【正文】 常；3．1．2．9．1．2 工作步驟零點標(biāo)定：在機(jī)手動狀態(tài)下，將導(dǎo)葉接力器全關(guān)，調(diào)整導(dǎo)葉開度反饋傳感器，將觸摸屏的導(dǎo)葉開度反饋調(diào)整畫面中的反饋“顯示零點”%，“測量零點”設(shè)定為小于或等于此時的反饋測量值（%之間），最后調(diào)整開度表表面上的指針使其指示基本為0%；增益標(biāo)定：在機(jī)手動狀態(tài)下，將接力器全開，調(diào)整導(dǎo)葉開度反饋傳感器，(不能超出10V)，將觸摸屏的導(dǎo)葉開度反饋調(diào)整畫面中的反饋“顯示增益”%，“測量增益”設(shè)定為等于或大于此時的反饋測量值（%之間），最后調(diào)整開度表表頭板上的滿度電位器使開度指示基本為100%；傳感器報警設(shè)定機(jī)手動狀態(tài)下，將接力器全關(guān)，設(shè)定導(dǎo)葉反饋越下限值比此時的導(dǎo)葉反饋測量值?。ɡ纾簩?dǎo)葉反饋測量值為100，則設(shè)定導(dǎo)葉反饋越下限值為5080之間）；再將導(dǎo)葉全開，設(shè)定導(dǎo)葉反饋越上限值比此時的導(dǎo)葉反饋測量值大（例如：導(dǎo)葉反饋測量值為9500，則設(shè)定導(dǎo)葉反饋越上限值為95209600之間）；導(dǎo)葉反饋越限報警時間一般設(shè)定為10ms；3．1．2．9．2 導(dǎo)葉主配位移傳感器標(biāo)定導(dǎo)葉及槳葉主配反饋傳感器標(biāo)定方法相同，以導(dǎo)葉主配反饋傳感器為例講解；3．1．2．9．2．1 工作條件導(dǎo)葉主配位移傳感器安裝、接線完成，主配中位調(diào)整完成，導(dǎo)葉接力器動作正常；3．1．2．9．2．2 工作步驟3．1．2．9．2．2．1 主配位移調(diào)整機(jī)手動將導(dǎo)葉接力器開出至中間位置，此時稍微緊固導(dǎo)葉主配位移傳感器安裝位置，用萬用表測量主配反饋電壓，同時操作導(dǎo)葉數(shù)字閥使導(dǎo)葉接力器往開的方向動作，則主配反饋電壓值變大；反之則變小，說明導(dǎo)葉主配位移傳感器接線正確，接著調(diào)整導(dǎo)葉主配位移傳感器安裝位置使主配反饋電壓值為5V左右，緊固其安裝位置，3．1．2．9．2．2．2 主配中位設(shè)定 機(jī)手動將導(dǎo)葉接力器開出至中間位置，將觸摸屏的導(dǎo)葉放大系數(shù)整定畫面中的“導(dǎo)葉主配中位設(shè)定值”值設(shè)定為“導(dǎo)葉主配反饋測量值”一樣；根據(jù)控制偏差不同設(shè)定有變化，如果機(jī)械中位偏近開方向，則此值設(shè)定值要比“導(dǎo)葉主配反饋測量值”小，反之則要設(shè)大，根據(jù)控制情況設(shè)定；主配反饋報警設(shè)定機(jī)手動狀態(tài)下，操作導(dǎo)葉手動閥往關(guān)的方向動作，使導(dǎo)葉主配往下動作到極限，將導(dǎo)葉主配反饋越下限值設(shè)定為比此時的導(dǎo)葉主配反饋測量值小500，操作導(dǎo)葉數(shù)字閥往開的方向動作，使導(dǎo)葉主配往上動作到極限，將導(dǎo)葉主配反饋越上限值設(shè)定為比此時的導(dǎo)葉主配反饋測量值大500；3．1．2．10 有功功率標(biāo)定進(jìn)入觸摸屏功率水頭設(shè)定畫面（如下圖），將功率反饋“測量零點”設(shè)定為此時的功率反饋測量值，“功率反饋測量增益”設(shè)定為9999，“機(jī)組額定功率”設(shè)定為機(jī)組實際的功率，根據(jù)功率變送器的測量參數(shù)及電壓、電流的變比計算出一次側(cè)功率值，將“功率反饋顯示增益”設(shè)定為一次側(cè)功率值，最大功率值按機(jī)組要求設(shè)定；一次側(cè)功率 = 功率變送器最大功率測量值 * 電壓變比 * 電流變比*√33．1．2．11 調(diào)校控制檢測導(dǎo)葉、槳葉的控制，調(diào)校其控制參數(shù)；導(dǎo)葉、槳葉控制參數(shù)調(diào)校方法相同，以調(diào)校導(dǎo)葉控制為例講解；3．1．2．11．1 工作條件 接力器動作正常，反饋標(biāo)定完成；3．1．2．11．2 工作步驟3．1．2．11．2．