YT型调速器改造说明

YT型机械液压调速器改造方案

一．改造说明

YT型机械液压调速器改造是对原YT型调速器进行局部改制，机械部分保留原调速器油压装置部分（包括压力罐，回油箱，油泵，安全补气阀组等）和接力器部分。根据用户要求可以在控制柜内保留主配壳体、主配衬套、活塞；拆除原调速器控制柜内的缓冲器、开度限制阀及切换装置、滤油器、机架装配、开度限制机构及杠杆传动装置、减速装置、飞摆与引导阀、指示器装置、停机电磁阀、主传杠杆、永态机构及调速装置、主配压阀、反馈传动装置。用步进电机控制装置、恢复装置、引导阀、停机阀、开关机时间调节机构、反馈电位器取代原控制柜。原调速器机械部分对外连接均保持不变。

电气控制装置采用以可编程序控制器(PLC)为核心的微机调节器。

经改造后的YT型机械液压调速器就变为YWT系列步进电机PLC 微机调速器。

二． YWT步进电机PLC型水轮机微机调速器概述

YWT系列步进电机PLC微机调速器是专用于中小型水轮发电机组控制及YT系列小型调速器改造的调速器。它由微机调节器和步进随动系统组成。微机调节器采用可编程序控制器(Programmable logical controller，以下简称PLC)，具有可靠性高、硬件模块组态灵活、通讯组网能力强等特点，与发电厂其它控制设备配合，可实现机组的自动发电控制(AGC)；步进随动系统采用带机械反馈的步进电机控制装置直接控制引导阀的控制方式。

YWT系列水轮机调速器依据如下标准进行设计、制造和出厂检验。

调速器满足：

1.GB/T 965

2.1-2007

2.GB/T 9652.2-2007

电磁兼容满足：

1.GB3797

2.IEC870-2-1:1995

三技术参数

3.1 运行条件参数

交流电源 AC220V±15% 50Hz

直流电源 DC220V±20%

机组频率信号 AC0.25-200V(机组PT提供)或齿盘信号

电网频率信号 AC0.25-200V(由电网PT提供)

平均功率消耗≤300VA

运行环境温度 0-40℃(≤海拔1000米时)

0-32.5℃(≤海拔2500米时)

运行环境相对湿度≤90%，不结露

3.2 PID及其他参数整定范围

比例增益Kp 0.1-20(倍) (分辨率0.1)

积分增益Ki 0.01-10(1/s) (分辨率0.01)

微分增益Kd 0-5.0(s) (分辨率0.1)

永态转差系数bp 0-10(%) (分辨率0.1%)

频率给定Fs 45-55(Hz) (分辨率0.01Hz)

开度给定Gs 0-100(%) (分辨率0.1%)

功率给定Ps 0-120(%) (分辨率0.1%)

电气限制开度Le 0-100(%) (分辨率0.1%)

人工频率死区Fa 0- 0.5(Hz) (分辨率0.01Hz)

四性能指标

4.1 静态性能指标

静态特性曲线线性度:近似为直线

静态特性曲线转速死区:ix≤0.1%(测至主接力器)

4.2 动态性能指标

当水轮发电机组在手动各种工况下能满足标准稳定运行时，调速器动态特性能达到:

在机组的各种工况和运行方式下，能自动稳定运行

接力器不动时间Tq≤0.2S

机组甩100%负荷时，动态品质达到:

A.超过稳态转速3%以上的波峰不超过2次

B.从接力器第一次向开启方向移动时算起，到机组转速摆动相对值不超过±0.5%为止所经历的时间不大于40S

4.3 PLC可靠性指标

平均故障间隔时间:MTBF不小于4.5年

五主要功能及特点

5.1 主要功能

●手动功能

具有机旁手动开机、停机、增/减负荷功能

接收事故信号后，可自动紧急停机（须有直流操作电源存在）●自动功能

自动开机时可选择机组频率跟踪电网频率或频率给定，实现快速平滑并网。

无冲击实现自动、手动两种运行方式下的任意方向切换。

无冲击实现交流、直流两种电源间的任意方向切换。

当两种电源同时消失时，自动无冲击转换为手动运行方式。

开机过程中，如机组频率信号消失，则自动关机，以确保证机组安全。

具备各种传感器信号故障时的保护功能，如机频信号、网频信号、水头信号、接力器位移信号消失时，保持机组的运行状态不变。

当水头信号传感器故障时，自动转换为人工水头输入，当水头信号恢复正常时，屏蔽人工输入，接收传感器信号，且任意方向切换对机组无冲击。

允许修改的参数均可实时修改，在手动运行方式进行“保存参数”操作后，即永久有效。

●通讯功能

能适应多种通讯规约，与各种不同的上位机实现联网运行，且进网、退网时无冲击

●容错及故障诊断功能

故障诊断功能

故障容错功能

故障帮助处理功能

5.2 特点：

5.2.1 高可靠性

●关键硬件全部采用国外成熟的新技术，如PLC、触摸屏、电源、

步进电机及驱动器均为进口产品，调速器电气硬件部分可靠性有保障，MTBF达30万小时以上。

●各模块硬件之间采用端子压接式连接方式，无焊接、无插接，确

保连接牢固可靠.

●采取有效防雷击、防浪涌措施，有效地防止空间电磁辐射，提高

装置抗干扰能力。

●采取交流、直流双路互为备用的供电方式，同时允许有较大波动

范围，降低装置对电源的要求，具有更广泛的适用性。

●采用步进电机取代传统的电液转换器，有效解决了电调中电液转

换器易受油污卡阻的这一易发故障，提高装置的整体可靠性。

●由于触摸屏的采用，有效解决了传统人机对话中的常见故障，如

数码管缺码、模拟表计卡阻、按钮不灵、信号灯常不亮，同时又由于全中文人机界面及智能防错、纠错措施，有效克服了由于操作失误所引起的故障。

5.2.2 易操作性

由于触摸屏的采用及全中文人机界面的引入，取消了传统产品中数码管显示、键盘、模拟表计和指示灯等人机对话工具，使得各种运行操作异常简单，只要了解发电厂的运行规程，即可在中文引导下完成对机组的各种控制操作。

5.2.3 易维护性

YWT调速器中无易损件，只要严格按照本说明书的要求进行操作并满足对运行环境的要求，该种调速器中的电气部分控制柜是免维护的。机械液压系统，除需对引导阀和接力器进行长时间间隔的定期检修外，平常亦无需维护，减轻了操作人员和检修人员的劳动强度，提高设备的可利用小时数。

5.2.4 可扩展性

由于PLC的硬件采用功能模块化结构，如若干年后，对调速器进行功能扩展，只需增加必要的功能模块，如想对全厂实现微机监控，只需对调速器增配通信模块，并升级相应的软件即可，而原来的硬件部分保留，不会造成重复投资现象或前期投资浪费。

5.2.5 安全保护性强

由于YWT调速器具有完善的容错及故障处理系统，当调速系统中发生非致命性故障时，装置仍可“容错”运行，通过装置的故障保