水轮机调速器和机组同期试验系统-中试控股

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水轮机调速器和机组同期试验系统

时间：2022-11-06

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：水轮机调速器和机组同期试验系统

ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统

ZSTG2000水轮机调速器仿真测试仪，别名：水轮机调速系统仿真测试仪。英文名（Hydraulic Turbinegovernor Simulationtester）是中试控股针对于水力发电调速系统、水力发电自动准同期系统特性检测与华中科技大学联合开发的一种综合性测试平台，仪器可以完成水轮机调速系统的空载摆动、空载扰动、甩负荷、不动时间，调速器静特性，接力器开关规律、仿真开/关机支持，频率死区测量、负荷响应试验和跟踪电网一次调频等试验项目,自动生成各种类型的试验报告，ZSTG2000水轮机调速器仿真测试仪还可以做通用录波器和频率发生器使用，并且系统采样频率可以达到4KHZ，这大大拓宽了仪器的使用范畴，增强了仪器的灵活性。
ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统内部集成了5种不同类型的水轮机组模型，仪器可以执行这些模型的仿真功能，使之与调速器构成闭环系统，使调速器在没有与真实机组连接的情况下也可以很方便的完成动态检测。
水轮机调速器是水轮发电机组非常重要的辅助控制设备之一。它的运行品质的好坏直接决定了机组的安全和稳定运行。降低水轮机调速器的故障率是提高机组运行可靠性的最行之有效的手段。

始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

1.1 ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统简介
ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统是湖北中中试针对于水力发电调速系统、水力发电自动准同期系统特性检测而开发的一种综合性测试平台，中试控股仪器可以完成水轮机调速系统的空载摆动、空载扰动、甩负荷、不动时间，调速器静特性，接力器开关规律、仿真开/关机支持，频率死区测量、负荷响应试验和跟踪电网一次调频等试验项目,自动生成各种类型的试验报告，ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统还可以做通用录波器和频率发生器使用，并且系统采样频率可以达到4KHZ，这大大拓宽了仪器的使用范畴，增强了仪器的灵活性。
ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统内部集成了5种不同类型的水轮机组模型，中试控股仪器可以执行这些模型的仿真功能，使之与调速器构成闭环系统，使调速器在没有与真实机组连接的情况下也可以很方便的完成动态检测。
1.2ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统特性和技术参数
1.2.1 软件系统
ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统具有功能强大的软件系统，在保证仪器能够方便完成各种试验的同时，大大提高了仪器的灵活性和通用性。仪器的软件系统的主要特性可概括如下：
1仪器能够自动生成WORD试验报告，Excel试验报告
2 试验报告对曲线进行自动标识，使试验报告制作完全自动化
3 所有采样通道的名称和单位都可以重新定义
4 各种试验的试验环境设置和仪器设置自动保存
5 内置混流式，轴流转浆式，冲击式，贯流式和非线性5种机组模型，满足不同类型调速器的仿真支持
6 自动计算各种试验的试验参数
7 简单方便的通道滤定方式
8 中试控股使用U盘或移动硬盘等存储设备方便的导出试验数据
9 实时绘制试验曲线，并且提高多种曲线分析工具，使用户可以对曲线进行任意缩放和定位操作
10 Windows XPE操作系统，可以实现软件系统自我保护与恢复，防止病毒攻入与侵蚀
11 采用防抖动处理，避免用户错误操作
12 对输入信号进行实时监测，及时自动切除超过量程范围的输入信号，保护信号采集通道和仪器
1.2.1 ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统硬件系统
ZSTG2000水轮机调速器和机组同期综合仿真测试系统硬件系统特性和技术参数如下：
1> 8路低电压／电流模拟量采集，电压和电流可以任意转换，电压输入范围-10V~10V，电流输入范围-20mA~20mA，10%~100%满量程采样误差小于0.2%
2> 2路频率测量通道，45HZ~55HZ范围，频率分辨率为0.001HZ，测量误差小于0.001HZ，测频电压输入范围0.5V~110V
3> 2路无源节点开关量测量通道
4> 2路有源节点开关量测量通道，开关信号输入电压范围12V~220V
5> 8路模拟量采集通道采用隔离采集方式，并且通道和通道之间也相互隔离
6> 2路有源节点开关量测量通道，开关信号输入电压范围12V~220V
7> 1路4-20mA模拟量输出通道,输出误差0.2%
8> 1路频率输出通道，频率分辨率为0.001HZ，45Hz-55Hz范围内输出误差0.001HZ，输出电压幅值AC12V
8> 触摸屏方式实现人机交互
9> 中试控股仪器自带8G数据存储空间
10> 12.1寸大彩屏显示