1 調(diào)校導(dǎo)葉比例閥控制初選一組導(dǎo)葉比例閥控制的經(jīng)驗參數(shù)（負(fù)載開方向放大倍數(shù)、負(fù)載關(guān)方向放大倍數(shù)、空載開方向放大倍數(shù)、空載關(guān)方向放大倍數(shù)、主配零點設(shè)定值、負(fù)載開方向死區(qū)、負(fù)載關(guān)方向死區(qū)、主配偏差放大倍數(shù)、空載開方向死區(qū)、空載關(guān)方向死區(qū)等），將調(diào)速器置為電手動狀態(tài)，導(dǎo)葉控制默認(rèn)為比例閥控制（如下圖），控制導(dǎo)葉接力器開、關(guān)方向動作，配合調(diào)整導(dǎo)葉控制參數(shù)使導(dǎo)葉平衡值在正負(fù)+%以內(nèi)，達(dá)到控制精度； 開關(guān)方向放大倍數(shù)：值設(shè)得太小，控制精度達(dá)不到要求；值設(shè)得太大，會造成接力器抽動；主配反饋零點：機(jī)手動狀態(tài)下，導(dǎo)葉中位調(diào)整完成后，導(dǎo)葉開至中間位置，此時將導(dǎo)葉主配反饋零點設(shè)定和導(dǎo)葉主配反饋測量值基本一樣主配開關(guān)方向死區(qū)：死區(qū)越大調(diào)節(jié)越靈敏，但是太大會造成調(diào)節(jié)抽動主配偏差放大倍數(shù)：主配偏差放大倍數(shù)；放大倍數(shù)大控制遲鈍，放大倍數(shù)小控制靈敏；3．1．2．11．2．2 調(diào)校導(dǎo)葉數(shù)字閥控制初選一組導(dǎo)葉數(shù)字閥控制的經(jīng)驗參數(shù)（負(fù)載開方向放大倍數(shù)、負(fù)載關(guān)方向放大倍數(shù)、空載開方向放大倍數(shù)、空載關(guān)方向放大倍數(shù)、負(fù)載開方向死區(qū)、負(fù)載關(guān)方向死區(qū)、空載開方向死區(qū)、空載關(guān)方向死區(qū)等、導(dǎo)葉開方向最小脈寬、導(dǎo)葉關(guān)方向最小脈寬等），將調(diào)速器置為電手動狀態(tài)，導(dǎo)葉控制默認(rèn)為比例閥控制，點擊觸摸屏上的“導(dǎo)葉切至數(shù)字閥”按鈕，導(dǎo)葉控制模式切換為“導(dǎo)葉數(shù)字閥控制”如下圖，控制導(dǎo)葉接力器開、關(guān)方向動作，配合調(diào)整導(dǎo)葉控制參數(shù)使導(dǎo)葉平衡值在正負(fù)+%以內(nèi)，達(dá)到控制精度； 導(dǎo)葉開度偏差開方向放大倍數(shù)：設(shè)定導(dǎo)葉開度偏差為正時的放大倍數(shù)；值設(shè)得太小，控制精度達(dá)不到要求；值設(shè)得太大，會造成接力器抽動；導(dǎo)葉開度偏差關(guān)方向放大倍數(shù)：設(shè)定導(dǎo)葉開度偏差為負(fù)時的放大倍數(shù)；值設(shè)得太小，控制精度達(dá)不到要求；值設(shè)得太大，會造成接力器抽動；導(dǎo)葉最小控制脈寬：設(shè)定導(dǎo)葉最小控制脈寬；3．1．2．12 調(diào)校輸出 檢測開出量的動作；3．1．2．12．1 工作條件 接力器動作正常，電氣控制調(diào)整完成；3．1．2．12．2 工作步驟開關(guān)量輸出檢測：故障報警輸出：模擬導(dǎo)葉開度反饋故障，故障繼電器動作輸出的故障接點閉合，觸摸屏事件報告中記錄下相應(yīng)的故障及故障發(fā)生時間；故障指示燈：模擬導(dǎo)葉開度反饋故障，其面板故障指示燈亮；跟蹤網(wǎng)頻：模擬機(jī)組頻率，運行方式切為自動，進(jìn)入空載運行狀態(tài)，點擊觸摸屏上的“跟蹤網(wǎng)頻”按鈕，跟蹤模式顯示為“跟蹤網(wǎng)頻”；停機(jī)聯(lián)鎖：調(diào)速器運行方式切為自動，無機(jī)組頻率，進(jìn)入停機(jī)聯(lián)鎖狀態(tài)，觸摸屏系統(tǒng)狀態(tài)欄顯示為“停機(jī)備用”；3．1．3 綜合試驗3．1．3．1 調(diào)速器靜特性試驗試驗條件：模擬機(jī)組頻率，調(diào)速器處于負(fù)載頻率調(diào)節(jié)運行狀態(tài)，跟蹤頻給模式；試驗方法：對靜特性試驗參數(shù)畫面中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。2．3 .2 .2 .1 .2 .3 開機(jī)過程電磁鐵YVE8帶電后，數(shù)字閥303HV動作； 壓力油經(jīng)過功能分選閥304HV和數(shù)字閥302HV到達(dá)主配壓閥150ZP右控制腔，主配壓閥左控制腔經(jīng)過數(shù)字閥302HV回油，主配壓閥活塞在壓力差的作用下向左移動至c位置，來自壓力罐的油經(jīng)過主配壓閥150ZP到達(dá)接力器的開機(jī)腔，接力器關(guān)機(jī)腔的油經(jīng)過主配壓閥回到回油箱，接力器活塞在壓力差的作用下由開機(jī)腔向關(guān)機(jī)腔移動，從而實現(xiàn)開機(jī)，其動作過程如下圖所示。