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BWT-1B步进式可编程调速器 说明书 重庆水轮机厂水电控制设备分公司 2010.9
目录 一、系统概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、调速系统的技术标准--------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、微机调速器主要技术性能和参数-----------------------------------------------------------------------------------2 1）基本技术参数------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 3）机械液压部分主要参数------------------------------------------------------------------------------------------3 4）电源电压------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5）油压装置主要技术参数------------------------------------------------------------------------------------------3 6）主要配置------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 7）技术指标------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 四、调速系统的工作性能-------------------------------------------------------------------------------------------------4 1）主要功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2）在线故障诊断功能------------------------------------------------------------------------------------------------6 3）离线功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 4）孤立电网------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 5）故障保护------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 6）显示及操作功能---------------------------------------------------------------------------------------------------6 7）抗干扰措施---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 8）计算机接口功能---------------------------------------------------------------------------------------------------7 五、调速系统的组成-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 1）整体布置------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3）电气部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 4）软件------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 5）步进电机及驱动器------------------------------------------------------------------------------------------------11 6）电气反馈------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 7）机械部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 六、实验-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 七、技术服务和人员培训--------------------------------------------------------------------------------------------------14 1）现场技术服务------------------------------------------------------------------------------------------------------14 2）服务承诺------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 3）人员培训------------------------------------------------------------------------------------------------------------14
线组件A、B和C位于控制板上，每个组件是一个9路插入式接插。除接线组件A、B、C之外，还设有接线组件G、H。控制板上安装两个任选组件时，用这两个组件接线。 接线组件A A1 0V（信号）零伏基准 A2 模拟输入速度设定值 A3 模拟输入辅助速度设定值或电流 A4 模拟输入斜坡速度设定值 A5 模拟输入辅助电流限幅（负） A6 模拟输入主电机极限或电流限幅（正） A7 模拟输出速度反馈植 A8 模拟输出总速度设定值 A9 电流表输出 接线组件B B1 0V（信号） B2 模拟测速发电机 B3 ＋10V基准 B4 －10V基准 B5 数字输出（零速检测） B6 数字输出（控制器正常） B7 数字输出（驱动准备好） B8 程序停机 B9 惯性滑行停机 接线组件C C1 0V（信号） C2 热敏电阻/微测温器 C3 起动/运行输入端 C4 点动输入 C5 允许 C6 数字输入 C7 数字输入斜坡保持 C8 数字输入 C9 ＋24V电源 接线组件G G1 不使用 G2 外部＋24V电源 G3 ＋24V微测速仪电源 G4 微测速仪电源接地 F1 微测速仪输入光纤接受器输入插座 接线组件H H1 XMT－串行通信口P1发送端 H2 XMT＋ H3 隔离的0伏信号接地端 H4 隔离的0伏 H5 RCV－串行通信口P1接收端
