.4 主配压阀行程：±10mm
2.2.5 工作油压：4.0MPa
2.2.6 供电电源：AC 220V、DC 220V
3 调速器的投运操作
3.1 检查调速器机柜投入运行的条件完全具备。
3.2 检查导叶在全关位置，接力器锁锭投入。
3.3 检查机组油压装置油压、油位正常，压油泵及漏油泵工作正常，控制开关在“自动”位置。
3.4 检查调速器机柜1127(2127、3127)阀门已全关。
3.5 检查接力器1108、1109、1110（2108、2109、2110；3108、3109、3110）阀门已全关。
3.6 打开调速器机柜控制油路1121（2121、3121）阀门。
3.7 打开调速器主供油阀1101（2101、3101）阀门。
3.8 打开锁锭电磁阀控制油路1124（2124、3124）阀门。
3.9 打开两段关闭阀控制油路1123（2123；3123）阀门。
3.10 打开机械换向阀控制油路1125（2125；3125）阀门。
3.11 打开事故配压阀控制油路1122（2122；3122）阀门。
3.12 检查调速器各管路及各阀门有无渗油现象，压力指示是否正常。
3.13 将机柜手、自动切换开关切至“手动”。
3.14 检查调速器电柜投入运行的条件完全具备。
3.15 投入调速器电柜电源（先合柜内交流电源，后合直流电源；断电时先断直流，后断交流），检查风机运转是否正常。
3.16 投入液晶触摸屏电源、检查工控机启动是否正常。
3.17 检查液晶显示屏指示及柜上信号指示与实际是否相符。
3.18 检查调速器与上位机及机柜通讯是否正常。
3.19 检查A、B两系统是否工作正常。
3.20 检查机械柜协联切换开关已切至“协联投入”。
3.21 将机械柜手、自动切换开关切至“自动”，“自动”指示灯亮。
3.22 将电气柜手、自动切换开关切至“自动”，“自动”指示灯亮。
3.23 将远方、现地切换开关切至“远方”(切换方式见6.7)。
3.24 检查并复归故障信号(复归方式：点击主画面下方的“故障信息栏”，弹出“故障信息”，点击“故障复归”按键，复归故障信息)。
3.25 检查电气开限是否放开（一般电气开限设置为99%）。
3.26 选择水头的输入方式为自动方式(选择方式见6.10)。
3.27 全面检查并汇报。
4 调速器投入运行的监视
调速器投运后，应按下述的监视要求，全面地检查装置指示信息的状态，以判断装置是否正常工作。
4.1 检查机械柜上各指示灯指示是否正常。
4.2 检查机械柜上各表计指示是否正常。
4.3 检查机械柜上各位置指示是否正常。
4.4 检查机械柜内有无杂物，各位移传感器无异常，各电气连接是否正常，有无掉线等。
4.5 检查机械柜内滤油器是否堵塞(通过柜外信号灯和柜内压力表计)，如果堵塞应及时切换并报运行经理，协调维护人员清洗滤网。
4.6 检查机械柜内有无异常渗油、抽动、堵塞、松散现象。
4.7 检查机械柜内各电磁阀有无异常发热及松脱现象。
4.8 检查各连接管路有无异常渗油现象，各压力表计指示是否正常。
4.9 检查电气柜前门上A机、B机正常工作指示灯是否正常。
4.10 检查电气柜上手、自动位置指示灯是否正常。
4.11 检查液晶触摸屏上各显示值是否正常，是否与实际相符。
4.12 检查液晶触摸屏上有无故障信号。
4.12 检查调速器与监控系统的通讯是否正常。
4.13 检查电气柜内各元件工作是否正常，有无故障报警信号。
4.14 检查电气柜内有无掉线现象，有无异常声响，有无异常发热、发红、冒烟现象。
4.15 检查电气柜风机运转是否正常，有无异常声响。
5 调速器运行操作
5.1 电气开限的设定
5.1.1 系统对电气开限的自动设定：
5.1.1.1 机组停机时，电气开度限制处于全关位置上。