故，調(diào)節(jié)器k時刻的輸出，如下Uk=Uk1+ΔUk上式被稱為增量式PID，是現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用的PID算法；2．2．3．3．4 離散調(diào)速器PID在水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，還有開度給定（Ys）和永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)（bp）的作用，微分項改造成一階慣性環(huán)節(jié)。當(dāng)殘壓信號和齒盤信號都消失，無法測出機(jī)頻時，測頻預(yù)處理模塊XX通輸出一個不可能出現(xiàn)的、很大的、錯誤頻率F000（H）通知PLC測頻模塊機(jī)頻消失，由PLC程序根據(jù)調(diào)速根據(jù)前狀態(tài)判斷是否報警。該命令為保持型命令。機(jī)組控制系統(tǒng)下發(fā)該命令時，至少需要保持3秒。2．2．2．3 PLC系統(tǒng)PLC系統(tǒng)是電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對調(diào)速器系統(tǒng)全部運行數(shù)據(jù)及部分水輪發(fā)電機(jī)組運行數(shù)進(jìn)行采集、分析和計算，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號；整個電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制核心由A、B兩套PLC組成，其中每套分別由底板總線、電源模塊CPU模塊、開關(guān)量輸入（簡稱開入）模塊，測頻模塊，模擬量輸入（簡稱模入）模塊、開關(guān)量輸出（簡稱開出）模塊和模擬量輸出（簡稱模出）模塊組成；兩套PLC之間通過通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；底板總線主要是用于安裝各功能模塊，同時提供內(nèi)部數(shù)據(jù)通道使數(shù)據(jù)能在CPU模塊和各功能模塊間傳輸；電源模塊主要是將外部供電電能轉(zhuǎn)化為滿足PLC系統(tǒng)內(nèi)部使用的電能供各功能模塊用；CPU模塊是整個系統(tǒng)核心計算和分析元件，主要是執(zhí)行預(yù)程序，對輸入能模塊傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計算，產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)送至相應(yīng)輸出模塊；開入模塊主要用于采集各種以開關(guān)量形式傳來的命令和信號，并將這些命令轉(zhuǎn)化為PLC系統(tǒng)可識別的數(shù)據(jù)，供CPU執(zhí)行程序用；模入模塊主要用于接收各種以模擬量形式傳來的命令和信號，將這些量轉(zhuǎn)換為PLC系統(tǒng)可識別的數(shù)據(jù)，供CPU程序使用；10V+0V+10V或4mA20mA等標(biāo)準(zhǔn)電測信號均可被模入模塊接收；測頻模塊主要用于采集從測頻處理模塊XX以16位數(shù)字量形式傳來的頻差信號，將其轉(zhuǎn)換為PLC系統(tǒng)可識別的數(shù)據(jù)，供CPU執(zhí)行程序用；開出模塊主要用于將CPU程序經(jīng)過分析、運算產(chǎn)生的控制量以開關(guān)量的形式輸出，控制相應(yīng)元件；模出模塊主要用于將CPU程序經(jīng)過分析、運算產(chǎn)生的控制量以模擬量形式輸出，控制相應(yīng)元件或發(fā)出信號；2．2．2．4 HMIHMI(Human Machine Interface 的英文縮寫)即人機(jī)界面主要用于通過高速通信讀寫PLC的數(shù)據(jù)，顯示各項運行數(shù)據(jù)，接收操作命令；關(guān)于HMI的詳細(xì)說明見后：人機(jī)界面2．2．2．