二、电源板 D1 FE 励磁桥的外部交流输入 D2 FE D3 励磁输出＋电机励磁接线 D4 励磁输出－ D5 主接触器线圈（L）（线） D6 主接触器线圈（N）（中） D7 辅助电源（N） D8 辅助电源（L） 三、电源接线端 L1 L2 交流110~500V L3 A＋电枢正接线端 A－电枢负接线端 SSD590C直流调速器的一般调试步骤归纳如下： 1．先根据电机的名牌参数，参照SSD590系列使用手册中文说明书第51~52页的说明设置好电枢电流、电枢电压、励磁电流、交流或直流反馈，反馈电压的设定值。具体设置方法如下：翻开操作面板的下翻板，可看到有六只0~9的拨盘电位器，其中左面3只电位器供设置电枢电流用，其权从坐至右排列为：百位、十位、个位；右面3只电位器供设置励磁电流用，其权从坐至右排列为：十位、个位、小数点后一位；在六只拨盘电位器的右面有四只拨动小开关，其设置方法如下： 开关电??枢??电??压（伏） 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 3 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 4 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 例：有一电机的名牌参数为电枢电压440V；电枢电流329A；励磁电压180V；励磁电流；额定转速1500转/分；所带直流测速电机参数为2000转/110伏。那六只拨盘电位器的数值从左至右应分别设置为：3、2、9、1、2、5；四只拨动小开关从上至下应分别设置为：0、0、1、0或1、1、0、0；将安装在面板左下方测速板上的交、直流反馈选择开关打在直流DC反馈位置；直流反馈值约为110÷2000×1500=伏，于是要将反馈量的百位开关（0或100）打在0位置，将下面的十位拨动开关打在8位置（代表80），将上面的个位拨动开关打在3位置
YWT数字阀微机调速控制器说明书 V1.0版 重庆水轮机厂水电控制设备分公司 2010年11月
目录 1 产品简介 2 调速器主要技术指标 3 调节性能指标 4 控制原理 5 机械部分 6 出厂试验 7 技术服务
1产品简介 YWT型微机调速器是混流式水轮发电机组配套设计的，其控制部分以FX2N-32MT可编程控制器为调节控制核心，采用机械液压控制回路控制导叶接力器。接力器的行程由位移变送器反馈至微机调节器，该调速器取消了传统的机械协联柜、凸轮和复杂的机械连杆，不仅大幅度简化了系统结构，而且有效地克服了机械系统死区，彻底地改善了系统的调节性能。该调速器在性能及结构上都突破了传统混流式调速器的模式，从根本上克服了常规混流式调速器存在的缺陷，代表了新一代调速器的发展方向。 该调速器反应灵敏，具有较高的调节精度，动态品质优良；微机控制可使导叶具有很高的同步精度；可任意设置和修改导叶的运行方式，采用数字阀直接控制接力器，使控制精度和可靠性大幅提高；整个机械液压系统采用模块式结构，机械柜内无明管和杠杆，结构简单、美观。 实践表明，采用数字逻辑阀做为电液转换器件的混流式专用调速器性能较好，系统结构相当简单，而且没有机械回复装置、静态控制精度高、静态无油耗。因此我们建议采用数字逻辑阀做为电液转换器件的混流式专用调速器。 1.1 交直流并馈供电 该控制器采用交流220V及直流220V（110V）并馈方式供电，同时保证两电源间的无扰动切换，为控制器提供高可靠的电源。 1.2 软件测频 机组频率及电网频率经简单整形后直接输入可编程控制器，通过软件实现机频及网频两大重要参量的采集，大大克服了硬件测频元器件多、质量不稳定、抗干扰能力差等缺点。 1.3 汉化显示 该控制器采用大屏幕触摸屏作为人机介面，对机组运行状态、各种参量、故障信号等均采用汉化显示，观察直观、操作方便。 1.4 自动故障检测 该控制器通过软件对多种故障点进行实时监测，一旦发现问题，将及时发出故障信号并显示故障点，保证机组安全可靠运行，方便维护人员检修。 1.5 各运行方式无扰动切换 该控制器通过软件实现各种运行方式（自动、电手动、纯手动）间的相互跟踪，并随时可进行各运行方式间的无扰动切换。 1.6 高可靠的数字式逻辑阀机械液压系统
GYT型高油压 可编程水轮机调速器说明书 一概述 GYT型高油压可编程水轮机调速器，是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上，研制成功的水轮机调速器。它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突 出特点，是水轮机调速器更新换代的理想产品。 二主要功能 ·测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节； ·空载时机组频率自动跟踪电网频率，便于快速自动准同期； ·手动开停机、增减负荷及带负荷运行； ·自动开停机，并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力； ·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换； ·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数，以及手动、自动等运行状态； ·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数； ·检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固定于故障前的状态； ·电控柜采用交、直流同时供电。任一种电源消失后调速器仍能运行。但如果厂用直流消失，调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。 三电气部分的主要特点 ·采用可靠性极高的可编程（PLC），体积小，抗干扰能力强，能适应恶劣的工业环境，平均无故障时间达三十万小时以上； ·采用内部测频方式，可同时满足适时性和测频精度的要求，机频故障时可自动地切为手动； ·调节规律为 PID 智能控制，具有良好的稳定性及调节品质； ·具有可扩展通讯接口，通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。 四机械液压部分的主要特点 ·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术，具有优良的速动性及稳定性，工作可靠，标准化程度高。 ·工作油压提高到16MPa，减少了调速器的液压放大环节，体积小,重量轻，结构简单。·采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接触，油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。 ·液压缸（即接力器，下同）与回油箱分开安装，便于电站布置。 ·具有液压锁定装置，确保机组停机可靠。
