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水輪機調速器和機組同期試驗系統

時間：2022-11-06

中試控股技術研究院魯工為您講解：水輪機調速器和機組同期試驗系統

ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統

ZSTG2000水輪機調速器仿真測試儀，別名：水輪機調速系統仿真測試儀。英文名（Hydraulic Turbinegovernor Simulationtester）是中試控股針對于水力發電調速系統、水力發電自動準同期系統特性檢測與華中科技大學聯合開發的一種綜合性測試平臺，儀器可以完成水輪機調速系統的空載擺動、空載擾動、甩負荷、不動時間，調速器靜特性，接力器開關規律、仿真開/關機支持，頻率死區測量、負荷響應試驗和跟蹤電網一次調頻等試驗項目,自動生成各種類型的試驗報告，ZSTG2000水輪機調速器仿真測試儀還可以做通用錄波器和頻率發生器使用，并且系統采樣頻率可以達到4KHZ，這大大拓寬了儀器的使用范疇，增強了儀器的靈活性。
ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統內部集成了5種不同類型的水輪機組模型，儀器可以執行這些模型的仿真功能，使之與調速器構成閉環系統，使調速器在沒有與真實機組連接的情況下也可以很方便的完成動態檢測。
水輪機調速器是水輪發電機組非常重要的輔助控制設備之一。它的運行品質的好壞直接決定了機組的安全和穩定運行。降低水輪機調速器的故障率是提高機組運行可靠性的最行之有效的手段。

始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

1.1 ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統簡介
ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統是湖北中中試針對于水力發電調速系統、水力發電自動準同期系統特性檢測而開發的一種綜合性測試平臺，中試控股儀器可以完成水輪機調速系統的空載擺動、空載擾動、甩負荷、不動時間，調速器靜特性，接力器開關規律、仿真開/關機支持，頻率死區測量、負荷響應試驗和跟蹤電網一次調頻等試驗項目,自動生成各種類型的試驗報告，ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統還可以做通用錄波器和頻率發生器使用，并且系統采樣頻率可以達到4KHZ，這大大拓寬了儀器的使用范疇，增強了儀器的靈活性。
ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統內部集成了5種不同類型的水輪機組模型，中試控股儀器可以執行這些模型的仿真功能，使之與調速器構成閉環系統，使調速器在沒有與真實機組連接的情況下也可以很方便的完成動態檢測。
1.2ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統特性和技術參數
1.2.1 軟件系統
ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統具有功能強大的軟件系統，在保證儀器能夠方便完成各種試驗的同時，大大提高了儀器的靈活性和通用性。儀器的軟件系統的主要特性可概括如下：
1儀器能夠自動生成WORD試驗報告，Excel試驗報告
2 試驗報告對曲線進行自動標識，使試驗報告制作完全自動化
3 所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義
4 各種試驗的試驗環境設置和儀器設置自動保存
5 內置混流式，軸流轉漿式，沖擊式，貫流式和非線性5種機組模型，滿足不同類型調速器的仿真支持
6 自動計算各種試驗的試驗參數
7 簡單方便的通道濾定方式
8 中試控股使用U盤或移動硬盤等存儲設備方便的導出試驗數據
9 實時繪制試驗曲線，并且提高多種曲線分析工具，使用戶可以對曲線進行任意縮放和定位操作
10 Windows XPE操作系統，可以實現軟件系統自我保護與恢復，防止病毒攻入與侵蝕
11 采用防抖動處理，避免用戶錯誤操作
12 對輸入信號進行實時監測，及時自動切除超過量程范圍的輸入信號，保護信號采集通道和儀器
1.2.1 ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統硬件系統
ZSTG2000水輪機調速器和機組同期綜合仿真測試系統硬件系統特性和技術參數如下：
1> 8路低電壓／電流模擬量采集，電壓和電流可以任意轉換，電壓輸入范圍-10V~10V，電流輸入范圍-20mA~20mA，10%~100%滿量程采樣誤差小于0.2%
2> 2路頻率測量通道，45HZ~55HZ范圍，頻率分辨率為0.001HZ，測量誤差小于0.001HZ，測頻電壓輸入范圍0.5V~110V
3> 2路無源節點開關量測量通道
4> 2路有源節點開關量測量通道，開關信號輸入電壓范圍12V~220V
5> 8路模擬量采集通道采用隔離采集方式，并且通道和通道之間也相互隔離
6> 2路有源節點開關量測量通道，開關信號輸入電壓范圍12V~220V
7> 1路4-20mA模擬量輸出通道,輸出誤差0.2%
8> 1路頻率輸出通道，頻率分辨率為0.001HZ，45Hz-55Hz范圍內輸出誤差0.001HZ，輸出電壓幅值AC12V
8> 觸摸屏方式實現人機交互
9> 中試控股儀器自帶8G數據存儲空間
10> 12.1寸大彩屏顯示

