4调速器及油压装置运行维护规程.docx
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4调速器及油压装置运行维护规程
调速器及油压装置运行维护规程
1 范围
本章节规定了藤子沟水电站调速器及其油压装置、蝶阀油压装置和漏油箱装置的设备概述、运行方式、运行操作、维护检查、故障处理等内容。
本章节适用于藤子沟水电站调速器、油压装置、漏油箱的运行维护和管理。
本章节中若无特别说明，有关油压装置的内容包括蝶阀油压装置和调速器油压装置。
2 引用标准
GB/T 9652.1–1997 水轮机调速器与油压装置技术条件
GB/T 9652.2–1997 水轮机调速器与油压装置试验验收规程
DL496–1992 水轮机电液调节系统及装置调整试验导则
DL/T563–1995 水轮机电液调节系统及装置技术规程
设备厂家有关技术资料
3 设备运行标准
3.1 设备概述及运行方式
3.1.1藤子沟水电站采用TDBWT-80-4.0步进电机PLC调速器、HYZ-1.0-4.0型调速器油压装置、HYZ-1.6-4.0型蝶阀油压装置。
3.1.2调速器经RS485接口与机组LCU通讯接口相连接，能根据预先设置的参数和程序，根据上位机指令，自动完成开停机和发电工况下的全自动闭环调节功能，当装置发生故障时，根据故障性质，会自动处理并报警。
3.1.3调速器通过步进电机-凸轮装置将电气信号转换为机械信号，采用适应式变结构、变参数并联PID调节模式，可以在“自动”、“手动”两种控制方式下运行。
调速器在自动运行方式下，由PLC对调速器进行控制，手动运行方式下，由开限电机或开限手轮通过杠杆机构控制。
3.1.4机组正常运行中，调速器应处于“自动”运行状态，导叶机械开限应置当时水头下机组允许最大出力位置，只有在调速器工作不稳定或机组由于某一缺陷而必须限制出力运行时，方可用导叶机械液压开度限制机构或电气开限限制机组出力。
3.1.5调速器机组测频由PLC本机完成，开关量输入/输出全部采用光电耦合电路进行隔离。
3.1.6在电站与系统解列的情况下，调速器可以在“孤网”方式下稳定运行。
3.1.7该调速器系统有两段关闭装置，能有效缓解水锤压力。
3.1.8在主配压阀拒动时，能够通过事故配压阀紧急关闭导叶。
3.1.9藤子沟水电站调速器和蝶阀各采用一套油压装置，油压装置额定工作油压4.0Mpa，正常工作油压范围3.7～4.0Mpa。
3.1.10油压装置由机旁APG3屏上的辅机PLC控制，有“自动”、“机旁盘手动”两种运行方式。
3.1.11油压装置正常运行中两台油泵互为主备用，交替运行，当一台油泵故障时，另一台可继续运行，但应加强监视并对故障泵及时处理。
3.1.12调速器油压装置安装有B301-3自动补气装置，具有自动补、排气功能；蝶阀油压装置安装有BC01自动补气装置，只有自动补气功能。
3.1.13油压装置油泵经软启动装置启动。
3.1.14回油箱上安装有油混水监测仪。
3.1.15油压装置油压事故性低油压降低时将作用事故停机。
3.1.16调速器系统及其油压装置、蝶阀系统及其油压装置共设一套漏油装置。
3.2 设备主要技术参数
3.2.1 油压装置规范
表1 调速器油压装置参数
项目
单位
参数
型号
HYZ-1.0-4.0
额定工作油压
Mpa
4.0
压力油罐容积
m3
1.0（储油0.35m3）
回油箱油容积
m3
1.35
油泵规范
油泵型式
螺杆立式
油泵电机型号
Y160M-4
额定功率
kW
11
输油量
L/S
1.4
额定转速
r/min
1460
使用电压
V
380
油压过高报警
Mpa
4．1
工作油泵启动压力
Mpa