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水轮机调速器作用水轮机调速器常见故障和原因

水轮机调速器是水轮发电机组非常重要的辅助控制设备之一。它的运行品质的好坏直接决定了机组的安全和稳定运行。降低水轮机调速器的故障率是提高机组运行可靠性的最行之有效的手段。下面小编给大家介绍一下水轮机调速器作用以及水轮机调速器常见故障和原因。

一、水轮机调速器作用
水轮机调速器作为水轮机的重要构成部分，也是实现对水轮机进行调节的关键部分。为保证水轮机的正常运转，并据此保障水电站的正常、稳定运行，水轮机调速器一般具备两种功能:并网功能和调节功能。其中，并网功能是实现对水轮机运转状态进行自动调整的重要条件。在水轮机正常运转过程中，工作人员通过电脑向水轮机下达运转状态调整指令，随后水轮机调速器具备的并网功能可依据相关指令，对水轮机的运转状态进行自动调整，有利于保障水轮机的稳定运转。调节功能作为水轮机调速器的主要功能，也是体现水轮机调速器价值的功能，其的作用是对水轮机运转速度、水流量、功率等进行调节。即在水轮机运转过程中，工作人员可依据需求，利用调速器所具备的调节功能，将水轮机的转速、功率、水流量等调节至恰当的数值，以此保证水轮机运转的安全性和稳定性，进而为水电站的安全、稳定运行提供保障。

水轮机调速器作用

二、水轮机调速器常见故障和原因
1、机组自动空载频率摆动值大

其现象分为以下三种情况：

1）机组手动空载频率摆动达0.5~1.0HZ，自动空载频率摆动为0.3~0.6HZ

分析：机组手动空载频率扰动大，调速器参数整定不当

处理：进一步调整PID调节参数（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和调整接力器反应时间常数

Ty，尽量减小机组自动空载频率摆动值

2）机组手动空载频率摆动0.3~0.4HZ，自动空载频率摆动达0.3~0.6HZ，且调整PID调节数

bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd无明显效果

分析：接力器反应时间常数Ty值过大或过小

处理：调整电液（机械）随动系统放大系数，从而减小或加大接力器反应时间常数Ty，当调节过程接力器高频抽动，则Ty过小，当接力器动作迟缓且过调，则Ty过大

3）机组手动空载频率摆动0.2~0.3HZ，自动空载频率摆动大于等于上述数值，调PID参数无

明显改善

分析：接力器至导水机构和/或导水机构机械/电气反馈有过大的死区

处理：处理机械液压系统和减小反馈机构死区

4）微机调速器使被控机组频率跟踪于待并电网频率，后者摆动大而导致机组频率摆动大

分析：被控机组待并入的电网是小电网，电网频率摆度大

处理：调整微机调速器的PID调节参数：Tn向稍大的方向改变。

2、机组并网运行接力器开度自行减小

机组并网自动运行时，出现导叶接力器开度自行减少（又称“溜负荷”），其现象分为以下四种情况：

1）接力器开度（机组所带负荷）与电网频率的关系正常，调速器由开度/功率调节模式自动切至频率调节模式工作

分析：电网频率升高，调速器按静态特性（bp）减小负荷

处理：如果被控机组并入大电网运行，且不起电网调频作用，可取较大的bp值，并使调速器在开度模式或功率模式下工作

2）由三个因素构成①YPID 在较大位置②电液转换器平衡电流（电压）在开启方向 ③导叶向关闭方向运动

分析：电液转换器卡阻于关闭侧

处理：检查并处理电液转换器①切换并清洗滤油器 ②检查电液转换器并排除卡阻现象

3）由三个因素构成①YPID 与导叶实际开度Yg一致 ②机组所带负荷在空载附近 ③机组二次回路电源消失或切换

分析：机组油开关误动作

处理：检查送入微机调速器的机组油开关辅助接点，保证机组二次回路电源不间断。有的微机调速器在机组油开关断开时，即将电气开限以一定速度减至空载，或者立刻将其关至空载位置

4）由三个因素构成①YPID 与导叶实际开度反馈指示表基本一致 ②导叶实际开度明显小于YPID ③调速器发出“导叶故障”信号

分析：导叶行程电气反馈移位

处理：将调速器切至手动运行，检查导叶接力器位移，调整并可靠固定开度变送器锁紧定位螺钉

3、导叶接力器呈现跳跃式运动或抖动现象