第一章 发电启动控制的组成及过程 在水力发电过程中，首先将水能通过水轮机转换为旋转的机械能，再经由同步发电机转换为三相交流电能，然后电能通过变电、输电、配电及供电系统送至电力用户消耗。当电力系统有功负荷（电能消耗）发生变化时，必然引起整个系统能量的不平衡，从而引起系统频率发生波动。为了保证电能的频率稳定，必须对水轮发电机组的转速进行控制。水轮机调速器承担着控制机组转速的任务，调速器通过检测机组的转速与给定值比较形成转速偏差，转速偏差信号再经过一定的控制运算形成调节型号，然后通过功率放大操纵导水机构控制水能输入，使水能输入与电力有功负荷相适应。同样，当电力系统电力无功不平衡时，将会引起系统电压发生波动，励磁装置承担着稳定电压的作用，并且励磁系统能够改善并网运行发电机的功角稳定性。 2.水轮机调节系统的组成及各元件的作用 水轮机自动调节系统是由水力系统、水轮发电机组及电力系统所组成的调节对象和调速器组成的。调速器包括了测量元件、比较元件、放大元件、执行元件和反馈元件等。 测量元件（离心飞摆）作用是将机组转速信号转换为相应的机械位移信号。 放大元件（配压阀和接力器构成的液压放大器）作用是把测量元件输出的机械位移量进行功率放大，通过执行元件操作控制笨重的倒水机构。 设置反馈元件的目的是对放大元件进行校正，改变调速器的控制规律，以保证水轮机调节系统动态稳定性。 接力器兼作执行元件，操作水轮机的开度。 比较元件（由弹簧、轴承、滑环等组成）在A点位置保持不变时，人为调整转速给定把手，弹簧力发生变化，离心力必须相应变化，相当于离心飞摆转速或机组转速发生了变化。 4.水轮机调速器是如何分类的？ 1.按元件结构分：a机械液压型调速器（元件均是机械的）b电气液压型调速器（模拟电气液压型；数字电气液压型又名微机调速器） 2.按系统结构分：a辅助接力器型调速器（跨越反馈）b中间接力器型调速器（逐级反馈）c调节器型调速器（随动系统） 3.按控制策略分：PI调节型，PID调节型，智能控制型 4.按执行机构数目分：单调节调速器，双调节调速器
__________________________________________________________________________________ 感谢您购买了EASYCO无刷电机电子调速器。这款产品是专为遥控航模所设计的。因为大功率输出的遥控模型的危险性，我们强力建议您在使用这款产品前一定仔细的阅读产品说明。 安全建议! 1.所有的EASYCO遥控模型产品仅适于成年人使用。 2.在您连接电池线之前，确保其它的连接线正确连接。 3.EASYCO TECHNOLOGY不承担任何由使用本产品而引起的直接或间接的损害、伤害的赔偿责 任。 4.当模型和动力系统相连时必须和操控者及其它人保持足够的安全距离。 5.在远离人群的地方飞行。 6.了解当地对于遥控模型飞行的相关法律条例。 产品特点： 1.进角自动调整，无需设置。 2.极其轻微的启动过程。最低到3%的动力输出就可以平滑启动。平滑启动并保持足够的扭矩。 3.最好的油门曲线和最大的油门行程范围。 4.周全细致的保护功能：包括低电压保护\过热保护\油门信号丢失保护\安全上电保护\缺相保护\堵 转保护。 ●启动快慢完全由油门控制。在运转过程中只有堵转、缺相才会立即保护停机。停机后，油 门需回位才可重起。 ●较好的低电压保护模式。逐步降低动力输出以尽量维持电压在保护设定值之上。当降到30% 功率时，将停机。 ●当温度超过保护值时，降低功率，降低速率由温升速率决定。 ●信号丢失在3秒内降到20%功率后停机。 ●安全上电保护。接通电源时无乱遥控杆在何位置皆可保证电机不会启动，确保安全。 5.较为简单的参数设定。 产品规格： 型号持续电流输入电压BEC形式BEC输出重量(g)尺寸(mm) 4568X30X10.5 FS-7070A2-6LiPo开关5V、6V可 调/3A FS-6060A2-6LiPo开关5V、6V可 4168X30X10.5 调/3A 3764X30X10.5 FS-4545A2-6LiPo开关5V、6V可 调/3A FS_3560A2-6LiPo开关5V、6V可 3159X30X10.5 调/3A 3352X29X9 F-4545A2-4LiPo线性5V、6V可 调/3A F-3535A2-4LiPo线性5V、6V可 3252X29X9 调/2A F-3030A2-4LiPo线性5V/2A2548X25X11注意：电调自带BEC不支持四节和四节以上锂电（或其他相当电压的电池）
WOIRD格式 操作终端说明书 （触摸屏） 武汉四创自动控制技术有限责任公司
目录 一、系统概述...........................................................................................2... 二、画面简介...........................................................................................2... 1.状态指示画面.................................................................................3... 2.操作画 面..........................................................................................4... 3.主菜单 画..........................................................................................5... 4.密码 框..............................................................................................6... 5.数值键盘画面.................................................................................7... 6.参数设 置..........................................................................................8... 7.导叶参数设置.................................................................................9... 8.浆叶参数设置（*双调机组）......................................................1..1 9.功率参数设置...............................................................................1..3. 10.大网参数、小网参数、空载参数、负载频率参数 (14) 11．水头参数设置............................................................................1..5 12．PID优化参数设置....................................................................1..6 13.过程监视......................................................................................1..7. 14.动态过程记录.............................................................................1..8. 15.空载频率扰动.............................................................................1..8. 16.空载频率摆动.............................................................................2..0.