3.7
备用油泵启动压力
Mpa
3.5
油压过低报警
Mpa
3.35
事故低油压整定
Mpa
3.25
安全阀整定
Mpa
全开≥4.60,开启压力4.1，全关压力≥4.0
压力油罐过高报警油位
mm
+160
压力油罐上限油位
mm
+130
压力油罐下限油位
mm
-96
压力油罐油位过低停机油位
mm
-250
油泵台数
台/套
2
磁翻柱液位计
型号
UHZ54C
接口尺寸
mm
26
量程
mm
600
工作压力
Mpa
4.0
节点数量
4对
工作电源
V
+24
模拟量输出
mA
4～20
压力测量范围
bar
60
补气装置
型号
B301-3
额定压力
Mpa
6.3
工作电源
V
AC220
补气条件
油位上限，油压＜4.0MPa
停止补气条件
油位下限或油压达到额定值
排气条件
油位下限，油压>3.7MPa
油压装置总数量
套
2
表2漏油装置规范
油泵型号
功率（KW）
电压（V）
电流（A）
转速（r/min）
防护等级
绝缘等级
启动油位
停止油位
过高油位
Y90L-4
1.5
380
3.7
1400
IP44
B
450mm
260mm
480mm
表3 蝶阀油压装置技术规范
项目
单位
内容
型号
HWL
额定工作油压
MPa
4.0
防爆型压力油罐容积
m3
1.5
油
泵
规
范
油泵型式
螺杆立式
油泵电机型号
Y180-2S-1B
功率
kW
22
转速
r/min
3000
额定电压
V
380
额定电流
A
42.2
压油罐油压过高报警压力
MPa
4.10
工作油泵启动压力
MPa
3.7
备用油泵启动压力
MPa
3.50
压油罐油压过低报警压力
MPa
3.35
事故低油压整定
MPa
3.25
安全阀整定
MPa
全开≥4.60,开启压力4.1，全关压力≥4.0
油泵台数
2
补气装置型号
BC01
3.2.2 调速器规范
表4 调速器参数
项 目
单位
规范值
型 号
TDBWT-80-4.0
总数量
套
2
机械液压系统
主配压阀
mm
直径80
接力器行程
mm
185
使用油压
Mpa
4.0
分段关闭折点
70％
导叶关闭时间
S
一段为1.2；二段为8.75
水轮机导叶关闭时间
S
9.95
事故配压阀动作停机关闭时间
S
9.95
微机电子调节器
人工频率死区
Hz
0～±0.5
频率给定范围
Hz
45～55
永态转差系数bp
范围0～10％
开度给定范围
0～100％
比例增益Kp
0.05～10
积分增益Ki
1/S
0.05～10
微分增益Kd
S
0～5
功率给定快速增减时间
S
2～50
转速死区IX
≤0.04%
接力器不动时间
S
≤0.2
电气开度限制范围Ｌ
0～100％
启动开度整定
0～60％
频率测量
V
残压测频AC0.5-110V（PT供给）
工作电源
V
AC:
220
接力器开/关机时间
S
>2.5可调
操作电源
V
DC:
220或110
消耗功率
VA
交流不大于500VA
直流不大于400W
事故配压阀系统
事故配压阀型号
SP-80
限流器型号
XL-80
电磁配压阀
DP-8/7
3.3 设备运行操作
3.3.1一般规定
3.3.1.1 正常情况下调速器自动运行，在下列情况下，调速器应切“手动”运行
3.3.1.1.1 机组并列运行中，自动控制回路故障时；
3.3.1.1.2 自动开机至空载工况下，调速器抽动影响并网时；
3.3.1.1.3 机组并列运行中需要处理调速器电气故障或电气柜需要全部停电时切“手动”控制；
3.3.1.1.4步进电机故障时；
3.3.1.1.5 调速器按要求手动开停机时。
3.3.1.2 手动开机时宜通过开限手轮操作。
