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福建省力得自动化设备有限公司水轮发电机组智能控制终端操作说明手册版本号：V1.2*本说明书可能会被修改，请恕不另行通知!目录一、产品概述 (1)二、性能参数 (1)三、主要功能 (2)四、人机界面操作说明 (3)一、产品概述LD-HSA水轮发电机组智能控制终端是福建省力得自动化设备有限公司专为单机1000KW及以下、发电机出口电压为400V的低压水轮发电机组研发的智能控制产品，它是一款将安全、便捷、高效的新一代信息技术与制造装备融合的创新产品。
该终端采用高度集成化、标准化、模块化的设计理念，实现一键开停机、智能开停机；水位测量、机组转速测量、电气量测量、机组温度测控；微机自动准同期、励磁自动调节、水轮机的开度自动调节；发电机保护；互联网数据远程传输、智能手机远程控制等功能。
产品功能齐全、操作简单、质量可靠。
终端应用特点：提高水资源利用率，增加发电效益：LD-HSA终端采用水位闭环控制，根据前池水位自动调整水轮机的出力，使前池水位保持在较高水平，以维持在较高的落差下发电，从而提高单位水量的发电效益。
多机组自动调度，节省中控系统投资，提高发电效益：任何一台LD-HSA终端都可以设置为主机，实现没有专用中控设备的中控调度功能。
主机根据水情调度各从机组启停及分配各机组功率。
使得机组运行合理化，实现单位水量发电量最大化及机组运行损耗最小化。
进一步提高了发电效益。
降低劳动强度，提高自动化水平：LD-HSA终端集成了电量及非电量数据采集，微机自动准同期，SCR励磁控制，水轮机导叶开度控制，继电保护及互联网远程接口等设备。
实现了一键开停机及智能开停机。
LD-HSA终端能根据前池水位完成自动开启水轮发电机组，自动实现同期合闸；并网后自动调整负荷；当水位达到停机水位时，发电机自动停机。
整个发电过程都不需要人工去操作，有效降低值班人员的劳动强度，可实现电站的“无人值班”。
同时使得电站的机组运行更科学、更经济。
二、性能参数LD-HSA低压机组智能控制终端采用标准4U 11”机箱，机架式安装。
《水轮机控制系统基本技术条件》《水轮机控制系统基本技术条件》描述水轮机控制系统的关键技术要求和基本设计标准，本文将详细介绍水轮机控制系统的功能和要求，以及设计与实施的关键技术条件。
一、水轮机控制系统概述水轮机作为一种重要的水能利用设备，其控制系统扮演着至关重要的角色。
水轮机控制系统通过对水轮机的转速、叶片角度和进水阀门等参数的精准控制，使得水轮机能够稳定高效地工作，保证水电站的安全运行和电能输出。
水轮机控制系统的设计与实施具有极其重要的意义。
二、水轮机控制系统的基本功能和要求1. 转速控制功能水轮机的转速是其工作的关键参数之一，对于不同的水轮机类型和工况，转速的要求有所不同。
水轮机控制系统首先需要能够实现对水轮机转速的精准控制，保证水轮机在各种工况下都能够以最佳的转速运行。
2. 叶片角度控制功能水轮机的叶片角度对于水轮机的工作效率和稳定性有着重要的影响。
水轮机控制系统需要能够精确控制叶片角度，适应不同的进水量和水头变化，使得水轮机能够在不同工况下都能够以最佳的叶片角度工作。
3. 进水阀门控制功能进水阀门是调节水轮机进水量的重要设备，控制系统需要通过对进水阀门的精准控制，使得水轮机能够根据电网需求和水流条件实现调峰填谷和高效运行。
4. 安全保护功能水轮机控制系统需要具备完善的安全保护功能，包括对水轮机各项参数的实时监测和故障诊断，确保水轮机在突发故障发生时能够及时安全停机，避免损坏设备和人员安全。
5. 自动调节功能水轮机控制系统需要具备一定的自动调节功能，能够根据电网负荷和水流条件的变化，自动调整水轮机的工作参数，以实现最佳的电能输出和水能利用效率。
三、水轮机控制系统的关键技术条件1. 高精度传感器水轮机控制系统需要配备高精度的传感器，用于实时监测水轮机的转速、叶片角度、进水阀门开度等关键参数。
传感器的精度和稳定性直接影响着控制系统的性能和可靠性。
2. 高性能执行机构水轮机控制系统的执行机构需要具备高速、高精度和大扭矩的特点，能够快速响应控制指令，保证水轮机的稳定运行和快速调节。
电子水阀的控制与调节方法及实现技术电子水阀是一种通过电子元件来控制水流的阀门。
它可以实现水流的快速开启和关闭，以及水流的调节，极大地方便了人们在各种水流控制场景下的使用。
本文将介绍电子水阀的控制与调节方法，以及实现技术。
一、控制方法1. 手动控制：电子水阀可以通过手动方式控制，通过开关或旋钮来控制水流的开启和关闭。
这种方式简单易行，适用于一些简单的水流控制需求。
2. 远程控制：电子水阀可以通过远程控制的方式实现水流的控制。
在无线通信技术的支持下，人们可以通过手机、电脑等设备远程控制电子水阀的开关状态和水流调节。
这种方式非常方便，特别适用于一些需要实时监控和调节的场景，比如农田灌溉和工业生产中的水流控制。
3. 自动控制：电子水阀可以通过自动化控制系统实现水流的自动控制。
根据预设的条件和规则，电子水阀会自动感知环境中的信息，并作出相应的调节。
