【正文】 調(diào)速器?！@示功能人機(jī)對(duì)話接口采用彩色液晶觸摸屏作為人機(jī)對(duì)話的窗口，采用具有智能化的中文界面，并且有內(nèi)置式的試驗(yàn)功能和事件記錄功能，方便用戶(hù)進(jìn)行事故判斷和檢修。操作開(kāi)關(guān)、指示燈及儀表外，觸摸式液晶顯示屏，顯示屏提供各種故障顯示、模擬量顯示、狀態(tài)量顯示、事件記錄、事故追憶等?！M量、機(jī)組有功/頻率設(shè)定反饋值、導(dǎo)葉位置、油壓裝置油壓及油位的420mA模擬信號(hào)等。調(diào)速系統(tǒng)與電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)交換下列信息：※狀態(tài)信號(hào)：(1)調(diào)速器現(xiàn)地/遠(yuǎn)方開(kāi)關(guān)位置；(2)調(diào)速器自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)位置；(3)調(diào)速器A “工作”狀態(tài)；(4)調(diào)速器B “工作”狀態(tài)；(5)調(diào)速器A “主故障”；(6)調(diào)速器B “主故障”；(7)液壓系統(tǒng)現(xiàn)地/遠(yuǎn)方開(kāi)關(guān)位置；(8)液壓系統(tǒng)PLC“故障”；(9)導(dǎo)葉鎖定 “投入”；(10)導(dǎo)葉鎖定 “切除”；(11)緊急停機(jī)電磁閥投入；(12)事故配壓閥投入；(13)其它：一般“故障” ，致命“故障”。2. 調(diào)速器機(jī)械柜現(xiàn)地操作(1)液壓系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)切換；(2)事故緊急停機(jī)按鈕；※遠(yuǎn)方操作調(diào)速器的遠(yuǎn)方操作包括下列各項(xiàng)：(1)正常開(kāi)、停機(jī)：接收遠(yuǎn)方的機(jī)組正常開(kāi)、停機(jī)指令，進(jìn)行正常開(kāi)、停機(jī)的順序控制；(2)緊急停機(jī)：接收遠(yuǎn)方的機(jī)組緊急停機(jī)指令，進(jìn)行緊急停機(jī)順序控制；(3)轉(zhuǎn)速/有功增、減；(4)導(dǎo)葉開(kāi)度限制增、減；(5)人工頻率失靈區(qū)投、切。 (3) 現(xiàn)地可通過(guò)開(kāi)關(guān)和按鈕進(jìn)行下列操作：—現(xiàn)地/遠(yuǎn)方控制切換；—手動(dòng)/自動(dòng)控制切換；—轉(zhuǎn)速/有功調(diào)整增減；—導(dǎo)葉開(kāi)度限制增減。自動(dòng)位置為調(diào)速器的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（PID或PI控制）進(jìn)行調(diào)節(jié)操作。在現(xiàn)地控制方式時(shí)，操作員通過(guò)現(xiàn)地按鈕或現(xiàn)地人機(jī)界面進(jìn)行操作時(shí)，“遠(yuǎn)方”控制被閉鎖。(1) 現(xiàn)地/遠(yuǎn)方控制轉(zhuǎn)換。當(dāng)接力器的開(kāi)度大于5%(主令開(kāi)關(guān)接點(diǎn)), 緊急停機(jī)電磁閥動(dòng)作。對(duì)于大機(jī)組在大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程中，如甩大開(kāi)度負(fù)荷的情況下，為使連續(xù)的水流通過(guò)水輪機(jī)組以限制河流的浪涌，在大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程中可將機(jī)組不完全關(guān)死，以提供一定的流量，達(dá)到對(duì)浪涌的控制。機(jī)組緊急停機(jī)時(shí)，外部系統(tǒng)下發(fā)緊急停機(jī)令或操作員手動(dòng)操作緊急停機(jī)按鈕時(shí)緊急停機(jī)電磁閥動(dòng)作，調(diào)速器以允許的最大速率（調(diào)保計(jì)算的關(guān)機(jī)時(shí)間）關(guān)閉導(dǎo)葉。當(dāng)關(guān)至空載開(kāi)度（并網(wǎng)瞬間值）或機(jī)組零出力時(shí)由監(jiān)控系統(tǒng)控制斷路器跳閘后完全關(guān)閉導(dǎo)葉。