龙滩调速器改造技术方案

龙滩调速器改造技术方案内容摘要：

柜内设备安装及配线、负责现场安装指导、试验及试验报告。 d) 因改造后的电气柜功能变化而需对原有液压部分控制回 路进行改进的，由卖方负责根据原有控制图纸提供新的控制图纸并指导完成实际配线修改。 e）买方联系广西中试院完成系统相关要求试验。 供货设备数量及供货范围 20. a) 包括： 21. 1) 1 台机组 调速器电气柜； 22. 2) 冗余配置的导叶位置传感器及主配位置传感器 ； 23. 3) 调速系统软件和 调试 软件； 24. b) 规定的备品备件、专用工具； 25. c) 技术服务及文件资料。 26. d) 其它任何零件、元件、装置或软件，虽未在本技术规范中特别提及，但确属一个完整、性能优良的调速系统所必需的， 或为改善、提高调速系统的运行质量所必需的任何项 目和装置， 亦属卖方的供货范围。 3. 3 基本参数 水轮机转速调节系统的基本参数和其他有关参数如下 ，在 调速器运行时，能通过键盘和相关的调试设备（便携式计算机）调整这些参数。 a) 调速器 控制方式 ：参数自适应并联 PID 调节规律、全数字式微机电液型——“双冗余微机数字控制器 +双冗余伺服比例阀电液随动系统 +纯机械液压手动 ”。 b) 频率给定 fr 调整范围为 45～ 55Hz，分辨率 1%。 c) 当机组在额定出力、额定转速运行时，永态转差系数 bp 能在 0～ 10%范围内调整，级差 1%。 d) PID 增益的可调范围不低于： 比例增益 Kp，最小值 不 大于 ，最大值不小于 20； 积分增益 Ki，最小值不大于 1/s 最大值不小于 10 1/s。 微分增益 Kd， 最小值为零，最大值不小于 5 s。 e) 功率给定 Pr 调节范围为 0～ 115%，调整分辨率为 1%。 f) 开度限制 调整范围为 0～ 115%，调整分辨率为 %。 g) 人工转速死区宽度为 0～ 177。 1%，并能在此范围内通过软件在线调整。 3. 4 型式和说明 型式和总体设计 a) 调速器采用 “双冗余微机 +双冗余伺服比例阀电液随动系统 +纯机械液压手动 ”的结构，调速器具 有转速调节、功率调节、导叶开度控制及限制、频率跟踪控制、适应式控制、在线自诊断及其处理，能实现现地手动 、自动及 远方自动进行水轮机启动、停机、紧急停机、快速同步等功能。 b) 调速器系统采用双微机、双重化 (冗余 )容错系统。 微机系统中每一个通道相互跟踪，实现无扰动切换。 微机系统从输入至输出以及电源均相互独立，运行过程中将其中一个系统退出时不影响调速系统的正常工作；退出的系统能进行停电检修。 导叶 位移 传感器 、主配位移传感器等关键元器件 为冗余配置。 c) 在调速器微机内部故障时，不会造成水轮机运行不稳定和出力波动，在外部系统事故时，能保证机组安全停机。 d) 调速器 通过硬接线方式和 485 通信方式 与电站计算机监控系统 进行信息交换 ，接受电站计算机系统的控制命令，并向电站计算机系统输出信号。 现有硬接线信息详见 附件 1 中“调速器与外围系统的现有接口”，项目实施时在设计联络会上再明确具体的硬接线信息及 485 通信测点表。 e) 调速系统具有良好的可维修性，方便维护、检查、检修与调试，能利用便携式计算机对调速器的参数、控制逻辑进行在线监视、修改。 f) 电气系统设有过电压、瞬变电压保护以及屏蔽措施，任何电压瞬变及外部电磁干扰不会引起调 速器误动作。 g) 调速系统将根据本技术条款、 IEEE 标准、 GB/ 和其他有关标准的要求进行设计和试验。 h）具备现地人机界面：采用工业级触摸屏，具有良好的人机中文界面，具有在线曲线显示、故障信息记录、 用户可以直接通过触摸观察调速器各相关数据及运行曲线。 包括但不限于以下几个画面：（ 1）主画面，主画面中包含调速器正常运行中的一些主要数据及状态，调节模式等；（ 2）参数显示及修改；（ 3）控制界面；（ 4）调速器试验；（ 5）故障记录等。 i）具备故障录波追忆功能。 j) 要求两套独立的导叶位置传感器，选用进口的高精度（具有 2um 分辨率），输出信号为 4－ 20mA，测量范围 0－ 600mm，非接触式直线位移传感器。 安装在导叶接力器上，同时送至两个不同 AI 模块， A、 B 两套 CPU 均同时获得两组导叶反馈信号，一组主用，一组备用，当主用导叶反馈信号故障时，调速器将自动切换到备用信号进行控制，保证当任一反馈信号或 AI 模块出现故障都不会影响调速器正常运行。 