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        WDT—150型調(diào)速器在丹江口水電廠的應(yīng)用分析

        2015-05-04 19:29:43秦嵩李軍偉
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年13期

        秦嵩 李軍偉

        摘 要:文章簡(jiǎn)單介紹了WDT-150型調(diào)速器的組成、功能及主要技術(shù)參數(shù);結(jié)合實(shí)際,分析了WDT-150型調(diào)速器在丹江口水電廠的運(yùn)行、操作、維護(hù)及應(yīng)用注意事項(xiàng)。

        關(guān)鍵詞:WDT-150型調(diào)速器;技術(shù)參數(shù);應(yīng)用分析;注意事項(xiàng)

        1 概述

        丹江口水電廠坐落在湖北省丹江口市內(nèi)的漢江與丹江的交界處。丹江口水電廠內(nèi)有六臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量為900MW,單機(jī)容量為150MW,保證機(jī)組出力25.9萬千瓦,年平均發(fā)電量38.3億千瓦時(shí)。

        2 調(diào)速器系統(tǒng)的組成及功能

        2.1 調(diào)速器系統(tǒng)的組成

        丹江口水電廠6臺(tái)水輪機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)均由長(zhǎng)江控制設(shè)備研究所研制的新型電液調(diào)速器,專為水輪發(fā)電機(jī)組而設(shè)計(jì)。機(jī)械部分采用專利技術(shù)為:“水輪機(jī)調(diào)速器的電液比例隨動(dòng)裝置”(專利號(hào):95 2 38033.1)。它的電氣部分采用可編程序控制器(PLC)。

        WDT-150機(jī)械部分:由比例集成式電液隨動(dòng)裝置及相應(yīng)的油壓裝置,構(gòu)成一個(gè)完整的電液調(diào)速器。電液隨動(dòng)裝置由數(shù)字閥、濾油器、緊急停機(jī)電磁閥、手動(dòng)操作閥、電液比例閥、接力器電氣反饋裝置、雙系統(tǒng)切換閥、分段關(guān)閉裝置、主配壓閥和停機(jī)閉鎖電磁閥等部件構(gòu)成。各種液壓控制閥均為板式結(jié)構(gòu),全部集成并布置在主配壓閥的上部。

        WDT-150調(diào)速器電氣部分:采用的是模塊疊裝式結(jié)構(gòu)的PLC調(diào)節(jié)器。由電源、中央處理器(CPU)、模塊輸入、模塊輸出、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、中斷輸入及高速計(jì)數(shù)器等模塊組成。電源模塊通過PLC底板向PLC各模塊提供工作電源,其輸入電源為開關(guān)電源提供的24V。

        2.2 WDT-150調(diào)速器功能介紹

        (1)保證轉(zhuǎn)速死區(qū)小于0.04%、靜態(tài)特性線性度誤差ε≤5%。

        (2)能夠自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率或參考50Hz頻率、相位調(diào)節(jié),保證機(jī)組迅速同期并網(wǎng)。

        (3)機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行后,能自動(dòng)的分配各機(jī)組之間的負(fù)荷。

        (4)能實(shí)現(xiàn)各種開、停機(jī)程序,滿足快速開機(jī)、泄水控制。

        (5)開度限制可遠(yuǎn)方控制。

        (6)在事故時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)。

        3 主要技術(shù)參數(shù)

        (1)轉(zhuǎn)速死區(qū) ix≤0.04%。

        (2)靜態(tài)特性線性度誤差 ε≤5%。

        (3)自動(dòng)空載三分鐘轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不超過 ±0.15%。

        (4)接力器不動(dòng)時(shí)間Tq≤0.2秒。

        (5)平均故障間隔時(shí)間不少于10000小時(shí)轉(zhuǎn)速死區(qū)。

        (6)電氣部分主要技術(shù)參數(shù)。

        (7)比例系數(shù)KP 0.5~20。

        (8)積分系數(shù)KI 0.05~10(1/S)。

        (9)微分系數(shù)KD 0~5(S)。

        (10)永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp 0~10%。

        (11)頻率人工失靈區(qū)E 0~1.0%。

        (12)頻率給定范圍FG 50Hz±5Hz。

        (13)功率給定范圍PG 0~120%。

        (14)主配壓閥名義直徑 150mm。

        (15)主配壓閥遮程 0.33mm。

        (16)工作油壓 2.5MPa。

        4 在丹江口水電廠的應(yīng)用情況

        WDT-150型調(diào)速器在丹江口水電廠六臺(tái)機(jī)組上均已更換完畢,從更換完畢后調(diào)速器的運(yùn)行情況和效果來看,應(yīng)用情況如下:

        在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn):

        (1)WDT-150調(diào)速器采用電液比例閥、手動(dòng)操作閥直接控制主配壓閥;各種液壓控制閥均采用板式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在實(shí)際工作中操作方便。

        (2)WDT-150調(diào)速器自動(dòng)控制通道采用的是德國(guó)BOSCH電液比例閥作為電液轉(zhuǎn)換原件,功能先進(jìn),質(zhì)量可靠。并采取雙比例閥冗余切換,互為備用,大大的提高了調(diào)速系統(tǒng)的工作可靠性。