5.1.1.2 机组运行于空载工况时，开机过程中电气开度限制位于比当前水头下的空载开度高于10%的位置，开机完成后电气开限位于比当前水头下空载开度高5%的位置。
5.1.1.3 机组并网后，电气开度限制自动打开到当前水头下最大的允许导叶开度位置，运行过程中会跟踪水头的变化。
5.1.1.4 机组甩负荷时，电气开度限制在跳闸后由发电时的限制值到空载时的限制值。
5.1.2 发电运行时电气开度限制的手动设定：
点击主画面下方的“开限增加”或“开限减少”按钮，调节电气开度限制。
注意：机组正常运行中，禁止调整电气开限，只有在机组由于某种缺陷而必须限制出力运行时，方可用电气开限限制机组出力。
5.2 自动开机：
5.2.1 机组具备自动开机条件。
5.2.2 检查机柜、电柜在“自动”位置，“自动”位置指示灯亮。
5.2.3 检查液晶显示屏在“远方”、“自动”位置。
5.2.4 由上位机或LCU发出开机命令。
5.2.5 装置接到开机命令并确认后，将机组开至空载开度，出口开关自动合闸。
5.2.6 机组出口开关合闸并网后，装置将电气开限置于当时水头下的最大允许开度，并按设定的“bp”值进行调差运行，可以通过远方或机旁液晶触摸屏调整机组出力。
5.3 自动停机：
5.3.1 检查机组具备自动停机条件。
5.3.2 检查机柜、电柜在“自动”位置，相应指示灯亮。
5.3.3 检查液晶显示屏在“远方”、“自动”位置。
5.3.4 由上位机或LCU发出停机命令。
5.3.5 装置接到停机命令并确认后，自动将导叶开度减至空载开度，出口开关自动跳闸。
5.3.6 出口开关跳闸后，装置自动将导叶全关，电气开限置于全关，轮叶至启动开度。
5.3.7 机组自动投入锁锭。
5.4 手动开机(停机到空转态)：
5.4.1 检查机组具备手动开机条件。
5.4.2 检查机柜、电柜在“手动”位置，“手动”指示灯亮。
5.4.3 检查机柜协联开关在“投入”状态，轮叶在启动开度。
5.4.4 操作导叶开度操作把手，使机组开机。
5.4.5 调整机组频率，使机组达到空转态。
5.5 手动停机(发电到停机态)：
5.5.1 检查机组具备停机条件。
5.5.2 检查机柜、电柜在“手动”位置，“手动”指示亮。
5.5.3 检查机柜协联开关在“投入”状态。
5.5.4 操作机柜导叶开度操作把手，将机组负荷降至零。
5.5.5 待机组出口开关跳闸后，操作机柜导叶开度操作把手，将导叶全关，轮叶开度自动回到启动开度。
5.5.6 停机后投入锁锭。
5.6 紧急停机（监控中的事故停机）：
若调节器故障或伺服比例阀故障，保护动作，调速器向LCU发送“调速器故障”信号，由LCU向各设备发“事故停机”命令，机组事故停机。
若需要现地手动紧急停机，可以操作LCU上的“紧急停机”按钮，机械柜上的“紧急停机”按钮不能使用。
5.7 远方、现地操作模式切换：
5.7.1 检查电气柜上液晶显示屏位置指示。
5.7.2 点击液晶显示屏左下方的位置切换按钮。
5.7.3 在弹出的信息框中按“确认”键。
5.7.4 检查液晶显示屏位置指示是否已改变。
5.8 手、自动切换：
通过操作机柜手动、自动切换开关，进行调速器的手、自动运行状态切换，可以对机组导叶及轮叶开度进行手动、自动控制。
5.8.1 故障自动切换：
当自动运行不能自动调节时，系统将接受故障信号自动切换到手动运行状态，保持住导叶接力器的当前位置，避免机组运行失控。
5.8.2 自动到手动的切换：
5.8.2.1 检查机组具备手动运行条件。
5.8.2.2 检查调速器处于自动运行状态。
5.8.2.3 在液晶屏上将调速器切至“现地”控制方式。
5.8.2.4 将电气柜切至“手动”，“手动”指示灯亮。
5.8.2.5 将机柜切至“手动”，“手动”指示灯亮。
5.8.2.6 检查液晶显示屏显示应与实际相符。