比如温度传感器可以监测水温，并根据设定的温度范围开启或关闭水阀，实现水温的自动控制。
这种方式适用于一些需要按照特定条件调节水流的场景，如温室温度调节和游泳池水位控制等。
二、调节方法1. 开关调节：最简单的调节方法就是通过控制电子水阀的开与关来调节水流的大小。
通过调整水阀的工作时间和间隔时间，可以实现不同水流量的控制。
这种调节方法适用于一些水流量需求相对稳定的场景。
2. 脉冲宽度调制（PWM）：脉冲宽度调制是一种通过改变脉冲信号的占空比来控制电子水阀的开启时间的方法。
通过改变脉冲信号的占空比，可以实现不同水流量的细致调节。
这种调节方法适用于对水流量有更高要求的场景，能够实现精确的调节。
3. PID控制：PID控制是一种通过对电子水阀的输出进行调节的方法。
PID控制器根据输入信号和设定的目标值，计算出输出信号，实现对水阀的精确控制。
PID控制可以根据实时反馈的信息进行调整，适用于对水流量要求非常精确的场景，如水压调节和液体混合比例控制等。
三、实现技术1. 电磁阀技术：电子水阀中常用的一种实现技术是电磁阀技术。
中国水能及电气化2008.9栏目主持 回士光电站运行大课堂五、水轮机各保护装置及其作用，导水机构中的剪断销被剪断的原因、预防措施及处理1.水轮机有哪些保护装置各起什么作用？水轮机一般装设有事故配压阀、主阀（或快速闸门）、剪断销和真空破坏阀等保护装置。
（1）调速器中装设事故配压阀（又叫过速限制器）是防止水轮机长期在飞逸转速下运行的有效措施。
机组正常运行时，事故配压阀仅作为压力油的通道，使调速器主配压阀通至接力器的管道接通；当机组甩负荷又遇调速系统故障时，事故配压阀动作，切断主配压阀与接力器的联系，而直接把压力油从油压装置接入接力器，使接力器迅速关闭，实现机组紧急停机，以缩短机组过速时间，起到对水轮机的保护作用。
（2）在水轮机前面装设蝴蝶阀、球阀或快速闸门是防飞逸的有效措施。
中、低水头电站一般装设平板快速闸门或蝴蝶阀；高水头电站一般装球阀。
当机组过速达额定转速的140%时，关闭蝴蝶阀（球阀）或快速闸门，截断水流，使机组停机，以缩短水轮机在过速或飞逸转速下运行的时间，起到对水轮机的保护作用。
（3）剪断销保护装置由剪断销及其信号器组成。
水轮机导水机构的传动机构中，连接板和导叶臂之间是通过剪断销连接在一起的。
正常情况下，导叶在动作过程中，剪断销有足够强度带动导叶转动，但当某导叶间有异物卡住时，导叶轴和导叶臂都不能动了，而连接板在叉头带动下转动，因而对剪断销产生剪切，当该剪切应力增加到正常操作应力的1.5倍时，剪断销首先被剪断，该导叶脱离控制环，而其他导叶仍可正常转动，避免事故扩大。
同时剪断销剪断后，使剪断销信号器的常开触点闭合，发出信号告诉运行人员。
（4）真空破坏阀主要作用是机组甩负荷或因其他故障紧急停机，导叶迅速关闭时，水流由于惯性作用继续向下游流去，在转轮室内产生很大真空，转轮室内尾水在压差的作用下，尾水水流又流向转轮室冲击转轮叶片及支持盖。
由于水击的作用，产生很大的冲击力，出现抬机现象，严重的会使机组出现破坏性事故。
水轮机调速器抽动故障及消除措施：就目前发展而言，我国水轮机建设发展速度较快，并在规模及技术上都有了显著地提高，可以说我国水轮机的制造发展技术已经达到世界先进水平的行列。
但是也应该看到其存在的不足，文章主要针对水轮机调速器等方面的问题进行简要的分析与总结，并结合实际情况，找出发生问题的原因所在及提出了合理化的解决方案，供相关人员参考。
标签：水轮机；调速器；抽动故障；消除措施引言水轮机调速器抽动故障，对整个水轮机操作的影响较为明显，严重时还会引起其他故障，而且抽动故障具有偶发性、突发性的特征，增加了调速器的运行压力，进而为水轮机的运行埋下安全隐患。
为了提高水轮机的性能，确保水轮机的运行能够达到国家的标准，由此提供稳定、优质的电能。
一、引起抽动故障的原因引起水轮机调速器抽动可以从两种情况进行分析，第一种情况，孤立电网运行机组，这种水轮发电机组的出力受孤立电网用电负荷的影响非常大，孤立电网用电负荷变化大，发电机组的出力要跟随其变化，此情况下，水轮机调速器要保持机组出口发电频率在50Hz（我国电网工频标准）左右，调速器调节频繁，抽动非常大。
第二种情况，并网运行机组，这种水轮发电机组的出力，由水电站自身水利因素和电网调度的控制，网频非常稳定，基本保持50Hz不变（变化不超过+0.2Hz），调速器调节相对较小，此情况下，调速器波动主要由其自身性能决定。
下面主要分析第二种情况引起水轮机调速器抽动的原因及其消除措施。
（1）水轮机调速器主配压阀阀芯位移传感器主要是用来进行主配压阀活塞的位移，其可以作为一种转换的电气信号，对调速器中传输的信息做到及时的收集和处理，从而依据传输的信息对主配压阀的位置进行有效的监测。
如果水轮机在一种不平衡的环境下进行运行，水轮机中的主配压阀位置没有定期进行有效的调节，则会使得水轮机调速器在运行的过程中，出现不平衡的现象，这样就会引发水轮机调速器系统出现抽动故障，这种故障的出现会造成水轮机中的调速器出现磨损的问题，从而进一步加剧了水轮机调速器的不平衡，使得机械液压出现抽动故障，对水轮机安全运行造成极其严重影响。
