寶山電站YWT電液調(diào)速器的維護(hù)及故障處理

劉長(zhǎng)麗，李 兵，姚景會(huì)

（黑河市辰能西溝水電有限責(zé)任公司，黑龍江黑河 164300）

寶山電站YWT電液調(diào)速器的維護(hù)及故障處理

劉長(zhǎng)麗，李 兵，姚景會(huì)

（黑河市辰能西溝水電有限責(zé)任公司，黑龍江黑河 164300）

YWT系列微機(jī)調(diào)速器由微機(jī)調(diào)節(jié)器、機(jī)械液壓系統(tǒng)、油壓裝置3大部分構(gòu)成，采用機(jī)電合柜的結(jié)構(gòu)形式，其電氣部分布置于柜體上半部分，機(jī)械部分布置于柜體下半部分，整個(gè)柜體布置于回油箱上，與油壓裝置構(gòu)成一體，形成組合式調(diào)速器。文章對(duì)系統(tǒng)維護(hù)和檢修項(xiàng)目作了介紹。

微機(jī)調(diào)節(jié)器；油壓裝置；數(shù)字邏輯開(kāi)關(guān)閥；PLC；導(dǎo)葉反饋

0 前 言

寶山水電站位于黑龍江黑河市寶山鄉(xiāng)境內(nèi)，是庫(kù)爾濱流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第6級(jí)水電站，始建于20世紀(jì)90年代中期，1996投入運(yùn)行發(fā)電，電站屬引水式，設(shè)計(jì)水頭49m，裝機(jī)容量19.5MW（3×6.5MW），設(shè)計(jì)年發(fā)電量5330萬(wàn) kW·h。

1 電液調(diào)速器系統(tǒng)的主要參數(shù)

型號(hào)：YWT－3000－2.5；調(diào)速功：30000N·m；工作油壓：2.5MPa。電源：DC220V＼AC220V；操作方式：自動(dòng)＋純機(jī)械手動(dòng)操作。自動(dòng)操作時(shí)，全程開(kāi)、停機(jī)可調(diào)時(shí)間：6～20s。

2 YWT—3000電液調(diào)速器系統(tǒng)的組成

YWT系列微機(jī)調(diào)速器由微機(jī)調(diào)節(jié)器、機(jī)械液壓系統(tǒng)、油壓裝置3大部分構(gòu)成，采用機(jī)電合柜的結(jié)構(gòu)形式，其電氣部分布置于柜體上半部分，機(jī)械部分布置于柜體下半部分，整個(gè)柜體布置于回油箱上，與油壓裝置構(gòu)成一體，形成組合式調(diào)速器。

微機(jī)調(diào)節(jié)器以可編程控制器（PLC）作為調(diào)節(jié)控制核心，外圍配以進(jìn)口元器件，置于電氣柜內(nèi)，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(diào)速器的操作與指示［1］。機(jī)械液壓系統(tǒng)是整個(gè)調(diào)速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受微機(jī)調(diào)節(jié)器發(fā)出的控制信號(hào)，控制調(diào)速器接力器的開(kāi)和關(guān)，置于機(jī)械柜內(nèi)。油壓裝置為調(diào)速器的機(jī)械液壓部分提供動(dòng)力油源。YWT系列調(diào)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(jì)數(shù)塊測(cè)量機(jī)、網(wǎng)頻率，送至輸入模塊，由中控室及二次回路發(fā)出的開(kāi)關(guān)量指令經(jīng)輸入模塊送至PLC的CPU模塊，當(dāng)PLC掃描到這個(gè)指令進(jìn)行相應(yīng)的操作，并且將操作、運(yùn)算、處理后的結(jié)果經(jīng)大電流晶體管輸出模塊至機(jī)械液壓隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)或關(guān)的數(shù)字閥，來(lái)控制水輪機(jī)組導(dǎo)水葉的開(kāi)度，以達(dá)到控制機(jī)組轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷的目的。YWT系列高油壓數(shù)字式微機(jī)調(diào)速器是以數(shù)字邏輯開(kāi)關(guān)閥作為電液轉(zhuǎn)換元件的調(diào)速器，其機(jī)械液壓系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)化液壓元件構(gòu)成，具有機(jī)械液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)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(qiáng)、靜態(tài)無(wú)油耗等的優(yōu)點(diǎn)。

