宝山电站YWT电液调速器的维护及故障处理

刘长丽，李 兵，姚景会

（黑河市辰能西沟水电有限责任公司，黑龙江黑河 164300）

宝山电站YWT电液调速器的维护及故障处理

刘长丽，李 兵，姚景会

（黑河市辰能西沟水电有限责任公司，黑龙江黑河 164300）

YWT系列微机调速器由微机调节器、机械液压系统、油压装置3大部分构成，采用机电合柜的结构形式，其电气部分布置于柜体上半部分，机械部分布置于柜体下半部分，整个柜体布置于回油箱上，与油压装置构成一体，形成组合式调速器。文章对系统维护和检修项目作了介绍。

微机调节器；油压装置；数字逻辑开关阀；PLC；导叶反馈

0 前 言

宝山水电站位于黑龙江黑河市宝山乡境内，是库尔滨流域梯级开发的第6级水电站，始建于20世纪90年代中期，1996投入运行发电，电站属引水式，设计水头49m，装机容量19.5MW（3×6.5MW），设计年发电量5330万 kW·h。

1 电液调速器系统的主要参数

型号：YWT－3000－2.5；调速功：30000N·m；工作油压：2.5MPa。电源：DC220V＼AC220V；操作方式：自动＋纯机械手动操作。自动操作时，全程开、停机可调时间：6～20s。

2 YWT—3000电液调速器系统的组成

YWT系列微机调速器由微机调节器、机械液压系统、油压装置3大部分构成，采用机电合柜的结构形式，其电气部分布置于柜体上半部分，机械部分布置于柜体下半部分，整个柜体布置于回油箱上，与油压装置构成一体，形成组合式调速器。

微机调节器以可编程控制器（PLC）作为调节控制核心，外围配以进口元器件，置于电气柜内，柜体面板上镶嵌有显示屏，柜体正面上还装有指针表、指示灯按钮，便于调速器的操作与指示［1］。机械液压系统是整个调速器的执行机构，它接受微机调节器发出的控制信号，控制调速器接力器的开和关，置于机械柜内。油压装置为调速器的机械液压部分提供动力油源。YWT系列调速器采用可靠性极高的PLC可编程控制器为其硬件的主体。由高速计数块测量机、网频率，送至输入模块，由中控室及二次回路发出的开关量指令经输入模块送至PLC的CPU模块，当PLC扫描到这个指令进行相应的操作，并且将操作、运算、处理后的结果经大电流晶体管输出模块至机械液压随动系统的开或关的数字阀，来控制水轮机组导水叶的开度，以达到控制机组转速或者负荷的目的。YWT系列高油压数字式微机调速器是以数字逻辑开关阀作为电液转换元件的调速器，其机械液压系统全部采用标准化液压元件构成，具有机械液压系统结构简单、安装调试方便、可靠性能高集成化程度高、油路通径大、抗油污能力强、静态无油耗等的优点。

3 液压调速器系统的检查维护工作

检查维护工作包括：①开机前的准备：机组准备开机前，应先将调速器交、直流电源投入，并确认调速器在自动状态，调速器各部份工作正常，系统无故障即具备开机条件，可由中控室下达开机命令。②PLC的维护：正常运行时，注意防止导电异物由通风口进入PLC内部，以免发生短路现象，PLC内部电源为F2—40BL鋰电池（3.6V），使用寿命为5a，建议每3a更换1次，更换时，须先断电，且在30s内更换完毕。③不要随意按PLC面板上的按钮调整线路板内部的整定电位器。④定期检测各电气环节。⑤调速器46号机油应符合GB11120的有关规定。首次运行1个月左右，油应重新过滤或更新。平时根据油质变化情况决定过滤或更换，油内不能混入水份和杂质，保持油质纯洁。⑥注意调整压力罐的油、气比例，定期检查回油箱油面。⑦各转动部件定期加润滑油，并定期检查事故停机电磁阀的动作。⑧新机组安装后和长期停机后首次运行，开机前应采用液压手动操作接力器往返数次，以排尽液压系统中的空气。⑨定期检查和清洗油泵吸油器、滤油器。⑩定期检查气囊式蓄能器的充气压力。

4 常见故障的排除

4.1 机频信号消失

当输入至调速器的机频信号消失时，调速器维持机组在机频信号消失前的负荷不变，但不能进行自动频率调节，此时仍可通过中控室或机旁进行负荷增减操作。故障减除后，可自动复归。

4.2 电网频率信号消失

当输入至调速器的网频信号消失时，如此时机组处于空载状态，则调速器控制机组频率，使之与频率给定相一致，而不再跟踪电网频率，这个切换过程是PLC内部完成的不需人工干预。如此时处于发电运行状态时，则调速器仅发报警信号，不影响机组正常运行。故障解除后，可自动复归。

4.3 交流电源消失

当调速器交流电源消失时，此时调速器的电源自动由备用的直流电源提供，待交流电源恢复后，又自动切换为交流电源工作，并自动复归。

4.4 直流电源消失

当调速器的直流电源消失时，机械开限不能电动控制，但不影响调速器正常调节工作。直流电源恢复后，自动复归。

4.5 随动系统故障

调速器处于自动运行时，如接力器不能很好地跟随微机输出，则显示为故障状态，该故障产生的原因是随动系统中接力器位置传感器打滑或机械开限未打开，故障解除后，可自动复归。

4.6 PLC程序故障

PLC内的程序出现故障或PLC外部设备通讯发生故障时，则显示为故障状态。PLC基本单元内的调节程序错或I／O编号错，通讯错有几十种情况，需用专用设备方能查看。

4.7 PLC基本单元24V电源失电

当PLC基本单元输出的24V电源电压异常低下时，则显示为故障状态。该故障产生的原因是因为DC24V电源的输出过载或短路，或A／D模块24V电源关断，请检查外部回路，消除短路现象或恢复A／D模块的24V电源后，自动复归。

4.8 PLC锂电池电压低下

当PLC基本单元内的锂电池电压异常低（＜3.0V）时，则显示为故障状态。此时应更换新的锂电池。待电池电压恢复正常（＞3.0V）后，自动复归。

4.9 D／A模块故障

该故障产生的原因主要有2种情况：①DC24V电源消失；②模块的模式开关未处于中间位置，请仔细检查。故障原因消除后，自动复归。

5 A／D模块故障

当A／D模块发生故障而不能正常工作时，则显示故障状态。该故障产生的原因主要有2种情况：①DC24V电源消失。②模块的模式开关未处于“READY”位置，请仔细检查。故障原因消除后，自动复归。

6 结 语

宝山水电站调速器的电气控制采用日本三菱的FX3U系列可编程控制器，实现了可编程高精度数字测频，提高了调速器的控制精度。将导叶反馈安装位置更换到水车室内控制环处附近，直接反馈控制环导叶位移情况，弥补由于长时期的传动轴与连接轴之间硬摩擦而产生的死区，提高控制精度。调速器配置与计算机监控系统接口的硬件与软件，能方便与上位机通讯，通过通讯能可靠接受计算机监控系统下达的各项调空指令，并向计算机监控系统送所需信号。对电厂的运行和维护极为有利，为电厂今后实现从少人值守到无人值守创造了有利的条件。

［1］杜君，张晓伟.电液调速器的调节原理与调试方法［J］.黑龙江水专学报，2003，30（02）：80－81.

TV734

B

1007－7596（2014）08－0042－02

2014－04－27

刘长丽（1968－），女，黑龙江黑河人，工程师；李兵（1970－），男，黑龙江黑河人，工程师；姚景会（1968－），男，吉林农安人，工程师。