水流自动控制开关原理
水流自动控制开关是一种用于控制水流的装置。
它能根据水流的情况，自动打开或关闭水流，从而实现对水流的控制。
水流自动控制开关的原理主要包括以下几个方面：
1. 水压传感器：水流自动控制开关通常会安装一个水压传感器。
这个传感器可以感知水流的压力。
当水流压力超过设定值时，传感器会发出信号。
2. 控制电路：水压传感器发出的信号会被控制电路接收。
控制电路会根据收到的信号判断水流的状态。
当水流压力超过设定值时，控制电路会发出控制信号。
3. 电磁阀：控制信号会被送到电磁阀。
电磁阀是水流自动控制开关的核心部件。
它可以根据信号控制水流的通断状态。
当控制信号到达时，电磁阀会打开，允许水流通过；当控制信号消失时，电磁阀会关闭，停止水流。
4. 反馈系统：水流自动控制开关通常还会带有一个反馈系统。
这个系统可以感知水流是否正常。
如果水流超过设定的时间仍然没有停止，反馈系统会发出警报，提醒操作人员进行检修或处理。
通过以上原理，水流自动控制开关能够根据水流的压力和状态自动控制水流的通断，实现对水流的自动控制和保护。
这种装置广泛应用于水利工程、农田灌溉、工业生产等领域。
瀑布沟水电站水轮机圆筒阀结构曹灿;武彬;陈勇旭【摘要】介绍了瀑布沟水电站2号、4号、6号水轮机圆筒阀结构,着重介绍了圆筒阀的设置依据、作用优点、结构特点、性能参数、接力器操作系统、同步装置、操作管路及安装调整、使用效果及存在问题等情况,对水轮机圆筒阀结构的应用经验积累,具有一定的参考价值。
【期刊名称】《水电站机电技术》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】4页(P49-52)【关键词】圆筒阀结构;设置依据;安装调整;效果问题【作者】曹灿;武彬;陈勇旭【作者单位】国电大渡河瀑印沟水力发电总厂,四川汉源625304【正文语种】中文【中图分类】TV732.7瀑布沟水电站是一座以发电为主，兼有防洪、拦沙等综合效益的特大型水利水电枢纽工程。
该电站装设6台混流式机组，单机容量600 MW，多年平均发电量147.9亿kW·h。
水库总库容53.9亿m3，具有不完全年调节能力。
瀑布沟水电站2号、4号、6号机组水轮机圆筒阀采用机械链条同步。
该圆筒阀控制设备管路简单、故障率低，经过一年左右的运行实践，使用效果良好。
圆筒阀是水轮机的一种新型进水闸门，它装设于固定导叶与活动导叶之间，具有结构紧凑、重量轻的优点。
它采用6只直缸接力器操作，用链条机构实现同步。
圆筒阀全关时密封性能良好，对多泥沙电站，用以停机时保护导水机构免遭间隙空化与泥沙磨损。
圆筒阀全开时缩入顶盖与座环形成的腔内，下端面与顶盖平齐，不产生水头损失。
当机组产生飞逸时，可动水关闭圆筒阀，以保护机组免遭损耗。
1.1 瀑布沟水电站设置圆筒阀结构的主要原因（1）瀑布沟水电站在电力系统中担任调峰、调频并担负事故备用，机组启、停较频繁。
（2）由于水轮机运行水头较高，汛期有一定的过机泥沙，机组在停机状态，导水叶前后因承受电站水头的差压，在导水叶立面和上下端面间隙中不可避免地存在高速水流或含沙水流，导致导水机构产生间隙空蚀或磨蚀，使导叶立面、上下端面、轴颈、上下抗磨板甚至转轮叶片进口边的上下端部受到不同程度的破坏。
四川电网水电机组黑启动技术规范（讨论稿）编制单位：四川省电力公司调度中心四川中鼎科技有限公司1 范围本规范规定了四川电网水电机组黑启动的基本技术条件和检验试验的相关要求。
本规范适用于四川电网水电机组黑启动试验的验收和能力评定。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
GB/T7894—2001 水轮发电机基本技术条件GB/T15468—1995 水轮机基本技术条件GB/T9652.1—1997水轮机调速器于油压装置技术条件DL/T563—2004 水轮机电液调节系统及装置技术规程GB/T7409.3—2007 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求GB11805—89 大中型水电机组自动化元件及其系统基本技术条件GB14285—1993 继电保护和安全自动装置技术规程DL/T583—2006 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DL/T578—95 水电厂计算机监控系统基本技术条件3名词解释水电机组：是与水电站水轮发电机组启动运行相关的主辅设备的总称（包括水轮发电机组、调速器、励磁装置、机组及公用辅助设备、控制保护系统等）。
启动：指水电机组从静止状态开机到额定转速状态的过程。
机组自启动：指机组在无交流动力电源时，利用水电站及机组具备的蓄能特性所完成的启动。
厂用动力电源：专门提供给厂用动力设备工作的交流400V电源系统。
事故备用电源：为保证水电站在事故状态下重要设备的工作而事先准备的外来交流动力电源（如柴油发电机等）。