5 命令系統(tǒng)命令系統(tǒng)主要由機(jī)組控制系統(tǒng)命令、調(diào)速器選擇開關(guān)、HMI軟命令和PLC CPU模塊和開入模塊組成；其功能是通過命令改變調(diào)速器當(dāng)前運行狀態(tài)或運行參數(shù)；斷路器：該信號一般來自發(fā)電機(jī)出開關(guān)的輔助接點（斷路器全上時為On），經(jīng)電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)XX端子，進(jìn)入PLC開往模塊。DC24VⅡa同時點亮電源指示燈XX、驅(qū)動交流電源監(jiān)視繼電器XX，當(dāng)交流電源系統(tǒng)故障時，交流電源指示燈XX會熄滅同時交流電源監(jiān)視繼電器XX會向機(jī)組控制系統(tǒng)發(fā)送信號。2．2．2．2 供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)主要是將電站供電電能（AC220V、DC220V）轉(zhuǎn)換調(diào)速器所需的電能（DC24VⅠ,DC24VⅡ，DC177。電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采集水輪發(fā)電機(jī)組的相關(guān)運行數(shù)據(jù)，接收機(jī)組控制系統(tǒng)的命令，經(jīng)過分析運算將其轉(zhuǎn)化為電氣控制信號，送到機(jī)械液壓系統(tǒng)；控制調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)。水輪機(jī)過流管道存在水流慣性，這種慣性通常用水流慣性時間常數(shù)Tw表述。n：水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速（r/分）。1．2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)1．2．1 基本任務(wù)水輪發(fā)電機(jī)組將水能轉(zhuǎn)換為電能供廣大用戶使用。1．1．2 主要設(shè)備水電站的主要設(shè)備分為主機(jī)和輔助設(shè)備兩大類；其中主機(jī)主要是指水輪發(fā)電機(jī)組，輔助設(shè)備（簡稱輔機(jī)）主要是指主機(jī)的測量、控制和保護(hù)等裝置，主要包括各類互感器、水輪機(jī)調(diào)速器、發(fā)電機(jī)勵磁裝置和機(jī)組保護(hù)裝置等；水輪機(jī)調(diào)速器簡稱調(diào)速器是電站重要的輔機(jī)，主要用于控制水輪機(jī)轉(zhuǎn)速和出力，同時保護(hù)其安全、穩(wěn)定運行。水輪發(fā)電機(jī)組頻率f和轉(zhuǎn)速n的關(guān)系式： f=n*P60 (11)f：發(fā)電機(jī)頻率（Hz）。維持機(jī)組出力與負(fù)載的平衡，從而維持機(jī)組的轉(zhuǎn)速恒定；1．2．2 特點水輪機(jī)調(diào)節(jié)除了具有一般閉環(huán)控制的共性外還有一些值得注意的特點：水輪機(jī)調(diào)節(jié)是通過調(diào)整導(dǎo)水機(jī)構(gòu)或槳葉角度調(diào)整水輪機(jī)進(jìn)水流量和流向，這種調(diào)節(jié)需要很大的動力，因水輪機(jī)調(diào)節(jié)器通常采用具有一級或兩級放大的液壓機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行元件。1．3 調(diào)速器調(diào)速器是水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要設(shè)備，其主要功能是通過調(diào)整水輪機(jī)導(dǎo)水葉開度和葉片角度調(diào)整水輪機(jī)的進(jìn)水流量和效率從而調(diào)整水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或出力，其主要任務(wù)是配合電站控制系統(tǒng)完成機(jī)組、開機(jī)、轉(zhuǎn)速控制、同期并網(wǎng)、增減負(fù)荷、自動發(fā)電控制（AGC）、成組調(diào)節(jié)、水位控制、調(diào)相、停機(jī)和緊急停機(jī)等操作；可以說對水輪機(jī)的一切正常操作均離不開調(diào)速器；1．4 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鑒于水輪機(jī)調(diào)速器在水電站中的特殊重要性，世界各工業(yè)國家、及國際電工委員會均制訂了相應(yīng)的嚴(yán)格的國家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范其制造、試驗、驗收等過程；1．