水轮机调速器常见故障分析与处理 为便于今后阐述水轮机调速器的故障案例，本文归纳了以下六种基本的故障类别，并分析了其故障发生的原因及相关的处理措施。 一、机组自动空载频率摆动值大 其现象分为以下四种情况： 1、机组手动空载频率摆动达~，自动空载频率摆动为~ 分析：机组手动空载频率扰动大，调速器参数整定不当 处理：进一步调整PID调节参数（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和调整接力器反应时间常数 / Ty，尽量减小机组自动空载频率摆动值 2、机组手动空载频率摆动~，自动空载频率摆动达~，且调整PID调节数 bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd无明显效果 分析：接力器反应时间常数Ty值过大或过小 处理：调整电液（机械）随动系统放大系数，从而减小或加大接力器反应时间常数Ty，当调节过程接力器高频抽动，则Ty过小，当接力器动作迟缓且过调，则Ty过大 3、机组手动空载频率摆动~，自动空载频率摆动大于等于上述数值，调PID参数无 明显改善 分析：接力器至导水机构和/或导水机构机械/电气反馈有过大的死区 处理：处理机械液压系统和减小反馈机构死区 4、微机调速器使被控机组频率跟踪于待并电网频率，后者摆动大而导致机组频率摆动大 , 分析：被控机组待并入的电网是小电网，电网频率摆度大 处理：调整微机调速器的PID调节参数：Tn向稍大的方向改变
二、机组并网运行接力器开度自行减小 机组并网自动运行时，出现导叶接力器开度自行减少（又称“溜负荷”），其现象分为以下四种情况： 1、接力器开度（机组所带负荷）与电网频率的关系正常，调速器由开度/功率调节模式自动切至频率调节模式工作 分析：电网频率升高，调速器按静态特性（bp）减小负荷 处理：如果被控机组并入大电网运行，且不起电网调频作用，可取较大的bp值，并使调速器在开度模式或功率模式下工作 2、由三个因素构成①Y PID在较大位置②电液转换器平衡电流（电压）在开启方向③导叶向关闭方向运动 分析：电液转换器卡阻于关闭侧 处理：检查并处理电液转换器①切换并清洗滤油器②检查电液转换器并排除卡阻现象 } 3、由三个因素构成①Y PID与导叶实际开度Yg一致②机组所带负荷在空载附近③机组二次回路电源消失或切换 分析：机组油开关误动作 处理：检查送入微机调速器的机组油开关辅助接点，保证机组二次回路电源不间断。有的微机调速器在机组油开关断开时，即将电气开限以一定速度减至空载，或者立刻将其关至空载位置 4、由三个因素构成①Y PID与导叶实际开度反馈指示表基本一致②导叶实际开度明显小于Y PID③调速器发出“导叶故障”信号 分析：导叶行程电气反馈移位 处理：将调速器切至手动运行，检查导叶接力器位移，调整并可靠固定开度变送器锁紧定位螺钉 三、导叶接力器呈现跳跃式运动或抖动现象 调速器接力器抖动现象分为以下四种情况： 1、由两个因素构成①调速器外部功率较大的电气设备启动/停止②调速器外部直流继电器或电磁铁动作/断开 分析：机频与接力器出现抖动调速器受外部干扰 、 处理：①检查并妥善处理微机调速器的机柜和微机调节器壳体的接地
第三章 水轮机工作原理 本章教学要求： 1． 了解水流在反击式水轮机中的运动规律； 2． 熟练掌握水轮机的速度三角形及其作用； 3． 熟练掌握水轮机的基本方程极其意义； 4． 掌握水轮机效率的定义； 5． 掌握水轮机在最优工况、非最优工况下的运行特点。 第一节 水流在反击式水轮机转轮中的运动 一、蜗壳中的水流运动 反击式水轮机蜗壳的主要作用是以最小的水力损失把水流引向转轮前的导水机构，并使水流能均匀而轴对称地进入导水机构，同时，让水流具有一定的速度环量，以提高作用于工作轮上的有效水能及转轮的运行稳定性。蜗壳的水力设计就是以完成蜗壳的上述任务为前提。