水电机组黑启动：水电机组黑启动是指在发生电网事故且厂用交流动力电源消失的情况下，利用水电站及机组的蓄能特性或利用水电站事故备用电源完成机组自启动，继而完成发电机机端建压、恢复厂用动力电源的过程。
2013年度本科生毕业论文水轮机主阀（球阀）自动控制院－系：工学院专业：电气工程及其自动化年级：学生姓名：学号：导师及职称：2013年4月2013 Annual Graduation Thesis of the College UndergraduateHydraulic turbine main valve (ballvalve) controlDepartment:engineering instituteMajor:Electrical engineering and automationGrade:Student’s Name:Student No.:Tutor:April, 2013毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单为了满足水电站机组运行与检修的需要，在水电站的引水系统和水轮机的过流系统中，不同位置应装设相应的闸门或阀门对水流加以控制，如进水口的工作闸门和检修闸门、尾水管出口的检修闸门和水轮机蜗壳前的阀门等。
通常将装设在水轮机蜗壳前的阀门称为主阀(又称进水阀)。
水轮机进水球阀是水轮发电机组的取水咽喉所在，对水轮发电机组在运行中的安全运行有着重要的意义。
水轮机进水球阀是机组和电站的一种重要安全保护设备，通常只有全开和全关两种状态，不允许部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定而引起过大的振动。
水轮机进水阀是水电站进水管线系统中截断或接通水流的控制设备。
对其工况要求：发电时必须可靠开启，并且在全开位要保持，不能出现误关现象；正常停机或事故关机时阀门必须可靠关闭。
本系统是一个水轮机主阀自动化系统，其主要控制对象为接力器操作的球阀型进水阀。
通过以可编程控制器PLC为主要控制器，以油压装置为主要执行元件，以指示球阀开启和关闭的信号灯为主要显示器件，由中控室或球阀控制柜旁能实现球阀的自动启闭。
根据需要，球阀可以单独启闭，亦可以在一个指令下和机组同时按程序启闭。
所有操作程序由可编程控制器PLC来完成。
构成了一个较为完善的水轮机主阀控制系统。
关键词：水电站；水轮机主阀；球阀；自动控制；PLC；In order to meet the needs of hydropower station operation and maintenance, water diversion system of hydropower station and turbine flow system, the corresponding gate or valve should be installed at different locations to control the water flow, such as intake gate and repair of gates, bulkhead gate of draft tube exit and spiral case in front of the valve. Usually the valve will be installed in front of the turbine spiral case called the inlet valve (also known as the main valve). Progressive water polo valve of hydro-generating unit of hydraulic turbine intake throat, on the operation of turbine-generator unit in safe operation is of great significance.Progressive water polo valve unit of hydraulic turbine and power station of an important security device, usually full on or full off two States, does not allow you to partially open to regulate the flow, so as not to cause excessive water loss and effects of water flow stability arising from excessive vibration. Turbine inlet valves are water truncating or put in a hydroelectric power station water intake pipeline system control equipment.Her condition requirements: must be reliable when power turned on, and