3.3.1.3调速器在“手动”控制方式下，不能自动开停机。
3.3.1.4 系统发生振荡或做甩负荷试验时，禁止将调速器切“手动”。
3.3.1.5蝶阀未关,蜗壳未排水之前，调速器油压装置不能失压。
3.3.1.6 蝶阀未关，蝶阀接力器锁定未投之前，蝶阀油压装置不能失压。
3.3.1.7 补气装置正常工作时自动补气，装置不良、气压不稳时宜手动补气。
3.3.1.8中控室上位机及机旁盘上能监视调速器交直流电源和工作状态，导叶开度、机械开限开度、油压装置油压、油泵启停情况。
3.3.1.9自动开机时，调速器自动跟踪电网频率，电网PT故障时，自动切换至跟踪频率给定，机频信号消失时，可保持机组原运行工况，接力器位置不变；并网运行，调速器跟踪频率给定，机频信号消失时，可保持机组原运行工况，接力器位置不变。
3.3.1.10当机组运行时，改变调速器控制方式应向值长汇报。
3.3.1.11机组备用时，导叶接力器锁锭投入。
3.3.1.12调速器能自动识别故障进行相应的处理,并发出故障报警，可通过触摸屏在线查阅故障类型、故障的发生时间、故障原因。
3.3.1.13漏油箱主要集收来自调速气机械柜、导叶、接力器及锁定、事故配压阀及油阀、蝶阀旁通阀及锁定的漏油，漏油泵将油箱的集油打回蝶阀油压装置回油箱内。
3.3.2正常操作
3.3.2.1调速器自动切手动操作
3.3.2.1.1按电气柜上“自动/手动”切换按钮或触摸屏上操作界面的“自动”触摸键，电气柜上按钮灯灭，触摸屏的触摸键“自动”变为“手动”上位机及机组LCU上调速器工况显示由自动变手动；
3.3.2.1.2K5得电，机械开限在开限电机的带动下压到平衡杠杆上，当关至接力器的实际行程时，K5失电，开限电机停止动作；
3.3.2.1.3PLC控制步进电机，使凸轮打至全开位置；
3.3.2.1.4通过增/减机械开限来调整机组出力或控制转速。
3.3.2.2调速器手动切自动操作
3.3.2.2.1按电气柜上自动/手动切换按钮或触摸屏上操作界面的“手动”触摸键，电气柜上按钮灯灭，操作界面的触摸键“手动”变为“自动”，上位机及机组LCU上调速器工况显示由手动变自动；
3.3.2.2.2PLC根据导叶的实际位置控制FX2N-1PG发出反转脉冲列，通过步进电机驱动器驱动步进电机，使凸轮处于中间平衡位置，接力器位置在切换过程中的摆动量小于接力器全行程的3％；
3.3.2.2.3继电器K6自动得电将机械开限打至全开；
3.3.2.2.4通过增/减开度来调整机组的出力或控制转速。
3.3.2.3 开机操作
3.3.2.3.1 自动开机
1）检查导叶接力器锁锭拔出；
2）PLC根据开机令，控制开限电机将机械开限自动打开至启动位置，后控制步进电机将接力器开至启动开度；
3）当机组转速升至80％额定转速时，PLC根据机组频率和电网频率差，自动控制导叶开度，使机组频率自动跟踪电网频率，等待并网；
4）机组并网后，调速器触摸屏上“油开关”指示红灯亮，PLC通过K6控制机械开限电机将机械开限自动打开至全开位置；
5）在上位机或机旁操作“增/减功率”按钮或在上位机以数字给定方式设置功率给定，即可调调整机组有功功率的增加/减少。
3.3.2.3.2 手动开机
1）将调速器切换至“手动”工作状态；
2）检查导叶接力器锁锭拔出；
3）在调速器机械柜内缓慢顺时针旋转机械开限手轮打至启动开度，同时注意监视机组转速变化，在机组转速上升至80%额定转速时，逆时针旋转机械开限手轮打至空载开度；
4）将机组维持额定转速，待机组并网后，操作开限手轮或在调速器面板上及触摸屏的操作界面上按“增开限”、“减开限”按键加负荷至预定值。
3.3.2.4 停机操作
3.3.2.4.1 自动停机