5.8.2.7 操作机柜导叶开度操作把手控制机组运行(在协联破坏时，可切除协联独立操作轮叶) 。
5.8.3 手动到自动的切换：
5.8.3.1 检查机组具备自动运行条件。
5.8.3.2 检查调速器处于手动运行状态。
5.8.3.3 检查机柜协联已投入。
5.8.3.4 将机柜切至“自动”，“自动”指示灯亮。
5.8.3.5 将电柜切至“自动”，“自动”指示灯亮。
5.8.3.6 将液晶显示屏切至“远方”。
5.8.3.7 检查液晶显示屏各指示与实际相符。
5.8.3.8 检查调速器各部运行正常。
5.9 水头选择方式及人工水头设定：
5.9.1 选择“水头设定”菜单。
5.9.2 将“人工水头模式”后的复选框选中(若为自动水头方式则取消复选。注意：由人工水头转为自动水头时，应先检查压差变送器读数是否与实际相符)。
5.9.3 在人工水头输入框中输入实际水头值。
5.9.4 确认退出。
5.9.5 检查确认水头显示已改变。
5.10 调节方式设定及给定操作：
5.10.1 进入“系统控制”菜单。
5.10.2 选择“调节模式”选项。
5.10.3 选择调节模式（正常运行，一般采用开度调节模式）。
5.10.4 确认，退出。
5.10.5 检查确认调节模式已改变。
5.10.6 点击主画面下方给定增加、减少按钮，调节给定值至所需。
5.11 调速器电气柜退出运行的操作：
5.11.1 将电柜切至“现地”，“现地”位置指示灯亮。
5.11.2 将电柜切至“手动”，“手动”指示灯亮。
5.11.3 将机柜切至“手动”，“手动”指示灯亮。
5.11.4 检查液晶显示屏指示与实际相符。
5.11.5 检查调速器电气柜退出条件完全具备。
5.11.6 将LCU置于“调试”态。
5.11.7 退出液晶显示屏，关闭电源。
5.11.8 关闭电气柜内直流电源。
5.11.9 关闭电气柜内交流电源。
5.12 滤油器的切换操作：
5.12.1 打开压力平衡阀，使切换阀受力平衡。
5.12.2 拔起切换阀手柄上的定位销。
5.12.3 转动受柄180o，插入定位销。
5.12.4 关闭压力平衡阀，切换完成。
6 调速器的故障及处理
6.1 为了保证调速器安全运行，运行操作人员应经常检查调速器液晶触摸屏上是否有故障指示。若有故障指示，则可通过“故障信息”菜单，查找详细的故障原因，发现故障后可手动复归一次，若不能复归应立即报告上级，协调维护人员处理。调速器“故障信息”有：
轮叶反馈故障、轮叶伺服故障、导叶反馈故障、导叶伺服故障、功率反馈故障、DI01输入模块故障、上游水位故障、D∕A转换故障、下游水位故障、A∕D转换故障、机组频率故障、HMI通讯故障、电网频率故障、机频信号1故障、测频模块故障、机频信号2故障、机频模块故障。在每一条故障信息后均有一个小方框，若小方框中有红色数字“1”，表示有故障发生，且无法复归；若有蓝色数字“1”，表示有故障发生，现已复归。
6.2 常见故障类型及故障排除
故障类型
可 能 原 因
处 理
测频故障
通讯线或信号线断开
模块绿色发光二极管不闪烁
检查接线
模块CPU损坏，更换模块
导(轮)叶
反馈故障
导(轮)叶位置反馈信号线断开
导(轮)叶位置传感器电源消失
导(轮)叶位置反馈信号调理模块损坏
检查反馈信号线
更换相应电源保险
更换相应信号调理模块
导(轮)叶主
阀反馈故障
主阀位置反馈信号线断开
主阀位置传感器电源故障
主阀位置反馈信号调理模块损坏
检查反馈信号线
更换电源模块
更换相应信号调理模块
功率反馈故障
功率反馈信号线断线
功率传感器故障
检查接线
更换功率传感器
网络通讯故障
网络通讯线断开
检查接线
备注：在表中只列出了几种故障类型的可能故障原因和排除故障的一般方法，有的故障需结合实际情况综合考虑。