調(diào)速系統(tǒng)在接收停機(jī)令后（停機(jī)令必須保持）在下列情況下使機(jī)組停機(jī)：* 一般停機(jī)：在電手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行工況能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地或遠(yuǎn)方操作停機(jī)，斷路器在零出力跳閘后，接受停機(jī)令停機(jī)。當(dāng)機(jī)組出口開(kāi)關(guān)閉合而電網(wǎng)頻率連續(xù)上升變化超過(guò)整定值時(shí)() 和機(jī)組功率突然大幅度下降時(shí)(突降10%以上)，可確定機(jī)組進(jìn)入甩負(fù)荷或孤立電網(wǎng)工況，調(diào)速器自動(dòng)切換到頻率調(diào)節(jié)模式，迅速將導(dǎo)葉壓到空載開(kāi)度，機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的誤操作，機(jī)、網(wǎng)故障，油開(kāi)關(guān)誤跳，線路開(kāi)關(guān)跳閘而出口開(kāi)關(guān)未跳等事故作出及時(shí)的判斷和正確處理，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。負(fù)載運(yùn)行時(shí)，根據(jù)頻率的變化以及負(fù)荷或開(kāi)度的調(diào)整對(duì)頻率引起得變化作為判斷大小電網(wǎng)的依據(jù)，自動(dòng)改變運(yùn)行模式：當(dāng)在開(kāi)度調(diào)節(jié)或功率調(diào)節(jié)模式下，當(dāng)判斷為小電網(wǎng)或電網(wǎng)故障自動(dòng)切換到頻率調(diào)節(jié)模式運(yùn)行。當(dāng)功率調(diào)節(jié)模式下功率反饋故障自動(dòng)切換到開(kāi)度模式下運(yùn)行。閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制的運(yùn)行方式在電氣控制柜上通過(guò)切換把手實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)地（機(jī)旁手動(dòng)）或遠(yuǎn)方（手動(dòng)或自動(dòng)）機(jī)組的有功調(diào)節(jié)能滿(mǎn)足閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制來(lái)調(diào)整負(fù)荷。 Y(L) △Y Y0max(Lfmax) Y0min(Lfmin) h Y0(Lf) 0 Hmin H Hmax H Y0max 最大空載開(kāi)度（最低水頭下的空載開(kāi)度） Y0min 最小空載開(kāi)度（最高水頭下的空載開(kāi)度） Lfmax 最大負(fù)載開(kāi)度（最低水頭下的負(fù)載開(kāi)度）Lfmin 最小負(fù)載開(kāi)度（最高水頭下的負(fù)載開(kāi)度）Hmax 最高水頭 ， H 當(dāng)前水頭Hmin 最低水頭Y0 計(jì)算的空載開(kāi)度L0 計(jì)算的空載電氣開(kāi)度限制Lf 計(jì)算的負(fù)載電氣開(kāi)度開(kāi)值 Y0 = Y0max △Y △Y Y0max Y0min △Y0max而: = = H Hmin Hmax Hmin △Hmax　　　　　　　　 △Y0max ∴　△Y　=　　　　　（H Hmin）△Hmax又：H = h顯示值 + Hmin = △Hmaxh測(cè)量值/4000 + Hmin(注：水頭信號(hào)AD轉(zhuǎn)換最大值為4000) 　　　　 △Y0max∴　△Y　=　　　　　 （△Hmaxh測(cè)量值/4000 + Hmin Hmin）△Hmax △Y0max = h測(cè)量值 4000 △Y0max故：Y0 = Y0max h測(cè)量值 4000 Y0max Y0min = Y0max h測(cè)量值 4000 同理可得：負(fù)載電氣開(kāi)限 Lfmax LfminLf = Lfmax h測(cè)量值 4000 開(kāi)機(jī)過(guò)程或空載工況：在額定轉(zhuǎn)速附近時(shí)，空載電氣開(kāi)限 L0 = Y0 + 8 %。 水頭輸入信號(hào)參與調(diào)節(jié)和控制用線性插值法根據(jù)水頭輸入信號(hào)自動(dòng)修改空載開(kāi)度給定值和負(fù)載出力限制，水頭信號(hào)可自動(dòng)輸入或人為手動(dòng)設(shè)置。