505汽轮机调速系统说明书

汽轮机调速系统说明书前言是以微办理器为基础的调速器，合用于单执行机构或双执行机构的汽轮机控制。调速器采纳菜单驱动软件以指引现场工程是依据详尽的发电机或机械驱动应用要求对调速器进行组态编程。本说明书包含调速器的工作原理、系统构成、面板操作。一、工作原理及系统介绍505电子调理器比一般的液压系统控制精度高，自动化水平大大提高，热电负荷自整性也高。它能实现起落速（手动或自动）、配合电气并网、负荷控制（法为控制或功频控制）、抽汽热负荷控制及其余辅助控制，并可与DCS通信，控制参数在线调整和超速保护功能等，能使汽轮机适应各种工况并长久安全运转。基根源理并网前在升速过程中，转速闭环为无差控制，控制器将丈量的机组实质和给定转速的误差信号经软件解析办理及PID运算后输出标准电流信号给电液变换器，电液变换器接受调解其输出的标准电流信号，输出与输入电流信号相对应的调理信号油压；调理信号油压经液压伺服机构放大，控制油动机活塞运动，经过调理杠杆，改变调速汽门的开度，调理汽轮机高压段、低压段的进汽量，从而减少转速误差，达到转速无差控制。当转速达到3000转/分，机组可依据需要定速运转。此时505可接受自动准同期装置发出的或运转人员受冻发出的操作指令，调整机组实现同步，以便并网。机组并网后，假如采纳功率闭环控制，可依据需要决定505使机组马上带上初负荷，实测机组功率和机组转速作为反响信号，转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正；功率给定于功率反响比较后，经PID运算和功率放大后，经过电液变换器和油动机控制调节阀门开度来除掉误差信号，对机组实现无差调理。若功率不反响，则以阀位控制方式运转，即经过转速设定，开大调理汽门，增添进汽量达到增添负荷的目的。在甩负荷时，505自动将负荷调理切换为转速调理方式。机组容量较小不时建议可不采纳功率闭环控制。在机组带上必定电负荷后，可依据需要带热负荷，投入抽汽控制。505控制器依据机组工况图对机组电负荷及抽汽压力进行自动控制。系统构成505是基于32位微办理器的数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一体。操作盘包含一个两行（24个字符）显示、一个有30个操作键的操作面板。操作盘用来组态505、在线调整参数和操作汽轮机的起停及运转。经过操作面板上的两行液晶屏客观差控制参数的实质值和给定值。控制回路505控制器拥有三个独立的控制器通道：转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路、抽汽控制PID回路。前二者经过低选输出，别的有一个PID控制回路可串接在转速控制回路，用于串级控制。其通信接口有三种：RS232、RS485、辅助接点输入输出。控制器有三种操作模式：程序模式、运转模式和服务模式。组态控制器，只好以合适详尽的控制要求，程序模式一旦组态后不得改动。除非需要改变控制功能是方可在停机状态进入程序模式进行组态。运转模式主要用于操作汽轮机启动、正常运转、停机。程序模式在运转状态下可以更正运转参数，依据详尽的汽轮机控制需要经过编程组态作用于相应的系统。输入输出505系统控制器有两个控制回路可输出4~20mA标准电流信号，负载能力为360欧姆，同时可以家振颤电流0~10mA；控制器有两个转速传感器输入，其信号输入为高选。模拟量输入为4~20mA，有六个通道用于组态编程详尽应用，输入阻抗为200欧姆，可用于功率和主汽压力输入。因为只有一个通道是隔断的，当使用多于两个通道输入信号时，需要考虑信号隔断问题。模拟量输出为4~20mA,有六个通道可供用户使用，负载能力为600欧姆，可用于输出某一变量，比方转速、功率等。接点输入为干接点，共有20个，此中包含启动、停机（机组正常运行状态要求常闭）、外面复位（闭合短脉冲信号）、转速高升（闭合短脉冲信号）、转速降低（闭合短脉冲信号）。其余接点可组态使用，用于并网运转的汽轮发电机组一定组态两个用于发电机出口油开关触点以及并大网油开关触点，这两个触点直接由油开关辅助接点引出（机组并网信号正常要求常闭）。别的也可组态外面停机（闭合短脉冲信号）、投入/排除抽汽控制（投入是为常闭，排除视为常开）、外面运转（闭合短脉冲信号）、抽汽高升（闭合短脉冲信号）、抽汽降低（闭合短脉冲信号）。继电器输出容量为28VDC1A，共有八个继电器，此中两个用于指定为停机及报警，停机继电器正常运转时带电，停机时不带电。