k) 要求两个独立的测频模块，每个模块 可对一路机组齿盘测频信号，一路机组 PT 测频信号 ， 一路网频 PT 测频信号进行测量 ，一个模块的 测量值送 A 套CPU，另一模块的测量值送 B 套 CPU， 测频分辨率为。 l) 所有开关量输入信号加装光电隔离装置。 总体布置 盘柜 设有调整和维修用的门，底部有电缆和导管的进口。 盘柜 带有相应的管路和导线接线板，仪表和控制装置布置在柜子的正面，便于观察和手动操作。 a) 电气柜内的控制器、主要模块及相应的软件采用国际知名品牌。 采用的模块为标准的、成熟的可带电插拔式模块。 b) 电气柜高 2260mm，宽 800mm，深 800mm，颜色 冰灰色（ GY09） ，以便和其它盘柜相协调，防护等级不低于 IP52，建议采购监控系统同一型号的盘柜。 c）端子排采用国际或国内知名品牌（电压电流信号端子采用专用端子、电源回路端子排要按照交直端子分开布置；强弱电端子分开布置，标识显著） d）功率变送器采用三相三线制接线。 e）电气柜上需配置如下指针式表计，包括机组转速、导叶开度、导叶开限、有功功率等。 主要性能 稳定性 当机组在额定转速空载运行和带孤立负荷时，调速系统能稳定地控制机组转速。 当发电机在电厂和在电网中与其它发电机并联运行时，调速系统也能稳定地在零到最大出力范围内控制机组出力。 稳定的定义为 ：如果水轮机的水力系统和引水管道是稳定的，当满足下述条件时，则调速系统被认为是稳定的。 a) 发电机在空载额定转速下，或在额定转速和孤立系统恒定负荷下运行，且转差率定在 2%或以上、油压波动不超过 10%时，调速器能保证机组转速波动值不超过额定转速的 %。 b) 电气装置工作和切换备用电源，或者手动、自动切换以及双冗余数字控制器相互切换时，水轮机导叶接力器的开度变化不超过其全行程的 %。 c) 调速器允许在运行过程中不断电的情况下插入、拔出故障插件，从而不会引起机组失控或停机。 D) 当 A 套调节器 控制电源消失时切换到 B 套调节器控制；当 A 套、 B 套调节器控制电源都消失时切换到机械手动运行；当 A 套、 B 套调节器控制电源消失且机械部分电磁阀工作电源也消失时，启动事故停机。 静态特性 a) 静态特性曲线近似为一直线，其最大非线性度不超过 %。 b) 转速死区：在任何导叶开度和额定转速下，测得接力器的转速死区不超过额定转速的 %，调速器能反映的转速变化的最小值（转速不灵敏度）规定为所测转速死区的一半。 动态特性 a) 调速器动态特性示波图上求取的 Kp、 Ki 值与理论值的偏差不超 过 1%。 b) 调速器应保证机组在各种工况和运行方式下的稳定性。 在空载工况自动运行时，施 加一阶跃型转速指令信号，观察过渡过程，以便选择调速器的运行参数。 待稳定后记录转速摆动相对值，不超过177。 ％。 c) 接力器不动时间：不超过 s。 d) 甩 100％额定负荷后，在转速变化过程中，超过稳态转速３％额定转速值以上的波峰不超过两次。 频率跟踪 为了缩短同期时间，调速器设有频率跟踪功能，并具有优良的调节性能，使机组和电网的频率差接近零。 稳定性调整 调速系统具有参数自适应比 例、积分和微分的调节功能；且各自带有独立的、连续可调的增益。 每个增益的调整范围能满足调速系统在各种工况下的动态特性要求、且在调速系统运行时亦是可调的。 转速调整范围及功率给定调整范围 在速度控制方式下（空载和孤立电网运行），转速调整范围 45～ 55Hz；在功率控制方式下（并网运行），功率给定调整范围 0～ 115%的机组额定出力。 无论是速度控制方式还是功率控制方式，转速调整和功率给定调整的变化率都是软件可调的，给定值从发电机最大出力减少到零出力所需的时间可在 15s 到 25s 之间调整。 任何工况 下，调节参数和随动系统的放大倍数采用变参数自适应控制。 调速器的综合漂移量折算为转速相对值不超过 %，其中电气装置的漂移值折算到转速相对值，温度漂移值每一度不大于 %；时漂 8小时不大于 %；电压漂移 (177。 10%Ur)不大于 %。 电气装置能承受来自电源的干扰和周围环境的辐射电磁场干扰，同时设备本身的电磁干扰将减少到最低程度并满足有关电气标准的要求。 电磁干扰试验达到 GB/、 GB/ 等标准规定的严酷等级为 3 级标准的要求。 施加干扰时，电气装置将满足功能和动作正确无误，接力器没有异常动作。 一次调频功能 a) 接受计算机监控系统的一。