文档介绍：特大型水轮机调速器技术方案
武汉三联水电控制设备有限公司
特大型水轮机调速器技术方案
第一部分:总体结构
第二部分:特色控制
1、三段等加速度开机
2、增强PID
3、本机测频算法
4、一次调频
5、功率调节
第三部分:油压装置
第一部分:总体结构
调速器由电气调节系统和机械液压系统两大部分组成。
电气调节系统以德国西门子(Siemens)S7-400系列PLC为控制核心构成,采用双机冗余结构,主要采集水轮发电机组的运行数据、接收来自机组控制系统的命令,并对各数据和命令进行分析和运算,产生控制信号控制机械液压系统,完成对水轮发电机组的开机、停机、紧急停机、增减负荷、频率调节和功率调节等操作。
机械部分主要包括两套互为热备用的比例伺服阀、冗余结构的电液转换机构、机械手动操作机构、自动复中装置、主配压阀、紧急停机电磁阀等组成无明管、无杠杆、静态无油耗、切换无扰动、直连结构型的机械液压随动系统。。
可编程控制器、HMI显示屏、空开指示灯等采用德国西门子公司产品。
伺服比例阀、紧急停机电磁阀和液控换向阀采用德国REXROH 公司产品。
电气部分
电气控制柜配备含触摸屏的面板的柜门,以便
进行参数调节和设备维护
电缆和管道入口布置在控制柜的底部。
仪表和控制设备布置在控制柜的前面板上,以便
监控和操作。
调速器控制柜可以容纳调速器的所有电气部件,
包括连接外部系统的端子或接口设备。
调速器控制柜尺寸:800×600×2260mm
调速器的机械液压部分布置在油压装置回油箱上。
控制器规格
S7- 400 CPU的带有全新性能特征的新一代硬件,具有更高的运算及通讯速度。

CPU技术特点
◆设计:S7-400 采用模块化结构设计。
各种单独的模块之间可进行广泛组合以
用于扩展。
◆扩展:如果用户的自动化任务需要
多个中央控制器时,可对S7-400 进行
扩展, 最多21 个扩展机架:
人机界面
“TFT真彩高清液晶触措屏用为人机界面,人机界面除了常规的显示操作外,还具有参数设置、故障分析、事件记录、在线试验、在线帮助等辅助功能。
该HMI含有对发电机组控制和调节的重要参数特征,具备
动态图表
报警显示
过程可变趋势
变更设定值及
控制状态显示
HMI访问安全性
机械部分
系统结构
机械部分由比例伺服阀+比例伺服阀+机械手动组成机械冗余结构。比例伺服阀为电液转换元件,将电气信号变成接力器行程,当比例伺服阀转换器1作为主用时,比例伺服阀转换器2作为备用,若电气控制部分检测到作为主用的电液转换环节出现卡阻拒动时,电气部分将自动切换到另一路电液转换环节
阀套与阀芯的热处理方法时,都采用高硬度,即硬对硬组合,静止件阀套内孔硬度为HRC58-62;运动件阀芯外圆硬度为HRC60-64。由于阀套与阀
芯的滑动配合面采用硬对硬组合,
在配合面为小间隙高硬度情况下,
杂质无法进入配合间隙,即
使小杂质进入,也会逐步被碾碎,
不会嵌入配合表面。
比例伺服阀
具有以下主要特点:
(1)精度高、动态响应好
(2)驱动功率大
(3) 结构合理