而蜗壳中的水流运动规律又取决于蜗壳的内壁轮廊线，故蜗壳内壁轮廓线的形状控制了蜗壳内的水流运动规律。 关于蜗壳中的水流运动规律，一般认为有两种形式。根据设计者的意图，设计出来的蜗壳形状也稍有不同。这两种规律是： 1．蜗壳断面的平均速度周向分量均u V 为常数的规律 常数均==0V V u （3-1） 式中0V 为蜗壳进口断面的水流速度。 2． 蜗壳中水流按等速度矩规律运动。即位于蜗壳内任一点水流速度的切向分量u V 与该点距水轮机轴线的半径r 的乘积不变。 C r V u ==?常数 （3-2） 式中u V ——某一点水流速度的圆周分量，见图3-1所示； r ——研究点距水轮机轴线的半径。 图3-1 蜗壳中的水流运动 实践证明，水轮机按“等速度矩规律”设计的蜗壳性能较好。“等速度矩”规律对蜗壳中的水流运动作如下假设： 1．忽略水流粘性及与管壁的磨擦损失。 2．蜗壳内壁是光滑的，认为蜗壳中的水流运动是无旋流动。 3．蜗壳中的水流运动是以水轮机轴为对称的运动。即蜗壳内水流速度V ，压力P 等运动要素有：0,0=??=??θ θP V 。 因此，蜗壳内的水流运动为理想液体作轴对称流动。 由式3-2可知，蜗壳中距水轮机轴线半径相同的各点，其水流切向速度u V 相等；蜗壳中距水轮机轴线半径不同的点，其切向速度u V 与半径r 成反比。 蜗壳中各断面所通过流量变化规律。为了提高机组的运行稳定性，使蜗壳中的水流能均匀地，轴对称地进入导水机械及转轮，要求通过蜗壳各断面的流量均匀地减小。 设通过水轮机的全部流量为Q ，则通过蜗壳任一断面的流量i Q ，为：
水轮机调速系统 1、水轮机自动调节系统主要由那几个基本部分组成？各主要元件的作 用是什么？ 答: 水水能电能 转速给定 自动调速器由测量元件、放大元件、执行元件和反馈（或稳定）元件构成。测量元件负责测量机组输出电能的频率，并与频率给定值比较，当测得的频率偏离给定值知，发出调节信号 放大元件负责把调节信号放大，然后通过执行元件去改变导水机构的开度，使频率恢复到给定值 反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定 2、水轮机调速器的主要作用是什么？ 答：（1）根据发电机负荷的增、减，调节进入水轮机的流量，使水轮机的出力与外界的负荷相适应，让转速保持在额定值，从而保持频率（f=50Hz）
不变或在允许范围内变动 （2）自动或手动启动、停止机组和事故停机 （3）当机组并列运行时，自动地分配各机组之间的负荷 3、水轮机调速器分哪几种类型？调速器型号的含义是什么？ 答：按照测速元件的不同型式，可分为机械液压型调速器（简称机调）、电气液压型（简称电液）调速器和微机调速器 按调整流量的操作方式不同分为单调和双调两类。如混流式和轴流定桨式水轮机，只采用改变导叶开度的方法来调节流量的叫单调；而轴流转桨式水轮机采用改变导叶开度同时改变转轮叶片角度的方法来调节流量，此种方法叫双调；冲击式水轮机在改变喷针行程的同时，还采用协联动作改变折向器的方法调节流量，也叫双调 4、电液调速器由那几部分组成？其主要元件叫什么？ 答：由电气和机械液压两部分组成。其主要元件包括：永磁（也称测速）发电机、测频回路、信号综合放大回路，调节信号放大回路、电液转换器及机械液压放大装置。 此外还有位移传感器、缓冲回路、功率给定与硬反馈回路、功率给定与频率给定回路以及开度限制机构等 5、电液调速器中，永磁发电机、测频回路和电液转换器各起什么作用？答：永磁发电机是装在机组主轴上，用以反映机组频率（或转速）变化的测速发电机，它供给测频回路频率偏差信号，同时供给调速器中各电气回路的电源 测频回路就是利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调