别的抽汽机组可组态抽汽投入状态继电器，其余继电器可组态所需功能，相同也可组态停机。控制系统输入丈量元件主要有测速、测功及测压元件。测速元件可以采纳磁电式或电涡流式测速探头。本系统采纳磁电式传感器。磁电式传感器内装永久磁钢，在其端面磁头处形成磁场，一旦该处磁阻发生变化，传感器内部线圈能感觉出相应的交流电压信号。在旋转体上安装导磁体发讯齿轮，齿轮模数大于2。传感器可安装在径向。传感器端面距齿轮顶端1毫米，距离较小则感觉出较大的输出信号。传感器输出为双绞障蔽线，其障蔽线与双绞线中任一根相并联后再连接至505转速丈量通道“-”端。测压元件采纳惯例电容式两线制压力变送器。压力变送器供电可以外面共点火控制器自己供电。因为505控制器的模拟量输入通道只有一路是隔断的，当压力输入采纳不隔断通道时，一定考虑输入隔离问题，不然一定采纳505自己供电（经过505内部跳线）。建议采纳外面供电方式。测功元件采纳发电机功率变送器。系统介绍汽轮机采纳有数字电液控制系统构成的控制方式，并网前对汽轮机进行转速控制，在并网后对汽轮机进行负荷控制，并能在以下任何一种机组运转方式下安全经济运转：抽凝工况、抽汽工况。505系统的基本自动控制功能是汽轮机的转速控制和负荷（热电负荷）控制功能。负荷控制是经过改变转速设定来达成的。同时它也拥有其余辅助功能。1启动升速及转速控制和保护可以选择自动、半自动、手动三种启动方式之一，这三种方式的切换只有在停机后在控制器程序组态中改变来实现，本系一致般采纳前两种方式。在505控制下可进行电超速保护试验、机械超速保护试验。拥有超速保护（109%）功能。同步及自动初负荷控制机组定速后，可由运转人员经过手动或“自动准同期”装置发出的转速增减信号调整机组转速以便并网。机组并网后，505厘及自动使机组带上必定的初负荷以防范机组逆功率运转，当不采纳功频控制时控制器将不设初负荷。负荷控制及甩负荷系统能在汽轮发电机并入电网后可依据运转状况或电厂运转规程，运转人员经过操作控制其转速给定值控制汽轮发电机从带初负荷直到带满负荷，并应能依据电网要求参加一次调频。系统拥有开环和闭环两种控制方式去改变或保持其轮发电机的负荷。开环控制依据转速给定值及频差信号确立阀门的开度指令。该种方式即阀位控制方式。闭环控制则以七轮发电机的实发功率作为反响信号进行负荷自动调理。该种方式即为功频控制方式。负荷控制可以经过在并网后增添或减少转速设定值来实现。抽汽控制可自动或手动投入。在自动投入状况下，在抽汽菜单显示时操作投入。而后经过增添或减少抽汽压力设定值即可增减抽汽负荷。投入抽汽控制时控制器将对机组热电负荷进行自整控制。当机组甩负荷时，控制器自动切换到转速控制方式并切除功率和抽汽控制，保持汽轮机转速在同步转速（2950转/分）下空转，以便汽机能迅速重新并网。操作及通信全部控制指令可以经过控制器自己键盘、触点、遥控或通信方式发出。控制器装备有RS232、RS422、RS485三种通信接口供用户选择与DCS通信。通信协议采纳MODBUS协议。比方转速设定起落可以经过505操作面板ADJ键调理，也可以经过505外面转速起落触点控制。硬接线开关量采纳干接点，模拟量采纳4~20mA.全部控制指令可以经过控制器自己键盘、遥控或通信方式输入。二、汽轮机的启动执行器的标定在汽轮机第一次运转欠或可能影响执行机构或阀门维修后应依据下述步骤进行阀门的标定以保证调速器的标定与汽轮机调速汽门一致。步骤以下：在标定过程中，紧迫停机触点输入一定闭合或跨接。执行系统RESET指令。（按“RESET”键）按调速器面板上的“EmergencyShutdown（紧迫停机）”按钮。按“ACT”键，而后按下翻键直到出现“StrokeActuatoudsbled,SteamMustbeoff”（确认主汽门已经切断了汽轮机的汽源）按“YES”键（屏幕显示“StroketoMin-Enabled，MincurrAdjust*20.000”）按“YES”键进入该方式或下翻键头转入所需的方式。6．aStroketoMin-Enabled,MincurrAdjust*按“YES”键迫使执行机构输出至下限值或零位。6．bStroketoMax-Enabled,MaxcurrAdjust*按“YES”键迫使执行机构输出至之上限值。岸上生活降落键来改变100%执行机构行程市的电流值。6．cManuallyAdjust-Enabled,StrokeValue在该显示屏幕下按上涨、降落键将以5%/秒的速率在0~100%之间改变阀门的输出电流。