1）调速器PLC根据上位机指令将机组负荷减至空载位置；
2）到出口开关跳闸后，PLC控制步进电机使接力器自动关闭到全关位置，机械开限关至全关位置；
3）检查接力器锁锭投入。
3.3.2.4.2 手动停机
1）将调速器切换至“手动”工作状态；
2）在上位机、调速器面板上及触摸屏的操作屏上按“增开限”、“减开限”按键，或在调速器机械柜内缓慢逆时针旋转步进电机手轮，减负荷至空载；
3）等开关跳闸，机组逆变灭磁后，将导叶全关；
4）投入接力器锁锭。
3.3.2.5 自动增减负荷操作
3.3.2.5.1 在上位机上执行“增功率”“减功率”命令或设置功率给定增减负荷；
3.3.2.5.2在上机旁LCU上执行“增功率”“减功率”命令增减负荷；
3.3.2.5.3在机旁APG1屏上扭“功率增减”开关增减负荷；
3.3.2.5.4在调速器触摸屏操作屏上按“增功率”“减功率”按键增减负荷；
3.3.2.5.5在调速器面板上按“增功率”“减功率”按钮增减负荷。
3.3.2.6 手动增减负荷操作
3.3.2.6.1在上位机上执行“增开限”“减开限”命令增减负荷；
3.3.2.6.2在上机组LCU上执行“增开限”“减开限”命令增减负荷；
3.3.2.6.3在调速器触摸屏操作屏上按“增开限”“减开限”按建增减负荷；
3.3.2.6.4在调速器面板上按“增开限”“减开限”按钮增减负荷；
3.3.2.6.5在机械柜直接操作机械手轮，逆时针旋转为增负荷，顺时针旋转为减负荷。
3.3.2.7 调速器电气柜上电操作
3.3.2.7.1 投上调速器电源开关交流KN1、直流KN2,相应电源指示灯亮，若上电后装置不正常，应立即断电排出故障；
3.3.2.7.2 根据需要投上调速器照明电源开关KN11和电气柜风机电源开关KN12；
3.3.2.7.3 长时间断电或机械检修后，上电后应检查开度显示。
3.3.2.8 调速器电气柜停电操作
3.3.2.8.1 调速器机械开限开度与导叶实际开度一致；
3.3.2.8.2 断开调速器照明电源开关KN11和电气柜风机电源开关KN12；
3.3.2.8.3 断开调速器交、直流电源开关KN1、KN2；
3.3.2.8.4 悬挂相应标示牌；
3.3.2.8.5调速器停电后，通讯及系统频率接线可能带电。
3.3.2.9 调速器系统充油操作
3.3.2.9.1 压油装置运行正常；
3.3.2.9.2 关闭导叶接力器排油阀X107、X108、X109、X110；
3.3.2.9.3 开启接力器锁锭电磁阀进油阀X106；
3.3.2.9.4 开启事故配压阀控制油阀X105；
3.3.2.9.5检查蝶阀确已关闭，蝶阀锁定投入，蜗壳无压，拔出调速器接力器锁锭；
3.3.2.9.6复归“事故配压阀”和“事故停机”电磁阀；
3.3.2.9.7微开主供油阀，旋转开限手轮，缓慢开关接力器数次，排出管道内的空气，以免调速器油管中有空气而产生剧烈的振动；
3.3.2.9.8全开主供油阀，主供油阀开启后应监视系统各阀门有无漏油现象；
3.3.2.9.9充油正常后，应将导叶接力器锁锭投入。
3.3.2.10 液晶触摸屏操作
3.3.2.10.1当连续10分钟未对液晶触摸屏进行任何操作时，液晶触摸屏将自动熄灭显示，平时处于黑屏状态，点击液晶触摸屏即转为亮屏状态；
3.3.2.10.2液晶触摸屏设有初始屏、参数设置屏、参数显示屏、故障报警屏、操作屏、说明书屏及试验屏等多个显示画面，上电时自动显示初始屏，有故障时自动显示报警屏；
3.3.2.10.3按触摸屏下方的触摸键可以显示相应的画面屏，参数设置屏的参数均可修改，在初始屏触摸“初始屏”键上方，将自动切换至“系统参数设置屏”，非专业或特许人员请勿进入，修改设置或查看相关参数信息后，点击“返回”键，即可返回；