水轮机调速器常见故障分析与处理 2016-09-18 05:50 水轮机调速系统故障诊断技术服务推荐107 次 为便于今后阐述水轮机调速器的故障案例，本文归纳了以下六种基本的故障类别，并分析了其故障发生的原因及相关的处理措施。 一、机组自动空载频率摆动值大 其现象分为以下四种情况： 1、机组手动空载频率摆动达~，自动空载频率摆动为~ 分析：机组手动空载频率扰动大，调速器参数整定不当 处理：进一步调整PID调节参数（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和调整接力器反应时间常数 Ty，尽量减小机组自动空载频率摆动值 2、机组手动空载频率摆动~，自动空载频率摆动达~，且调整PID 调节数 bt 、Td、Tn或Kp、Ki、Kd 无明显效果 分析：接力器反应时间常数Ty 值过大或过小 处理：调整电液（机械）随动系统放大系数，从而减小或加大接力器反应时间常数Ty，当调节过程接力器 高频抽动，则Ty 过小，当接力器动作迟缓且过调，则Ty过大 3、机组手动空载频率摆动~，自动空载频率摆动大于等于上述数值，调PID 参数无 明显改善 分析：接力器至导水机构和/ 或导水机构机械/ 电气反馈有过大的死区 处理：处理机械液压系统和减小反馈机构死区 4、微机调速器使被控机组频率跟踪于待并电网频率，后者摆动大而导致机组频率摆动大 分析：被控机组待并入的电网是小电网，电网频率摆度大 处理：调整微机调速器的PID 调节参数：Tn 向稍大的方向改变 二、机组并网运行接力器开度自行减小 机组并网自动运行时，出现导叶接力器开度自行减少（又称“溜负荷”），其现象分为以下四种情况：
1、接力器开度（机组所带负荷）与电网频率的关系正常，调速器由开度/ 功率调节模式自动切至频率调节 模式工作 分析：电网频率升高，调速器按静态特性（bp）减小负荷 处理：如果被控机组并入大电网运行，且不起电网调频作用，可取较大的bp 值，并使调速器在开度模式或功率模式下工作 2、由三个因素构成① Y PID 在较大位置②电液转换器平衡电流（电压）在开启方向③导叶向关闭方向运动 分析：电液转换器卡阻于关闭侧 处理：检查并处理电液转换器①切换并清洗滤油器②检查电液转换器并排除卡阻现象 3、由三个因素构成① Y PID 与导叶实际开度Yg一致②机组所带负荷在空载附近③机组二次回路电源消失或切换 分析：机组油开关误动作 处理：检查送入微机调速器的机组油开关辅助接点，保证机组二次回路电源不间断。有的微机调速器在机组油开关断开时，即将电气开限以一定速度减至空载，或者立刻将其关至空载位置 4、由三个因素构成① Y PID 与导叶实际开度反馈指示表基本一致②导叶实际开度明显小于Y PID ③调速器发出 “导叶故障”信号 分析：导叶行程电气反馈移位 处理：将调速器切至手动运行，检查导叶接力器位移，调整并可靠固定开度变送器锁紧定位螺钉 三、导叶接力器呈现跳跃式运动或抖动现象 调速器接力器抖动现象分为以下四种情况： 1、由两个因素构成①调速器外部功率较大的电气设备启动/ 停止②调速器外部直流继电器或电磁铁动作/ 断开 分析：机频与接力器出现抖动调速器受外部干扰 处理：①检查并妥善处理微机调速器的机柜和微机调节器壳体的接地 ②外部直流继电器或电磁铁线圈加装反向并接（续流）二极管；接点两端并接阻容吸收器件（100 Ω 电阻与630V，μF 电容器串联） 2、开机过程中，机组转速未达到额定转速，残压过低；或机组空载，未投入励磁；机组大修后第一次开机，残压过低，机频信号出现跳动，接力器跟随抖动 分析：机组频率信号源受干扰 处理：机组频率信号（残压信号和/或齿盘信号）均应采用各自的带屏蔽的双绞线接至微机调速器，屏蔽层 应可靠地在一点接地。频率信号线不要与强动力电源线或脉冲信号线平行、靠近布置