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水輪機調速器作用水輪機調速器常見故障和原因

水輪機調速器是水輪發電機組非常重要的輔助控制設備之一。它的運行品質的好壞直接決定了機組的安全和穩定運行。降低水輪機調速器的故障率是提高機組運行可靠性的最行之有效的手段。下面小編給大家介紹一下水輪機調速器作用以及水輪機調速器常見故障和原因。

一、水輪機調速器作用
水輪機調速器作為水輪機的重要構成部分，也是實現對水輪機進行調節的關鍵部分。為保證水輪機的正常運轉，并據此保障水電站的正常、穩定運行，水輪機調速器一般具備兩種功能:并網功能和調節功能。其中，并網功能是實現對水輪機運轉狀態進行自動調整的重要條件。在水輪機正常運轉過程中，工作人員通過電腦向水輪機下達運轉狀態調整指令，隨后水輪機調速器具備的并網功能可依據相關指令，對水輪機的運轉狀態進行自動調整，有利于保障水輪機的穩定運轉。調節功能作為水輪機調速器的主要功能，也是體現水輪機調速器價值的功能，其的作用是對水輪機運轉速度、水流量、功率等進行調節。即在水輪機運轉過程中，工作人員可依據需求，利用調速器所具備的調節功能，將水輪機的轉速、功率、水流量等調節至恰當的數值，以此保證水輪機運轉的安全性和穩定性，進而為水電站的安全、穩定運行提供保障。

水輪機調速器作用

二、水輪機調速器常見故障和原因
1、機組自動空載頻率擺動值大

其現象分為以下三種情況：

1）機組手動空載頻率擺動達0.5~1.0HZ，自動空載頻率擺動為0.3~0.6HZ

分析：機組手動空載頻率擾動大，調速器參數整定不當

處理：進一步調整PID調節參數（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和調整接力器反應時間常數

Ty，盡量減小機組自動空載頻率擺動值

2）機組手動空載頻率擺動0.3~0.4HZ，自動空載頻率擺動達0.3~0.6HZ，且調整PID調節數

bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd無明顯效果

分析：接力器反應時間常數Ty值過大或過小

處理：調整電液（機械）隨動系統放大系數，從而減小或加大接力器反應時間常數Ty，當調節過程接力器高頻抽動，則Ty過小，當接力器動作遲緩且過調，則Ty過大

3）機組手動空載頻率擺動0.2~0.3HZ，自動空載頻率擺動大于等于上述數值，調PID參數無

明顯改善

分析：接力器至導水機構和/或導水機構機械/電氣反饋有過大的死區

處理：處理機械液壓系統和減小反饋機構死區

4）微機調速器使被控機組頻率跟蹤于待并電網頻率，后者擺動大而導致機組頻率擺動大

分析：被控機組待并入的電網是小電網，電網頻率擺度大

處理：調整微機調速器的PID調節參數：Tn向稍大的方向改變。

2、機組并網運行接力器開度自行減小

機組并網自動運行時，出現導葉接力器開度自行減少（又稱“溜負荷”），其現象分為以下四種情況：

1）接力器開度（機組所帶負荷）與電網頻率的關系正常，調速器由開度/功率調節模式自動切至頻率調節模式工作

分析：電網頻率升高，調速器按靜態特性（bp）減小負荷

處理：如果被控機組并入大電網運行，且不起電網調頻作用，可取較大的bp值，并使調速器在開度模式或功率模式下工作

2）由三個因素構成①YPID 在較大位置②電液轉換器平衡電流（電壓）在開啟方向 ③導葉向關閉方向運動

分析：電液轉換器卡阻于關閉側

處理：檢查并處理電液轉換器①切換并清洗濾油器 ②檢查電液轉換器并排除卡阻現象

3）由三個因素構成①YPID 與導葉實際開度Yg一致 ②機組所帶負荷在空載附近 ③機組二次回路電源消失或切換

分析：機組油開關誤動作

處理：檢查送入微機調速器的機組油開關輔助接點，保證機組二次回路電源不間斷。有的微機調速器在機組油開關斷開時，即將電氣開限以一定速度減至空載，或者立刻將其關至空載位置

4）由三個因素構成①YPID 與導葉實際開度反饋指示表基本一致 ②導葉實際開度明顯小于YPID ③調速器發出“導葉故障”信號

分析：導葉行程電氣反饋移位

處理：將調速器切至手動運行，檢查導葉接力器位移，調整并可靠固定開度變送器鎖緊定位螺釘

3、導葉接力器呈現跳躍式運動或抖動現象