寶山電站YWT電液調速器的維護及故障處理

劉長麗，李 兵，姚景會

（黑河市辰能西溝水電有限責任公司，黑龍江黑河 164300）

寶山電站YWT電液調速器的維護及故障處理

劉長麗，李 兵，姚景會

（黑河市辰能西溝水電有限責任公司，黑龍江黑河 164300）

YWT系列微機調速器由微機調節器、機械液壓系統、油壓裝置3大部分構成，采用機電合柜的結構形式，其電氣部分布置于柜體上半部分，機械部分布置于柜體下半部分，整個柜體布置于回油箱上，與油壓裝置構成一體，形成組合式調速器。文章對系統維護和檢修項目作了介紹。

微機調節器；油壓裝置；數字邏輯開關閥；PLC；導葉反饋

0 前 言

寶山水電站位于黑龍江黑河市寶山鄉境內，是庫爾濱流域梯級開發的第6級水電站，始建于20世紀90年代中期，1996投入運行發電，電站屬引水式，設計水頭49m，裝機容量19.5MW（3×6.5MW），設計年發電量5330萬 kW·h。

1 電液調速器系統的主要參數

型號：YWT－3000－2.5；調速功：30000N·m；工作油壓：2.5MPa。電源：DC220V＼AC220V；操作方式：自動＋純機械手動操作。自動操作時，全程開、停機可調時間：6～20s。

2 YWT—3000電液調速器系統的組成

YWT系列微機調速器由微機調節器、機械液壓系統、油壓裝置3大部分構成，采用機電合柜的結構形式，其電氣部分布置于柜體上半部分，機械部分布置于柜體下半部分，整個柜體布置于回油箱上，與油壓裝置構成一體，形成組合式調速器。

微機調節器以可編程控制器（PLC）作為調節控制核心，外圍配以進口元器件，置于電氣柜內，柜體面板上鑲嵌有顯示屏，柜體正面上還裝有指針表、指示燈按鈕，便于調速器的操作與指示［1］。機械液壓系統是整個調速器的執行機構，它接受微機調節器發出的控制信號，控制調速器接力器的開和關，置于機械柜內。油壓裝置為調速器的機械液壓部分提供動力油源。YWT系列調速器采用可靠性極高的PLC可編程控制器為其硬件的主體。由高速計數塊測量機、網頻率，送至輸入模塊，由中控室及二次回路發出的開關量指令經輸入模塊送至PLC的CPU模塊，當PLC掃描到這個指令進行相應的操作，并且將操作、運算、處理后的結果經大電流晶體管輸出模塊至機械液壓隨動系統的開或關的數字閥，來控制水輪機組導水葉的開度，以達到控制機組轉速或者負荷的目的。YWT系列高油壓數字式微機調速器是以數字邏輯開關閥作為電液轉換元件的調速器，其機械液壓系統全部采用標準化液壓元件構成，具有機械液壓系統結構簡單、安裝調試方便、可靠性能高集成化程度高、油路通徑大、抗油污能力強、靜態無油耗等的優點。

3 液壓調速器系統的檢查維護工作

檢查維護工作包括：①開機前的準備：機組準備開機前，應先將調速器交、直流電源投入，并確認調速器在自動狀態，調速器各部份工作正常，系統無故障即具備開機條件，可由中控室下達開機命令。②PLC的維護：正常運行時，注意防止導電異物由通風口進入PLC內部，以免發生短路現象，PLC內部電源為F2—40BL鋰電池（3.6V），使用壽命為5a，建議每3a更換1次，更換時，須先斷電，且在30s內更換完畢。③不要隨意按PLC面板上的按鈕調整線路板內部的整定電位器。④定期檢測各電氣環節。⑤調速器46號機油應符合GB11120的有關規定。首次運行1個月左右，油應重新過濾或更新。平時根據油質變化情況決定過濾或更換，油內不能混入水份和雜質，保持油質純潔。⑥注意調整壓力罐的油、氣比例，定期檢查回油箱油面。⑦各轉動部件定期加潤滑油，并定期檢查事故停機電磁閥的動作。⑧新機組安裝后和長期停機后首次運行，開機前應采用液壓手動操作接力器往返數次，以排盡液壓系統中的空氣。⑨定期檢查和清洗油泵吸油器、濾油器。⑩定期檢查氣囊式蓄能器的充氣壓力。