第二章水轮机的工作原理 第一节水流在反击式水轮机转轮中的运动 一、复杂的空间非恒定流 水轮机内的水流运动是复杂的空间非恒定流 1) 水头、流量在不断变化 2) 叶片形状为空间扭曲面，水流在两叶片之间的流道内为复合运动，流速的大小、方向在不断地变化，而转轮本身也在运动。 二、恒定流状态 水轮机在某一工作状况时，(H、Q、N、η不变)，水流在水轮机的蜗壳、导水叶及尾水管中的流动是恒定流。 水流在转轮内的流动相对于转轮旋转坐标而言，也是恒定流。 水流在转轮中的运动非常复杂，上述假定可以简化分析。 三、水流运动是空间三元流 水流运动规律用速度三角形表达 = + V——水流绝对流速（相对于地球） U——水流随转轮旋转牵连流速 W——水流沿叶片流动的相对流速 用速度三角形分析水流运动的方法是研究转轮流速场的重要方法。 对于混流式水轮机，可以认为任一水流质点在转轮中的运动是沿着某一喇叭形的空间曲面(称之为流面)而作的螺旋形曲线运动。 流面即由某一流线绕主轴旋转而成的回旋曲面。在整个转轮流道内有无数个这样的流面。 流面上每一个进口点的速度三角形是相同的；每一个出口点的速度三角形也是相同的。
根据恒定流假定可知，任一水流质点在转轮进口的运动状态及其流动到转轮出口的运动状态可由同一时刻该流面上任意进、出口点的速度三角形表示。 速度与分速度的空间矢量关系 第二节 水轮机工作的基本方程式 一、动量矩定理 单位时间内水流对转轮的动量矩改变，应等于作用在该水流上的外力的力矩总和。即： ) (2211r V r V g Q M u u e -= γ
其中M 为水流对转轮的力矩，方程右端为水流本身速度矩的变化。该式表达了水轮机中水流能量转换为旋转机械能的平衡关系。 二、水轮机的基本方程 在稳定工况下(n 、Q 、H 均不变)，转轮内的水流运动时相对的恒定流，因此转轮的出力为： ?γ?)(2211r V r V g Q M N u u e e -= =)(2211u u e V U V U g Q -= γ s e e H Q N ηγ= 所以，水轮机的基本方程为： 2211u u s V U V U g H -=η 该方程式对反击式、冲击式水轮机均适用。 三、基本方程的物理意义 方程的实质：由水流能量转换为旋转机械能的平衡方程，方程左边为转换成的机械能。 水流与叶片相互作用，使得水轮机做功。水流通过水轮机时，叶片迫使水流动量矩发生变化，而水流以反作用力作用在叶片，从而使转轮获得力矩。 水能转变为旋转机械能的必要条件：水流在转轮出口的能量小于进口处的能量，即转轮的进口和出口必须存在速度矩的差值。 第三节 水轮机的效率及最优工况 一、水轮机的效率(efficiency) 水轮机的能量损失导致N < N s ，效率η<1 效率是由水力效率、流量效率、机械效率组成 1. 水力损失(head loss)及水力效率 蜗壳、导叶、转轮、尾水管 —— 沿程损失 旋涡、 脱流、 撞击 —— 局部损失 水轮机的水力效率为: H H H H H e H =??∑-= %100η
JD1、JD2系列控制器是机械工业部全国联合设计的最新产品，已通过部级鉴定，用作JZT，YCT系列电磁调速电机的控制设备，操作控制器面板上的旋钮，可实现电机宽范围无级调速，当负载为风机和泵类时，节电效果显著，可达20~30%，是我国目前推广的节能产品之一。 一、品种和主要技术数据 手操普通型（JD1A为指针式，JD2A为数显式）： 二、使用环境 最高环境温度不超过40℃，海拨不超过1000米，相对湿度不超过90%，适用于少灰尘、无腐蚀性、爆炸性气体的场合。 三、工作原理 JD1、JD2系列电磁调速电动机控制器是由速度调节器、移相触发器、可控硅整流电路及负反馈等环节所组成。 JD1A与JD2A原理相同，速度指令信号电压和速度负反馈信号电压比较后，其差值信号被送入速度调节器进行放大。放大后的信号电压与锯齿波叠加，控制了晶体管GB1的导通时刻，随着差值信号电压改变移动脉冲，从而控制了可控硅的开放角，使滑差离合器的激磁电流随着变化，即滑差离合器的转速随着激磁电流的改变而改变。 四、结构与按装接线
