彭水水电站调速器的运行特性分析(大全)-范文网

彭水水电站调速器的运行特性分析

彭水电站投运以来，运行基本稳定，但每种调速器都有自身的特点以及弱点，我在此通过运行的角度来阐述及探讨事达电器比例伺服阀调速器的运行特性，以供各水电运行交流。

1 彭水调速器的运行特点

彭水水电站采用武汉事达比例伺服阀式微机调速器，调速器是GE原装进口的FC20000阀组含有分段关闭装置。具备以下特点： (1) 彭水调速器不设置事故配压阀装置，事故关机靠紧急阀组来实现，在紧急情况下，不论处于何种工况，处于优先位置的任一紧急停机阀动作，均能实现导叶关闭，保证机组安全可靠。 (2) 是比例伺服阀具有四个工作位，通常只用三个工作位，即开、关、停，只有当比例伺服阀出现故障或失电时，才处于第四个工作位，第四个工作位称作故障保险位，处于这个位时，主配压阀的控制腔通回油，这时接力器关闭，即系统关机，这样可充分保证机组安全。 (3) 是电动紧急停机阀为两位三通电磁换向阀(单电磁线圈)，操作电压：直流24V，断电停机。 (4) 当比例伺服阀出现故障或失电时，主配压阀的控制腔通回油，接力器关闭，停机，保证机组安全。 (5) 同时调速器A机或B机cpu故障或断电，调速器可发出故障信号并自动切换到正常机工作。 (6) 分段关闭电磁阀平时带电，断电动作进入第二段关闭速度。运行巡视时要注意电磁阀指示灯常亮。 (7) 调速器在电气手动控制工况时，当机组甩负荷，能将导叶关闭到与运行水头相适应的空载开度附近。 (8) 彭水调速器目前只设置一个转速继电器，继电器故障将使调速器失去转速信号。另发电机的出口DL节点为直接从发电机出口GCB引用的硬节点，避免因软节点信号判断错误使机组运行中调速误关机。 (9) 调速器设置两套可编程控制器控制自动回路的比例伺服阀，两套可编程控制器出口后经KAO继电器常开与常闭节点切换控制选择，由于继电器节点的抖动，使得输出信号叠加，造成停机后导叶无故开启过速现象。 (10) 比例伺服的切换阀的位置保持程序为每隔60秒使切换阀线圈带电1S，加上切换阀存在切换不到位置及运行中位置漂移现象，两者相互作用，造成机组运行中有突然无故关机、开机振荡现象。

2 彭水调速工况特性

2.1 工况切换特点

以下为符号对照表

2.1.1 停机等待

(TJDD)状态：在这种状态下，调速器使导叶关闭至零。当接收到电站下达的开机指令后，即转至开机(1)过程。

2.1.2 开机

(1) (KJ1)过程：当调速器接收到开机指令后，首先将导叶开启一个较小的开度，并维持一段时间，然后再以一定速度开启至第一开机开度YKJ1;导叶开启至YKJ1后，转入开机(2)过程。

2.1.3 开机

(2) (KJ2)过程：调速器进入KJ1后，延时t0后开始测量机组和电网频率;当检测到机组频率fg连续2s大于45Hz时，将导叶关闭至第二开机开度YKJ2，转入空载状态。此时若接收到停机指令，则转到停机过程。

2.1.4 空载

(KZ)状态：调速器进入空载状态后，调用PID调节程序。此时若机组油开关合，则转至负载状态;若接收到停机指令，则转向停机过程。

2.1.5 负载

(FZ)状态。调速器进入负载状态后，机组油开关断开，则转入甩负荷过程;若接收到停机指令，则转入停机过程。

2.1.6 甩负荷

(SFH)过程。调速器进入甩负荷过程后，将电气开度限制L以一定速度关闭至YKJ2，并转入空载状态;此时若接收到停机指令，则转入停机过程。

2.1.7 停机

(TJ)过程。调速器进入停机过程后，以两种关闭速度使导叶关闭至全关，并转至停机等待状态。

2.2 模式切换特点

并网前，机组处于空载状态，此时调速器控制机组跟踪电网频率处于频率调节模式。采用PID调节规律及适合于空载运行的一组PID参数，选用该调节规律可控制机组快速跟踪电网频率、使频率偏差小，便于机组并网。

并网后，调速器主要任务是控制机组稳定的发电，此时处于功率(开度)调节模式。采用PI调节规律及适当的一组PID参数，可使机组减少不必要的调节过程，且运行稳定不会造成负荷的波动，同时可降低设备的油耗减少油泵电机的工作次数。当机组频率波动较大或超过给定频率死区时，采用PID调节规律及适合于调频运行的一组PID参数，控制机组频率稳定在给定频率。同时采用该调节方式，可保证由于线路跳开关使机组转速上升时，调速器进行快速调节不至于造成机组过速。

调速器在频率模式时，接收到增加/减少命令，将增加/减少频率给定值;调速器在功率(开度)调节模式时，接收到增加/减少命令，将增加/减少功率(开度)给定。控制系统在PI调节的同时，加入了实际开度与给定开度的偏差，使机组能快速跟踪给定值。

由于在同种模式下均有对其它模式给定值的跟踪功能，所以在三种模式间切换时，调速器均无扰动。

2.3 开机、停机特性

接到开机指令后，调速器将导叶开启一定开度，维持一段时间后，再将导叶打开至第一开机开度YKJ1，等待一定时间后，开始检查机组频率。机组频率连续1秒钟均大于45HZ，则将导叶关闭至第二开度YKJ2。

调速器由开机工况转入空载工况，进行PID调节。

调速器退出开机工况的情况： (1) a-b-c-d-e开机成功，转入空载工况; (2) 开机过程中接到停机指令，转入停机过程，最后回到停机工况; (3) e-d间，等待60秒，若机组频率fj<45HZ或机组不正常，则自动转入停机工况。

b.停机特性

(a) 正常停机：接到停机指令后，导叶即由当时开度，以第一停机速度将导叶关闭。当导叶关闭至yb开度时，即以第二停机速度将导叶关闭至全关位置。yb是调保计算导叶两段关闭的拐点值。

(b) 事故停机：机组设备发生事故时，调速器紧急停机电磁阀以允许的最大速率和两段的特性关闭导叶并保持锁定状态。

(d) 闭锁：在找到事故原因并加以消除以前，事故停机和紧急事故停机回路一直保持闭锁状态，只有通过手动操作复归按钮或通过计算机复归程序才能复归。

综述：

根据以上的分析叙述，目前随电网容量的不断增大，彭水机组单机35万KW故障对电网的影响也逐步降低，其调速器在各种工况下，从机械回路还是工况流程的设置均体现“停机优先”的理念，其更多考虑的是保证事故时机组的安全，防止事故扩大。

摘要：彭水水电站采用比例伺服阀调速器, 具备无扰动模式切换及分段关闭功能, 在机械回路上不设置事故配压阀, 通过三个紧急停机电磁阀紧急停机, 比例伺服阀掉电也自动紧急停机, 各工况切换以及开停机流程的设置也是体现停机优先理念。

关键词：比例伺服阀,运行特点,模式切换,开停机特性