3 液壓調(diào)速器系統(tǒng)的檢查維護(hù)工作

檢查維護(hù)工作包括：①開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備：機(jī)組準(zhǔn)備開(kāi)機(jī)前，應(yīng)先將調(diào)速器交、直流電源投入，并確認(rèn)調(diào)速器在自動(dòng)狀態(tài)，調(diào)速器各部份工作正常，系統(tǒng)無(wú)故障即具備開(kāi)機(jī)條件，可由中控室下達(dá)開(kāi)機(jī)命令。②PLC的維護(hù)：正常運(yùn)行時(shí)，注意防止導(dǎo)電異物由通風(fēng)口進(jìn)入PLC內(nèi)部，以免發(fā)生短路現(xiàn)象，PLC內(nèi)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(shí)，須先斷電，且在30s內(nèi)更換完畢。③不要隨意按PLC面板上的按鈕調(diào)整線路板內(nèi)部的整定電位器。④定期檢測(cè)各電氣環(huán)節(jié)。⑤調(diào)速器46號(hào)機(jī)油應(yīng)符合GB11120的有關(guān)規(guī)定。首次運(yùn)行1個(gè)月左右，油應(yīng)重新過(guò)濾或更新。平時(shí)根據(jù)油質(zhì)變化情況決定過(guò)濾或更換，油內(nèi)不能混入水份和雜質(zhì)，保持油質(zhì)純潔。⑥注意調(diào)整壓力罐的油、氣比例，定期檢查回油箱油面。⑦各轉(zhuǎn)動(dòng)部件定期加潤(rùn)滑油，并定期檢查事故停機(jī)電磁閥的動(dòng)作。⑧新機(jī)組安裝后和長(zhǎng)期停機(jī)后首次運(yùn)行，開(kāi)機(jī)前應(yīng)采用液壓手動(dòng)操作接力器往返數(shù)次，以排盡液壓系統(tǒng)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(jiàn)故障的排除

4.1 機(jī)頻信號(hào)消失

當(dāng)輸入至調(diào)速器的機(jī)頻信號(hào)消失時(shí)，調(diào)速器維持機(jī)組在機(jī)頻信號(hào)消失前的負(fù)荷不變，但不能進(jìn)行自動(dòng)頻率調(diào)節(jié)，此時(shí)仍可通過(guò)中控室或機(jī)旁進(jìn)行負(fù)荷增減操作。故障減除后，可自動(dòng)復(fù)歸。

4.2 電網(wǎng)頻率信號(hào)消失

當(dāng)輸入至調(diào)速器的網(wǎng)頻信號(hào)消失時(shí)，如此時(shí)機(jī)組處于空載狀態(tài)，則調(diào)速器控制機(jī)組頻率，使之與頻率給定相一致，而不再跟蹤電網(wǎng)頻率，這個(gè)切換過(guò)程是PLC內(nèi)部完成的不需人工干預(yù)。如此時(shí)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，則調(diào)速器僅發(fā)報(bào)警信號(hào)，不影響機(jī)組正常運(yùn)行。故障解除后，可自動(dòng)復(fù)歸。

4.3 交流電源消失

當(dāng)調(diào)速器交流電源消失時(shí)，此時(shí)調(diào)速器的電源自動(dòng)由備用的直流電源提供，待交流電源恢復(fù)后，又自動(dòng)切換為交流電源工作，并自動(dòng)復(fù)歸。