JD1A、JD2A系列电磁调速电动机控制器的结构为塑壳密封结构，具有IP5X的防尘等级，可用于面板嵌入式或墙挂式安装，底部进线。其外型尺寸、安装方式和和联并接线如图 五、调整与试运行 1、JD1A、JD2A按（图1）接线，输出端（3）、（4）接入离合器线圈或接入100W 的照明灯泡做摸拟负载，并在输出端接入100V以上的直流电压表。 2、接通电源，指示灯亮，当转动速度指令电位器W1时，输出端应有0~90V的突跳电压（因测速负反馈未加入时的开环放大倍数很大，则认为开环时工作基本正常）。 3、起动交流异步电动机，使系统闭环工作。 a、转速表的校正（适用于JD1A，JD2A跳过此项操作）：由于每台测速发电机的电压都不同，故转速表上的指示值必须要根据实际转速进行校正。当离合器运转在某一转速时，用轴测式转速表或数字转速表测量其实际转速，当出现转速表的指示值与测得的实际转速不一致时，调节“转速表校准”电位器，使之一致。 b、最高转速整定；此整定方法就是对速度反馈量的调节，将速度指令电位器顺时针方向调节至最大，并调节“反馈量调节”电位器，使之转速达到滑差电机的最高额定转速（小容量为1250转/分，大容量为1320转/分）。 4、运行中，当加入负载后发现转速有周期性的摆动，可将输出端（3）、（4）交换连接。 电气参数: ?调速范围125-1320转/分 ?控制电机功率0.55-40KW ?转速变化率≤3% ?稳速精度≤1% ?电源电压AC220V
SDT200水轮机微机调速器 说明书 编写：李书明陈军 审核：史恒 批准：郭效军 国电南京自动化股份有限公司 一九九九年二月
目录 1 概述 (1) 2 硬件配置 (3) 3软件结构 (3) 4操作说明 (4) 5 机械结构形式 (7) 6 电柜原理图和端子布置图 (7)
一．概述 SDT200水轮机调速器是以可编程控制器(PLC)为调节控制核心的新型水轮机微机调速装置,配以现代控制理论为核心的软件,与水轮机的电液执行机构组成水轮机调速系统。该种型号的调速器适用于各种不同容量的混流式水轮发电机组和轴流转桨式水轮发电机组的调节控制。与其它类型调速器相比，具有可靠性高，可维护性好，性能价格比高的优点。 1．规格和主要技术指标 型号：SDT200 系统结构：微机调节+电液随动系统 调节规律：变结构、变参数并联PID控制 微机型式：PLC（PLC形式可选GE系列、MODICON系列、三菱系列） 测频方式：数字测频，2-100 Hz 测频分辨率：0.00125 Hz/1LSB 比例增益：Kp= 0-10 积分增益：Ki= 0-5 微分增益：Kd= 0-10 永态转差系数：bp=0-10% 人工转速死区：0-10% 模数与数模转换分辨率：12 位 电柜输出：电压±10 V，电流±0.2 A 供电电源：交流 220 V 和直流 220 V 并联供电 电液转换器：环喷式、双锥式或其他型式电液伺服阀 主接力器反馈：线位移传感器电气反馈 转速死区：〈=0.03% 接力器不动时间: <=0.2 s 2．主要功能 2．1 自动调节和控制功能 1．以最佳过程起动水轮发电机组，启动过程可使机组频率跟踪电网频率；也可以按给定频率启动。 2．保证水轮发电机组稳定运行于下列工况: 单机空载运行； 与大电网或地区电网并列运行； 调相运行； 手动运行； 3．最佳过程使机组停机，根据需要可实现分段关闭过程。 4．能够根据机组运行工况、水头、导叶开度等因素实现变结构、变参数适应式PID自动调节。 5．可以在线修改调节参数，不会引起机组负荷冲击。 6．对于转桨式水轮机，可以实现轮叶转角与净水头及导叶开度之间的协联关系，提高机组发电效率。 7．装置可实现导叶或功率的成组调节。 8．自动按工况修正调速系统的动态灵敏度，以适应各种工况对灵敏度的不同要求。 9．可接受监控系统操作指令实现远程操作，也可现地由面板操作。 10．具有报警功能。 11．能完成手、自动平滑切换。 2．2 容错功能 1．测频断线容错：机频的容错必须在下列运行工况下得到保证（1）空载运行；（2）