WDT—150型調(diào)速器在丹江口水電廠的應(yīng)用分析

秦嵩 李軍偉

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

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

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)有六臺混流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量為900MW，單機容量為150MW，保證機組出力25.9萬千瓦，年平均發(fā)電量38.3億千瓦時。

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臺水輪機調(diào)速器系統(tǒng)均由長江控制設(shè)備研究所研制的新型電液調(diào)速器，專為水輪發(fā)電機組而設(shè)計。機械部分采用專利技術(shù)為：“水輪機調(diào)速器的電液比例隨動裝置”（專利號：95 2 38033.1）。它的電氣部分采用可編程序控制器（PLC）。

WDT-150機械部分：由比例集成式電液隨動裝置及相應(yīng)的油壓裝置，構(gòu)成一個完整的電液調(diào)速器。電液隨動裝置由數(shù)字閥、濾油器、緊急停機電磁閥、手動操作閥、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）能夠自動跟蹤電網(wǎng)頻率或參考50Hz頻率、相位調(diào)節(jié)，保證機組迅速同期并網(wǎng)。

（3）機組并網(wǎng)運行后，能自動的分配各機組之間的負(fù)荷。

（4）能實現(xiàn)各種開、停機程序，滿足快速開機、泄水控制。

（5）開度限制可遠(yuǎn)方控制。

（6）在事故時能實現(xiàn)自動停機。

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）自動空載三分鐘轉(zhuǎn)速擺動相對值不超過 ±0.15%。

（4）接力器不動時間Tq≤0.2秒。

（5）平均故障間隔時間不少于10000小時轉(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機組上均已更換完畢，從更換完畢后調(diào)速器的運行情況和效果來看，應(yīng)用情況如下：

在實際應(yīng)用中的優(yōu)點：

（1）WDT-150調(diào)速器采用電液比例閥、手動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)簡單，在實際工作中操作方便。

（2）WDT-150調(diào)速器自動控制通道采用的是德國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，可保持發(fā)電機組發(fā)生故障前所帶負(fù)荷。

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

（5）WDT-150調(diào)速器采用的是液壓集成無滲漏設(shè)計，在設(shè)計中取消明管。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)方自動開機、停機、遠(yuǎn)方加減負(fù)荷、保護(hù)事故停機等遠(yuǎn)方動作流程正確無誤。

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

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

在實際應(yīng)用中存在的一些問題：

（1）調(diào)速器在自動運行中，上位機沒有收到操作指令令時，偶爾會有大幅度溜負(fù)荷情況出現(xiàn)。

（2）在發(fā)電機組開停機及調(diào)節(jié)負(fù)荷范圍較大時，壓差會瞬時過高，當(dāng)壓差調(diào)節(jié)穩(wěn)定后，信號會自動復(fù)歸。可能是WDT-150型調(diào)速器的比例閥對透平油質(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，油流量大。

（3）出現(xiàn)瞬時壓差過大信號。原因是本調(diào)速器對油質(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。

（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，如要保證機柜內(nèi)控制閥切換到位，則應(yīng)保持1S以上。

（2）避免機組開度調(diào)節(jié)過大。用純機械手動模式操作時，則應(yīng)點動操作，防止機組開度調(diào)節(jié)過大。

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

（4）調(diào)速系統(tǒng)正常運行時，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）機械部分中當(dāng)電液隨動系統(tǒng)出現(xiàn)故障信號時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)切到電手動模式下，再 “復(fù)歸”。在自動模式下，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)禁長時間帶電運行，如發(fā)現(xiàn)電磁閥體發(fā)燙，應(yīng)及時上報并處理故障。

（7）當(dāng)調(diào)速器緊急停機電磁鐵動作后，應(yīng)及時將其“復(fù)歸”，否則電磁鐵將會長期帶電燒毀。

6 結(jié)束語

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

作者簡介：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，高級技師，本科，研究方向：水電廠電氣技術(shù)應(yīng)用。