7当标定结束时，505所显示的0~100%阀门地点一定等于0~100%实质阀门行程。按两次CLEAR键来保存改正值并退出标定方式。汽轮机的启动方式有三种可供选择的汽轮机启动方式：手动、半自动、全自动。这三种启动方式在程序模式下选择，改正启动方式只好在停机后进入程序模式才能进行。三种启动方式的操作分别介绍以下：手动启动方式当组态了手动启动方式时，采纳以下启动操作程序：1、确认汽轮机已进入准启动阶段。（启动前的准备参照“安装使用说明书”）2、发一复位“RESET”指令（使全部报警和停机状态复位）。3、关闭电动隔断门及其旁通阀门，而后全开主汽门。4、发出运转“RUN”指令。这时，调速器将以“阀位限制器速率（ValveLimiterRATE）”开启调理阀至其最大地点。转速给定值以“至最低转速速率（RateToMinRate）”从零变化至最低控制转速。5、以可控速率开启主汽门前旁通阀门。当汽轮机转速高升至最低控制转速时，调速器的转速PID经过控制调理阀的开度来控制汽轮机的转速。6、将电动隔断门开启至100%开度。转速保持在最低控制转速下直到运转人员进行操作。假如组态了“序次自动启动”则就由序次自动启动程序开始控制。半自动启动方式当组态了半自动启动方式时，采纳以下启动操作程序：1、确认汽轮机已进入准启动阶段。（启动前的准备参照“安装使用说明书”）2、发一复位“RESET”指令（使全部报警和停机状态复位）。3、打开主汽门（确认汽轮机没有加快）。4、发“RUN”指令。*此时，转速给定值以“至最低转速速率（

RateToMinRate）”从零变化至最低控制转速给定值。5、以控制的速率提高调速器的阀位限制器。*当汽轮机转速高升至最低控制转速时，调速器的转速PID经过控制调理阀的开度来控制汽轮机的转速。6、将阀位限制器提高至100%开度。转速保持在最低控制转速下直到操作人员进行操作。假如组态了“序次自动启动”，则就由序次自动启动程序开始控制。自动启动方式当组态了自动启动方式时，采纳以下启动操作程序：1、确认汽轮机已进入准启动阶段。（启动前的准备参照“安装使用说明书”）2、发一复位“RESET”指令（使全部报警和停机状态复位）。3、打开主汽门（确认汽轮机没有加快）。4、发“RUN”指令。调速器将以“阀位限制器速率”开启调理阀至最大地点。转速给定值以“至最低转速速率”高升至最低控制转速。*当汽轮机转速高升且与转速给定值一致时，调速器的转速PID通过控制调理阀的开度来控制汽轮机的转速。转速保持在最低控制转速下直到运转人员操作或最低控制转速延时达成后转速开始依据新的转速设定值进行变化。序次自动启动该功能不一样于“自动启动方式(AUTOMATICSTARTMODE)”，序次自动启动可以与三种启动方式中的任一种一起使用。采纳这一功能，发出“RUN”指令后，序次自动启动程序就将转速给定值升至低暖机砖宿设定值，并在该社定值下保持一段时间。再将转速给定值升至高暖机转速设定值，相同在该社定值下保持一段时间。而后将转速给定值增值额定转速设定值。热态启动和冷态启动的全部升速率和保持时间都是可编程的。利用跳闸后的停机时间计时器来确立热态启动和冷态启动的不一样控制。当执行停机指令且汽轮机转速降至低于低暖机转速设定值时开始计时。采纳序次自动启动程序，假如在发出“RUN”指令时，系统的停机时间处于所设定的“热态启动”和“冷态启动”时间之间，调速器将在热态启动和冷态启动参数之间进行内插计算以确立启动升速率和保持时间。随时都能从键盘、触点输入或经过Modbus暂停序次自动启动程序。可以经过暂停指令，转速给定值起落指令来暂停执行序次自动启动程序，也可以从键盘或Modbus通信直接输入转速给定值来暂停执行序次自动启动程序。三个指令源中任意一个最后发出的指令将决定程序的运转方式。但是，停机状态将使该功能退出执行，只有在执行启动后才能要求重新投入该功能。4转速PID运转方式转速PID依据组态和系统条件，按以下方式之一运转：1、转速控制；2、频率控制；3、机组负荷控制当组态为非发电机应用时，转速PID一直以转速控制方式运转，而当组态为发电机应用时，发电机和电网断路器的状态决定了转速PID的运转方式。（1）转速控制发电机断路器触点断开时，转速PID以转速控制方式运转，转速PID将汽轮机控制在恒定的转速或频率下而与其实质负荷没关。（2）频率控制发电机断路器触点闭合而电网断路器触点断开时，转速PID以频率控制方式运转，机组将运转于恒定转速或频率下而与其实质负荷无关。当断路器的状态使转速PID切换到频率控制时，转速给定值立即阶跃变化至选择频率控制前最后一次检测到的转速。