當(dāng)接受同期命令后，調(diào)速器應(yīng)能快速進(jìn)入同期控制方式。 開(kāi)機(jī)現(xiàn)地開(kāi)機(jī)或由電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)方控制機(jī)組開(kāi)機(jī)。 電手動(dòng)、純（機(jī)）手動(dòng)操作開(kāi)機(jī)過(guò)程，開(kāi)機(jī)速度可人為任意控制，并且定位準(zhǔn)確，可操作性強(qiáng)。機(jī)械純手動(dòng)操作流程見(jiàn)下圖：機(jī)械純手動(dòng)控制模式的增減導(dǎo)葉開(kāi)度的精度（％接力器全行程）一般用于檢驗(yàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)的動(dòng)作情況，適用于大修后第一次啟動(dòng)機(jī)組。電手動(dòng)操作流程見(jiàn)下圖：電手動(dòng)控制模式的增減導(dǎo)葉開(kāi)度的精度（％接力器全行程）高于純（純）手動(dòng)，一般適用于檢查、判斷和調(diào)整機(jī)械液壓系統(tǒng)零位，校對(duì)導(dǎo)葉開(kāi)度的零點(diǎn)和滿(mǎn)度。 各種工況之間相互跟蹤，因此無(wú)論是自動(dòng)還是手動(dòng)改變調(diào)速器的控制模式均無(wú)擾動(dòng)，當(dāng)采用負(fù)荷跟蹤切換運(yùn)行方式時(shí)無(wú)波動(dòng)。 自動(dòng)運(yùn)行、電手動(dòng)和機(jī)械純手動(dòng)三種控制模式，任意切換方便可靠，三種控制模式完全無(wú)擾動(dòng)地切換。空載運(yùn)行時(shí)，將機(jī)端電壓與電網(wǎng)電壓之間的相角差參與PID運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)相位控制，保證相角差在零度附近擺動(dòng)，便于實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)，防止由于頻差過(guò)小同頻不同相而造成并網(wǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象發(fā)生，在開(kāi)機(jī)令下達(dá)50秒以后，即使同期裝置誤動(dòng)作也不會(huì)對(duì)機(jī)組和系統(tǒng)造成危害。自動(dòng)或人為選擇頻率跟蹤或不跟蹤的狀態(tài)，更利于機(jī)組與電網(wǎng)同步，調(diào)速器根據(jù)網(wǎng)頻和孤立電網(wǎng)來(lái)自動(dòng)選擇設(shè)置頻率跟蹤或不跟蹤狀態(tài)，它能控制機(jī)組發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率(或頻率給定)相接近。人工失靈區(qū)可在現(xiàn)地及遠(yuǎn)方進(jìn)行投、切，并對(duì)失靈區(qū)進(jìn)行數(shù)值顯示。5%（%）范圍內(nèi)可調(diào)開(kāi)度人工死區(qū)E y的范圍為開(kāi)度最大值的0～177。頻率人工死區(qū)Ef的范圍也可以設(shè)置在以下范圍：0～177。人工頻率失靈區(qū)調(diào)整范圍滿(mǎn)足： 0～177。自動(dòng)工況時(shí)，該機(jī)構(gòu)可真正的限制導(dǎo)葉開(kāi)度。導(dǎo)葉限制可在遠(yuǎn)地、遠(yuǎn)方進(jìn)行調(diào)整及數(shù)值顯示。正常運(yùn)行時(shí)雙機(jī)之間的切換、電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的切換、控制或操作方式的切換（包括純手動(dòng)操作）、事故切換等，%或發(fā)電機(jī)負(fù)荷的無(wú)擾動(dòng)切換，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。采用自適應(yīng)閉環(huán)智能開(kāi)機(jī)規(guī)律，根據(jù)最大最小空載開(kāi)度與水頭之間的反比關(guān)系按最佳過(guò)程啟動(dòng)機(jī)組，不需要設(shè)置開(kāi)機(jī)斜率及頂點(diǎn)，能夠保證在任何異常情況下（如機(jī)組導(dǎo)葉漏水，機(jī)組未停穩(wěn)，機(jī)、網(wǎng)頻率斷線，導(dǎo)葉反饋斷線等）開(kāi)機(jī)平穩(wěn)快速不過(guò)速，不停機(jī)。