3.3.2.10.4触摸任一屏的“参数设置”切换键，将切换至“参数设置”屏，该屏用于设置或修改调速器的重要运行参数，修改之前需慎重考虑，按“修改项目”后的数字中的任一位置，弹出一数字键盘，改好数字后按ENT键，修改完毕自动隐去该键盘。
3.3.2.11 事故停机电磁阀动作后，应先检查机械开限关闭后复归。
3.3.2.12 调速器退出备用的操作
3.3.2.12.1 全关导叶及机械开限，投入接力器锁锭；
3.3.2.12.2 检查机组蝶阀关闭，锁锭投入；
3.3.2.12.3关闭调速器主供油阀X103；
3.3.2.12.4 缓慢打开导叶接力器排油阀X107、X108、X109、X110排油；
3.3.2.12.5 关闭接力器锁锭电磁阀进油阀X106；
3.3.2.12.6 断开调速器电气柜KN1，KN2，KN11，KN12。
3.3.2.13 调速器恢复备用的操作
3.3.2.13.1 调速器工作全部结束，油压装置工作正常，调速系统管路各阀门位置正确；
3.3.2.13.2 检查各械开限机构和传动杠杆位置正确，动作灵活，无蹩卡，销子无松动脱落现象；
3.3.2.13.3 检查各电磁阀完好，各部接线正确无松动；
3.3.2.13.4 检查针塞动作灵活，事故配压阀位置正确；
3.3.2.13.5 调速器电气柜恢复送电；
3.3.2.13.6 按“调速器充油”操作进行充油；
3.3.2.13.7 复归急停电磁阀，及故障信号；
3.3.2.13.8 检查开度表是否与实际相符合，检查PLC工作正常，液晶触摸屏显示正常，面板上无故障指示。
3.3.2.14 油泵手动启停
3.3.2.14.1 检查油压下降；
3.3.2.14.2 在机旁APG3屏上扭“手/自动”切换开至“手动”位置，相应油泵启动；
3.3.2.14.3监视油泵软启动及运转正常；
3.3.2.14.4油压正常后，扭“手/自动”切换开至“切除”位置，油泵停止；
3.3.2.14.5根据需要，选择相应的运行方式。
3.3.2.15 压油泵的停用操作
3.3.2.15.1将油泵控制开关切至“切除”位置；
3.3.2.15.2断开油泵电机交流电源开关；
3.3.2.15.3全关油泵出油阀。
3.3.2.16 压油泵的恢复操作
3.3.2.16.1检查油泵电机接线完好，地线牢固，各部螺栓紧固；
3.3.2.16.2全开油泵出油阀；
3.3.2.16.3投上油泵交流电源开关，操作空气开关及相应保险；
3.3.2.16.4手动启动油泵运行正常后，将油泵控制开关切至“自动”位置。
3.3.2.17 调速器油压装置缷压操作
3.3.2.17.1油压装置缷压前，应先关闭蝶阀，蜗壳内无压，蝶阀接力器锁定投入，调速器已退出备用；
3.3.2.17.2关闭调速器主供油阀X103；
3.3.2.17.3关闭油压装置进气阀X315、X316、X317；
3.3.2.17.4按3.3.2.15的操作将两台压油泵停用；
3.3.2.17.5监视压油装置油位，手动打开排气阀X318减压至0.1Mpa；
3.3.2.17.6监视压油罐油位，打开排油阀X104排油至尽。
3.3.2.18 蝶阀油压装置缷压操作
3.3.2.18.1检查蝶阀关闭，蝶阀接力器锁定投入；
3.3.2.18.2关闭调速器主供油阀X1118；
3.3.2.18.3关闭油压装置进气阀X319，停用自动补气装置；
3.3.2.18.4按3.3.2.15的操作将两台压油泵停用；
3.3.2.18.5监视压油装置油位，手动打开排气阀X320减压至0.1Mpa；
3.3.2.18.6监视压油罐油位，打开排油阀X119排油至尽。
3.3.2.19 调速器油压装置的升压操作