        (3)WDT-150調(diào)速器采用具有液壓內(nèi)反饋的自復(fù)中主配壓閥,它的控制信號(hào)為控制油的流量,由比例閥直接控制主配壓閥。當(dāng)系統(tǒng)電源消失或發(fā)生電氣故障時(shí),可保持發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障前所帶負(fù)荷。

        (4)WDT-150調(diào)速器手動(dòng)控制通道中電液轉(zhuǎn)換元件的執(zhí)行元件為手動(dòng)操作閥,優(yōu)點(diǎn)為當(dāng)自動(dòng)通道發(fā)生故障時(shí),可快速用截止閥切換到手動(dòng)控制方式來實(shí)現(xiàn)控制。

        (5)WDT-150調(diào)速器采用的是液壓集成無滲漏設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)中取消明管。在液壓集成模塊上將所有的液壓部件全部安裝,使得由內(nèi)部的油道完成液壓件之間的連接,操作油壓力可大幅度提高。

        (6)WDT-150調(diào)速器在遠(yuǎn)方自動(dòng)開機(jī)、停機(jī)、遠(yuǎn)方加減負(fù)荷、保護(hù)事故停機(jī)等遠(yuǎn)方動(dòng)作流程正確無誤。

        (7)WDT-150調(diào)速器本地及手動(dòng)開機(jī)、停機(jī)時(shí)速動(dòng)性能優(yōu)秀;手動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)荷快速穩(wěn)定;調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)特性滿足本廠的要求。

        (8)WDT-150調(diào)速器在手動(dòng)和自動(dòng)切換時(shí)快速穩(wěn)定、無擾動(dòng)。

        在實(shí)際應(yīng)用中存在的一些問題:

        (1)調(diào)速器在自動(dòng)運(yùn)行中,上位機(jī)沒有收到操作指令令時(shí),偶爾會(huì)有大幅度溜負(fù)荷情況出現(xiàn)。

        (2)在發(fā)電機(jī)組開停機(jī)及調(diào)節(jié)負(fù)荷范圍較大時(shí),壓差會(huì)瞬時(shí)過高,當(dāng)壓差調(diào)節(jié)穩(wěn)定后,信號(hào)會(huì)自動(dòng)復(fù)歸。可能是WDT-150型調(diào)速器的比例閥對(duì)透平油質(zhì)要求高,濾油器的濾網(wǎng)精密度高,當(dāng)大幅度調(diào)節(jié)負(fù)荷時(shí),油流量大。

        (3)出現(xiàn)瞬時(shí)壓差過大信號(hào)。原因是本調(diào)速器對(duì)油質(zhì)要求過高,過濾網(wǎng)有堵塞現(xiàn)象,使得濾油器進(jìn)出油瞬間不通暢,而發(fā)出信號(hào)。

        (4)濾油器安裝位置過低,造成工作不便。

        5 DT-150型調(diào)速器運(yùn)行中操作方法及故障處理

        (1)在操作盤柜上操作“切換”按鈕時(shí),如要保證機(jī)柜內(nèi)控制閥切換到位,則應(yīng)保持1S以上。

        (2)避免機(jī)組開度調(diào)節(jié)過大。用純機(jī)械手動(dòng)模式操作時(shí),則應(yīng)點(diǎn)動(dòng)操作,防止機(jī)組開度調(diào)節(jié)過大。

        (3)操作盤柜上機(jī)組的頻率值在轉(zhuǎn)速表上顯示,應(yīng)注意換算在試驗(yàn)中觀察的轉(zhuǎn)速值,避免轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過大。

        (4)調(diào)速系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),電氣盤柜內(nèi)的“調(diào)頻”開關(guān)保持在投入位置,其它功能控制開關(guān)均應(yīng)處在斷開位置。

        (5)機(jī)械部分中當(dāng)電液隨動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí),將轉(zhuǎn)換開關(guān)切到電手動(dòng)模式下,再 “復(fù)歸”。在自動(dòng)模式下,嚴(yán)禁“復(fù)歸”。

        (6)調(diào)速系統(tǒng)控制柜內(nèi)的控制電磁閥嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間帶電運(yùn)行,如發(fā)現(xiàn)電磁閥體發(fā)燙,應(yīng)及時(shí)上報(bào)并處理故障。

        (7)當(dāng)調(diào)速器緊急停機(jī)電磁鐵動(dòng)作后,應(yīng)及時(shí)將其“復(fù)歸”,否則電磁鐵將會(huì)長(zhǎng)期帶電燒毀。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        WDT-150型可編程調(diào)速器在丹江口水電廠運(yùn)行中相對(duì)安全可靠,能夠滿足機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的各種技術(shù)要求,使機(jī)組運(yùn)行更加穩(wěn)定、為丹江口水電廠帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

        作者簡(jiǎn)介:秦嵩(1979,3-),男,漢,河南省滑縣,工程師,本科,研究方向:水電廠電氣技術(shù)應(yīng)用。

        李軍偉(1968,11-),男,漢,湖北省十堰市,高級(jí)技師,本科,研究方向:水電廠電氣技術(shù)應(yīng)用。

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