調(diào)速器自動(dòng)適應(yīng)被控制對(duì)象的運(yùn)行工況及參數(shù)的變化，包括運(yùn)行水頭、導(dǎo)葉開(kāi)度、空載或負(fù)載工況自動(dòng)選擇PID或PI調(diào)節(jié)方式及其最佳參數(shù)，并按規(guī)定好的程序或檢測(cè)到的內(nèi)、外部選擇信號(hào)執(zhí)行不同增益的PID速度控制、PI控制。對(duì)于大容量水電機(jī)組，水流貫性時(shí)間常數(shù)，水頭的變化、尾水的波動(dòng)以及蝸殼中不均勻流場(chǎng)引起的脈動(dòng)，都是影響機(jī)組穩(wěn)定的重要因素。PID參數(shù)具有足夠的可調(diào)增益范圍，并能適合被控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征。5．導(dǎo)葉開(kāi)度給定范圍為1%～120%。在功率給定值方式下，功率給定值調(diào)整范圍為0～120%的機(jī)組額定出力。調(diào)整范圍： 0～177。一、參數(shù)可調(diào)范圍1．永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)/轉(zhuǎn)差率bp在速度控制方式下，永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)的調(diào)整范圍 ： 0～10 % 分辨率 %在功率控制方式下,轉(zhuǎn)差率的調(diào)整范圍 ： 0～10% 分辨率 %2．PID參數(shù)調(diào)速器內(nèi)置有兩套PID參數(shù)：Kp，KI, Kd或bt， Td，Tn兩組參數(shù)軟件內(nèi)自動(dòng)運(yùn)算和切換，以方便不同的運(yùn)行、檢修和維護(hù)人員掌握和使用，參數(shù)的設(shè)置與修改可用計(jì)算機(jī)和觸摸屏在線無(wú)級(jí)調(diào)整。液壓系統(tǒng)中部件的設(shè)計(jì)采用非線性搭疊窗口抑制油系統(tǒng)中的油錘現(xiàn)象，有防震、防卡、防止油粘滯的功能，保證機(jī)械液壓部件可靠平穩(wěn)地工作。硬件簡(jiǎn)單、單元獨(dú)立、功能強(qiáng)大、性能優(yōu)良、復(fù)中歸零、人機(jī)界面友好。絕對(duì)保證在調(diào)速器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，不造成水輪機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定和出力波動(dòng)，在外部系統(tǒng)事故時(shí)，能保證機(jī)組安全停機(jī)。微機(jī)調(diào)速器各部分的電源和導(dǎo)葉接力器位置傳感器也全部為冗余配置。電氣調(diào)節(jié)器采用兩套完全相同的法國(guó)施耐德公司昆騰系列Modicon TSX Quantum 140 CPU 434 12A型可編程控制器PLC，從輸入至輸出以及電源配置完全相同 , 相互完全獨(dú)立 。電氣輸出具有步進(jìn)電機(jī)、比例閥、數(shù)字閥、伺服閥四種可兼容的輸出型式。調(diào)速器系統(tǒng)的電氣部分采用高性能的可編程控制器，并配以彩色液晶顯示器，系統(tǒng)具有良好的人機(jī)中文界面，適于在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下運(yùn)行，具有功率控制、轉(zhuǎn)速控制、開(kāi)度控制、系統(tǒng)頻率自動(dòng)跟蹤、防涌浪、自診斷和容錯(cuò)等功能。操作方便，安全可靠，維護(hù)量小，功能齊全，性能優(yōu)良。* 選用世界知名廠家的兼容性高的最新元器件。* 全中文圖形、表格、數(shù)據(jù)的人機(jī)操作平臺(tái)。* 各種運(yùn)行工況穩(wěn)定運(yùn)行、相互跟蹤、切換無(wú)擾動(dòng)。保證整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)安全可靠地工作，并滿(mǎn)足如下要求：* 適應(yīng)頻繁啟停，空載快捷平穩(wěn)，大網(wǎng)運(yùn)行安全可靠，小網(wǎng)運(yùn)行響應(yīng)迅速。