fully opened, maintained, cannot appear by mistake closed; outages or accidents shut down valve must be reliable and close properly.This system is an automation system main valve of hydraulic turbine, the main action of the relay to control the object ball valve-type water inlet valve. Programmable logic controller PLC by the main controller in order to pressure oil supply units for main actuators, signal lights to indicate that the ball valve is opened and closed as the main display, in the control room or control cabinet can achieve next ball valve ball valve automatically open and close. Depending on your needs, gate ball valve can be individually, in a directive, and units as well as opening and closing by program. All procedures done by PLC programmable controller. Constitute a better main valve of hydraulic turbine control systems.Key words:hydropower station; hydraulic turbine main valve; ball valve control; PLC;目录第一章绪论……………………………………………………………………错误！未定义书签。
1. 本次课题研究的背景和意义…………………………………………错误！未定义书签。
2. 水轮机主阀(球阀)的作用……………………………………………错误！未定义书签。
3. 进水球阀的结构及其主要特点 (2)4. 进水球阀的工作原理…………………………………………………错误！未定义书签。
第二章主阀控制系统的整体方案……………………………………………错误！未定义书签。
1. 设计流程………………………………………………………………错误！未定义书签。
2. 主阀自动化系统的组成及作用………………………………………错误！未定义书签。
3. 主阀门的控制要求……………………………………………………错误！未定义书签。
2.1球阀的开启 (4)2.2球阀的关闭 (4)2.3球阀紧急关闭 (4)第三章主阀控制系统硬件的设计 (5)1．主阀控制系统硬件概述 (5)2．三菱FX2N PLC介绍 (5)3．主阀（球阀）自动控制基本原理……………………………………错误！未定义书签。
4．PLC与外部元件的连接 (10)第四章主阀控制系统软软件的设计…………………………………………错误！未定义书签。
1． PLC指令程序的编写 (12)2． PLC梯形图程序 (13)3． PLC与组态王的通讯 (14)第五章总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第一章绪论1.本次课题研究的背景和意义本次毕业设计是在牛林老师的带领下，来到屏边倮姑水电站实地考察、收集资料、理论联系实际的一次工程实践项目。
众所周知水电是清洁能源，可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。
在地球传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电大力利用水能资源。
水轮机是水电站生产电能的主要动力设备。
以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。
水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。
水轮机主阀作为水轮机的重要组成部分，是机组和电站的一种重要安全保护设备。
对其进行自动控制，对于水电站的正常运行及安全都具有重要的意义。
本文的内容可在实际中广泛应用，满足了水电站的基本要求，具有一定的经济和理论研究价值。
2.水轮机主阀（球阀）的作用为了满足水电站机组运行与检修的需要，在水电站的引水系统和水轮机的过流系统中，不同位置应装设相应的闸门或阀门对水流加以控制，如进水口的工作闸门和检修闸门、尾水管出口的尾水检修闸门等。
通常将装设在水轮机蜗壳前的阀门称为主阀(又进水阀)。