4．1 中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T 《水輪機(jī)控制系統(tǒng)與油壓裝置技術(shù)條件》；GB/T 《水輪機(jī)控制系統(tǒng)與油壓裝置試驗驗收規(guī)程》；GB/T 1180589 《大中型水輪機(jī)組自動化元件及系統(tǒng)基本技術(shù)條件》；DL/5631995 《水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置技術(shù)規(guī)程》；1．4．2 IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC308 《水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)試驗國際規(guī)程》；IEC61362 《水輪機(jī)控制系統(tǒng)規(guī)范導(dǎo)則》；IEC60308 《水輪機(jī)控制系統(tǒng)試驗規(guī)范》；2 組成原理2．1 調(diào)速器系統(tǒng)調(diào)速器系統(tǒng)主要由壓油裝置、調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、調(diào)速器機(jī)械液壓系統(tǒng)和水輪機(jī)主接力器等設(shè)備組成，如下圖所示。對于所有柜體，其防護(hù)等級不低于IP50,防撞等級不低于IK65；指示燈主要用于直觀指示調(diào)速器當(dāng)前運行的重要信息，如電源工作情況，來自機(jī)組控制系統(tǒng)的命令和信號等；操作開關(guān)用于向調(diào)速器下發(fā)一些重要的、必須在調(diào)速器設(shè)備現(xiàn)場在操作員監(jiān)護(hù)下操作的控制指令，如機(jī)手動、故障復(fù)歸等。AC24V電能接入端子XX供調(diào)試模擬頻率信號用。12V、DC5V供各元器件使用該供電系統(tǒng)是由交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)兩套系統(tǒng)組成，互為熱備用、可無擾切換，任意一路電源消失均不會對調(diào)速器電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。該命令對“停機(jī)備用”、“停機(jī)過程”、“調(diào)相”和“機(jī)手動”以外的所有狀態(tài)下均有效；在“開機(jī)過程”、“空載”或“甩負(fù)荷”狀態(tài)下，該命令可導(dǎo)致導(dǎo)葉及槳葉全關(guān)使之進(jìn)入“停機(jī)備用”狀態(tài)；在“負(fù)載”狀態(tài)下，該命令等效于“減少”令，可導(dǎo)致導(dǎo)葉開度關(guān)至最小空載開度；在“電手動”狀態(tài)下，該命令等效于“減少”令，當(dāng)有斷路器令時，可導(dǎo)致導(dǎo)葉開度關(guān)至最小空載開度；在無斷路器令時，無法導(dǎo)致導(dǎo)葉全關(guān)；調(diào)相令：該命令從機(jī)組控制系統(tǒng)以空接點形式，經(jīng)電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)XX端子，進(jìn)入PLC開入模塊。當(dāng)導(dǎo)葉機(jī)手動和導(dǎo)葉電手動命令都為Off時，工作模式會延時切換中“自動”，系統(tǒng)將根據(jù)當(dāng)前各信號確定系統(tǒng)狀態(tài)；槳葉自動：該命令從電氣控制柜選擇開關(guān)進(jìn)入電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)PLC開入模塊。測頻預(yù)處理模塊將標(biāo)準(zhǔn)頻率50Hz與機(jī)頻Fg之間的差值ΔFg或網(wǎng)頻Fn與機(jī)頻ΔFn轉(zhuǎn)換為16位二進(jìn)制數(shù)送入PLC測頻開入模塊，PLC將頻率差值還原成機(jī)頻Fg,供程序內(nèi)部計算用。=KpΔFkΔFk1+τTiΔF(k)+TdτΔFk2ΔFk1+ΔFk1 。2．3 .2 .2 .1 .2 .2 關(guān)機(jī)