，P=,t=15min不允許滲漏。技術(shù)要求：,C口方向不可倒置。* 分段凸輪可固定在接力器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)回復(fù)轉(zhuǎn)軸上，也可直接固定在接力器伸出桿上，可根據(jù)電廠具體情況布置。在系統(tǒng)中設(shè)置并聯(lián)管道使一部分回油自由通過(guò)，使得液控單向閥體積較小。四、導(dǎo)葉分段關(guān)閉裝置* 調(diào)速系統(tǒng)配有機(jī)械導(dǎo)葉分段關(guān)閉裝置，該裝置動(dòng)作安全可靠,調(diào)整方便；* 調(diào)速器軟件程序中設(shè)計(jì)有分段關(guān)閉邏輯；調(diào)速系統(tǒng)配有機(jī)械液壓傳動(dòng)的導(dǎo)葉分段關(guān)閉裝置，裝置動(dòng)作準(zhǔn)確、可靠，可調(diào)整。 這種冗余容錯(cuò)的機(jī)械液壓系統(tǒng)將傳統(tǒng)的機(jī)械手動(dòng)操作賦予一個(gè)全新的概念和功能，實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)閥的位移控制和流量控制(比例閥伺服閥是位移控制，數(shù)字球閥是流量控制)，兩者之間既可人為選擇，也可由電氣自動(dòng)切換。純手動(dòng)方式機(jī)械開(kāi)限及定位手操機(jī)構(gòu)滿(mǎn)足黑啟動(dòng)和黑操作的運(yùn)行要求，在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)可以限制機(jī)組開(kāi)度，手操機(jī)構(gòu)的手柄和開(kāi)度指針是同步轉(zhuǎn)動(dòng)的,指針停在某開(kāi)度,主接力器即穩(wěn)在相應(yīng)開(kāi)度位置。高速數(shù)字球閥的工作電源；DC24V 機(jī)械部分具有以下幾種操作方式：比例閥伺服閥2自動(dòng)，高速數(shù)字球閥為機(jī)手動(dòng)方式當(dāng)電氣檢測(cè)到比例閥伺服閥2電轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障，包括斷線、控制環(huán)節(jié)故障等，自動(dòng)將數(shù)字球閥作為自動(dòng)方式運(yùn)行。而機(jī)械手動(dòng)一般用在電氣事故、停電、電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)故障、試驗(yàn)、大修后第一次開(kāi)機(jī)等工況，使用率非常低，而且需要人為監(jiān)護(hù)操作，難以準(zhǔn)確定位，操作很不方便。性能可靠、死區(qū)小、靈敏度高、安裝調(diào)試方便、免維護(hù)。采用全數(shù)字高速電子球閥組成機(jī)械液壓系統(tǒng)的手動(dòng)或者自動(dòng)的前置級(jí)，高速電子球閥可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制。它采用鋼球線接觸形式密封，抗油污和防卡能力強(qiáng),它是一般先導(dǎo)控制和小功率液壓控制回路最理想的元件。當(dāng)數(shù)字閥作為主用時(shí)，比例伺服閥轉(zhuǎn)換器作為備用，如果電氣控制部分檢測(cè)到作為主用的電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)出現(xiàn)卡阻拒動(dòng)時(shí)，電氣部分將自動(dòng)切換到另一路電液轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。機(jī)械部分由雙比例伺服閥＋數(shù)字閥＋機(jī)械開(kāi)限/純手動(dòng)組成機(jī)械冗余結(jié)構(gòu)。調(diào)速器能現(xiàn)地和遠(yuǎn)方進(jìn)行機(jī)組的手/自動(dòng)開(kāi)停機(jī)和緊急停機(jī)；能以數(shù)字量通訊和開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)兩種形式接收電廠監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號(hào)，并向電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)