4.4 直流電源消失

當(dāng)調(diào)速器的直流電源消失時(shí)，機(jī)械開(kāi)限不能電動(dòng)控制，但不影響調(diào)速器正常調(diào)節(jié)工作。直流電源恢復(fù)后，自動(dòng)復(fù)歸。

4.5 隨動(dòng)系統(tǒng)故障

調(diào)速器處于自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，如接力器不能很好地跟隨微機(jī)輸出，則顯示為故障狀態(tài)，該故障產(chǎn)生的原因是隨動(dòng)系統(tǒng)中接力器位置傳感器打滑或機(jī)械開(kāi)限未打開(kāi)，故障解除后，可自動(dòng)復(fù)歸。

4.6 PLC程序故障

PLC內(nèi)的程序出現(xiàn)故障或PLC外部設(shè)備通訊發(fā)生故障時(shí)，則顯示為故障狀態(tài)。PLC基本單元內(nèi)的調(diào)節(jié)程序錯(cuò)或I／O編號(hào)錯(cuò)，通訊錯(cuò)有幾十種情況，需用專(zhuān)用設(shè)備方能查看。

4.7 PLC基本單元24V電源失電

當(dāng)PLC基本單元輸出的24V電源電壓異常低下時(shí)，則顯示為故障狀態(tài)。該故障產(chǎn)生的原因是因?yàn)镈C24V電源的輸出過(guò)載或短路，或A／D模塊24V電源關(guān)斷，請(qǐng)檢查外部回路，消除短路現(xiàn)象或恢復(fù)A／D模塊的24V電源后，自動(dòng)復(fù)歸。

4.8 PLC鋰電池電壓低下

當(dāng)PLC基本單元內(nèi)的鋰電池電壓異常低（＜3.0V）時(shí)，則顯示為故障狀態(tài)。此時(shí)應(yīng)更換新的鋰電池。待電池電壓恢復(fù)正常（＞3.0V）后，自動(dòng)復(fù)歸。

4.9 D／A模塊故障

該故障產(chǎn)生的原因主要有2種情況：①DC24V電源消失；②模塊的模式開(kāi)關(guān)未處于中間位置，請(qǐng)仔細(xì)檢查。故障原因消除后，自動(dòng)復(fù)歸。

5 A／D模塊故障

當(dāng)A／D模塊發(fā)生故障而不能正常工作時(shí)，則顯示故障狀態(tài)。該故障產(chǎn)生的原因主要有2種情況：①DC24V電源消失。②模塊的模式開(kāi)關(guān)未處于“READY”位置，請(qǐng)仔細(xì)檢查。故障原因消除后，自動(dòng)復(fù)歸。

6 結(jié) 語(yǔ)

寶山水電站調(diào)速器的電氣控制采用日本三菱的FX3U系列可編程控制器，實(shí)現(xiàn)了可編程高精度數(shù)字測(cè)頻，提高了調(diào)速器的控制精度。將導(dǎo)葉反饋安裝位置更換到水車(chē)室內(nèi)控制環(huán)處附近，直接反饋控制環(huán)導(dǎo)葉位移情況，彌補(bǔ)由于長(zhǎng)時(shí)期的傳動(dòng)軸與連接軸之間硬摩擦而產(chǎn)生的死區(qū)，提高控制精度。調(diào)速器配置與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口的硬件與軟件，能方便與上位機(jī)通訊，通過(guò)通訊能可靠接受計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)的各項(xiàng)調(diào)空指令，并向計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)送所需信號(hào)。對(duì)電廠的運(yùn)行和維護(hù)極為有利，為電廠今后實(shí)現(xiàn)從少人值守到無(wú)人值守創(chuàng)造了有利的條件。

［1］杜君，張曉偉.電液調(diào)速器的調(diào)節(jié)原理與調(diào)試方法［J］.黑龍江水專(zhuān)學(xué)報(bào)，2003，30（02）：80－81.

TV734

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1007－7596（2014）08－0042－02

2014－04－27

劉長(zhǎng)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(huì)（1968－），男，吉林農(nóng)安人，工程師。