3.3.2.19.1检查气源稳定，补气装置正常备用；
3.3.2.19.2将压油泵恢复备用；
3.3.2.19.3全关油压装置排油阀X104、手动排气阀X318和调速器主供油阀X103；
3.3.2.19.4打开压油罐各压力表计，压力传感器阀门；
3.3.2.19.5手动起动压油泵打油至液位计可见位置时，打开X316改从手动补气阀X317输入压缩空气，将压力升至正常油压，手动打油至正常油位；
3.3.2.19.6检查油管路所有连接处是否有漏油漏气现象；
3.3.2.19.7将压油泵及补气装置恢复自动运行方式，复归事故低油压保护。
3.3.2.20 蝶阀油压装置的升压操作
3.3.2.20.1检查气源稳定，补气装置正常备用；
3.3.2.20.2将压油泵恢复备用；
3.3.2.20.3全关油压装置排油阀X119、手动排气阀X320；
3.3.2.20.4打开压油罐各压力表计，压力传感器阀门；
3.3.2.20.5手动起动压油泵打油至液位计可见位置时，从手动补气阀X319输入压缩空气，将压力升至正常油压，手动打油至正常油位；
3.3.2.20.6检查油管路所有连接处是否有漏油漏气现象；
3.3.2.20.7将压油泵及补气装置恢复自动运行方式，复归事故低油压保护。
3.3.2.21 压油装置在运行中的手动补气操作
3.3.2.21.1检查压油罐油位偏高，压力低于4.0Mpa；
3.3.2.21.2停止油泵运行；
3.3.2.21.3检查补气阀组前压力表指示压力高于4.0Mpa；
3.3.2.21.4检查排气阀X318（调速器）X320（蝶阀）在关位，打开手动补气阀X317（调速器）X319（蝶阀）补气；
3.3.2.21.5缓开排油阀X104（调速器）X119（蝶阀）排油，在保证合适的压力下，调整压油罐油面，直至正常油气比例为止，正常压油罐油气比大约为1：
2；
3.3.2.21.6关闭手动补气阀X317（调速器）X320（蝶阀），检查调速器自动补气进气阀X315、X316，蝶阀自动补气阀X319；
3.3.2.21.7恢复油泵控制开关在“自动”位置；
3.3.2.21.8分析油气比例失调原因并进行处理，作好记录。
3.3.2.22漏油泵手动操作
3.3.2.22.1油泵电源投入正常；
3.3.2.22.2在机旁APG2屏上将漏油泵操作开关至“手动”位置；
3.3.2.22.3监视漏油箱油位至正常；
3.3.2.22.4手动将漏油泵操作开关至切除位置。
3.3.2.23漏油泵自动操作
3.3.2.23.1油泵电源投入正常；
3.3.2.23.2在机组APG2屏上将漏油泵操作开关切至“自动”位置；
3.3.2.23.3漏油装置由机组PLC自动控制。
3.4 设备巡检
3.4.1调速器机调速器系统和油压装置和漏油箱装置正常巡视每天三次，异常情况下巡视次数增加。
3.4.2 调速器及油压装置的监视、检查的方式及要求
3.4.2.1 调速器及油压装置的监视、检查均在上位机上以参数及信号的方式进行。
3.4.2.2 调速器及油压装置的监视、检查的要求：
3.4.2.2.1 应随时监视调速器及油压装置的参数及信号；
3.4.2.2.2 调速器及油压装置的参数的检查应每小时进行一次；
3.4.2.2.3 调速器及油压装置的参数的监视、检查应仔细、全面。
3.4.3 调速器及油压装置投运后的监视、检查及操作
3.4.3.1 检查调速器及油压装置的运行方式是否为规定的运行方式。
3.4.3.2 检查油压装置的油压、油位在规定范围内。
3.4.3.3 检查压油泵启、停情况。
3.4
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