4 常見故障的排除

4.1 機頻信號消失

當輸入至調速器的機頻信號消失時，調速器維持機組在機頻信號消失前的負荷不變，但不能進行自動頻率調節，此時仍可通過中控室或機旁進行負荷增減操作。故障減除后，可自動復歸。

4.2 電網頻率信號消失

當輸入至調速器的網頻信號消失時，如此時機組處于空載狀態，則調速器控制機組頻率，使之與頻率給定相一致，而不再跟蹤電網頻率，這個切換過程是PLC內部完成的不需人工干預。如此時處于發電運行狀態時，則調速器僅發報警信號，不影響機組正常運行。故障解除后，可自動復歸。

4.3 交流電源消失

當調速器交流電源消失時，此時調速器的電源自動由備用的直流電源提供，待交流電源恢復后，又自動切換為交流電源工作，并自動復歸。

4.4 直流電源消失

當調速器的直流電源消失時，機械開限不能電動控制，但不影響調速器正常調節工作。直流電源恢復后，自動復歸。

4.5 隨動系統故障

調速器處于自動運行時，如接力器不能很好地跟隨微機輸出，則顯示為故障狀態，該故障產生的原因是隨動系統中接力器位置傳感器打滑或機械開限未打開，故障解除后，可自動復歸。

4.6 PLC程序故障

PLC內的程序出現故障或PLC外部設備通訊發生故障時，則顯示為故障狀態。PLC基本單元內的調節程序錯或I／O編號錯，通訊錯有幾十種情況，需用專用設備方能查看。

4.7 PLC基本單元24V電源失電

當PLC基本單元輸出的24V電源電壓異常低下時，則顯示為故障狀態。該故障產生的原因是因為DC24V電源的輸出過載或短路，或A／D模塊24V電源關斷，請檢查外部回路，消除短路現象或恢復A／D模塊的24V電源后，自動復歸。

4.8 PLC鋰電池電壓低下

當PLC基本單元內的鋰電池電壓異常低（＜3.0V）時，則顯示為故障狀態。此時應更換新的鋰電池。待電池電壓恢復正常（＞3.0V）后，自動復歸。

4.9 D／A模塊故障

該故障產生的原因主要有2種情況：①DC24V電源消失；②模塊的模式開關未處于中間位置，請仔細檢查。故障原因消除后，自動復歸。

5 A／D模塊故障

當A／D模塊發生故障而不能正常工作時，則顯示故障狀態。該故障產生的原因主要有2種情況：①DC24V電源消失。②模塊的模式開關未處于“READY”位置，請仔細檢查。故障原因消除后，自動復歸。

6 結 語

寶山水電站調速器的電氣控制采用日本三菱的FX3U系列可編程控制器，實現了可編程高精度數字測頻，提高了調速器的控制精度。將導葉反饋安裝位置更換到水車室內控制環處附近，直接反饋控制環導葉位移情況，彌補由于長時期的傳動軸與連接軸之間硬摩擦而產生的死區，提高控制精度。調速器配置與計算機監控系統接口的硬件與軟件，能方便與上位機通訊，通過通訊能可靠接受計算機監控系統下達的各項調空指令，并向計算機監控系統送所需信號。對電廠的運行和維護極為有利，為電廠今后實現從少人值守到無人值守創造了有利的條件。

［1］杜君，張曉偉.電液調速器的調節原理與調試方法［J］.黑龍江水專學報，2003，30（02）：80－81.

TV734

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1007－7596（2014）08－0042－02

2014－04－27

劉長麗（1968－），女，黑龍江黑河人，工程師；李兵（1970－），男，黑龍江黑河人，工程師；姚景會（1968－），男，吉林農安人，工程師。