假如最后一次检测到的转速不一样于额定转速给定值，转速给定值将以1转/秒的缺省速率变化至额定转速给定值。（3）机组负荷控制当发电机和电网断路器都闭合时，转速PID以机组负荷控制方式运转。在电网中并列运转时，给定值高于额定转速就能使负荷从0增添到100%。机组的赴河北变换为额定转速的百分比。不等率%X发电机负荷X额定转速=给定值变化比方：5%X100%X3000=150这说明：当机组在电网中并列运转时，转速给定值能从3000转/分调整至3150转/份使机组负荷从0增添到100%。超速试验当机组无论按哪一种方式启动，并按早先组态好的序次自动启动程序稳固在额定转速时，就可以进行汽轮机的超速试验。超速试验的步骤以下：1、将转速给定值提高至调速器上限转速设定值；2、为了记录本次超速试验室所达到的最高转速值，必需的话，请清除掉“HighestSpeedReached”值。除掉时按OSPD(OVERSPEED)键，下翻至显示屏2，按YES键。注意：改制也能在控制（CONT）键下除掉或读出。3、试验时同时按OSPD键和AdjustUP键提高转速给定值。转速给定值高升至高于调速器上限转速设定值时，OSPD键中的投入超速试验LED灯将亮起。假如此时开释OSPD键，转速给定值将返回到调速器上限转速设定值。4、以但汽轮机转速达到调速器的内部OVERSPEEDTRIPLEVEL设定值，OSPD的LED就闪耀且屏幕闪耀显示“Speed>Trip”信息。5、假如在超速试验LED闪耀时开释OSPD键，机组将因超速而跳闸。6、假如进行机械超速试验，则不要开释OSPD键且连续调整转速给定值就能使其达到超速试验极限值，超速试验LED将以较快的频率闪耀，表示已达到最大转速给定值，机组应由外面跳闸装置跳闸。机组带电负荷接收到发电机断路器触点和电网断路器触点闭合信号后即可带电负荷。此时调整转速设定点值，假如转速不等率设置为5%，那么，当转速设定点值从3000转/份上涨至3150转/分时，机组就能从0带满100%电负荷。加负荷控制见《安装使用说明书》加负荷曲线。7机组带抽汽、带热负荷（假如使用505E调速器）投入抽汽的条件是：1）抽汽信号没有无效；2）机组带伤25%额定电负荷；3）发电机断路器触点闭合；（假如组态）4）电网断路器触点闭合。（假如组态）可以采纳手动和自动两种方式投入/切除抽汽控制。手动投入抽汽控制时，慢慢降低低压阀位限制器，直到低压阀位限制起到它的最小开度地点，抽汽PID开始工作，此时抽汽控制就投上了。手动切除抽汽控制时，慢慢高升低压阀位限制器，直到低压阀位限制起到它的最大开度地点，抽汽PID停止工作，此时抽汽控制就切除了。当505接收到一个投入/切除指令时，505就自动降低/高升低压阀位限制器开度地点，来投入/切除抽汽控制。3．8停机可以经过“CONT”键控制机组自动停机。也能采纳手动方式，按必定的速率降负荷，负荷减到0，获得解列信号后，打闸关闭主汽门和调速汽门。三、调速器的安装安装调速器的安装一定留有足够的接线空间，面板上的8个螺钉保证了调速器的坚固安装，其重约4千克，同意在-25摄氏度到65摄氏度的环境温度中运转。电气连接电气连接参照本公司供给的《电气原理图》。因为电磁搅乱的原由，建议小电流接线（端子52到121）与大电流端子（端子1到51）分开布线。调速器要求电源要有必定的输出电压和电流的能力。在大多数状况下，这个功率额定值由伏安（VA）来表示。电源的额定功率应大于或等于调速器的额定功率。下边为调速器不一样电源的额定功率值及熔断器规格：18~32VDC(6.25A内置熔断器，77VA最大)88~132VAC@47~63Hz获90~150VDC（2.5A内置熔断器，143VA最大）180~264VAC@47~63Hz（1.5A内置熔断器，180VA最大）障蔽接地在接线端子块上，每个转速传感器输入、执行机构输出、模拟输入、模拟输出和通信接口都分别有一个独立的障蔽接线端。全部这些输入都应当采纳双股绞合障蔽线。继电器输出、触点输入和电源接线平时不要求障蔽，但假如需要也可以障蔽。四、调速器的组态编程调速器在上电后自动进入自检状态，包含自己硬件检查和组态检查。一旦组态检查达成且汽轮机处于停机状态，就可以进入调速器的编程方式进行组态。按PRGM键，输进口令1113，而后按ENTER键，显示器大将出现SHUTDOWNCONTROLY/N的提示。假如按YES键，调速器将触发停机并可进入编程方式。假如按NO键，调速器将返回到选择方式屏幕且不进入编程方式。一旦组态达成后，要退出编程方式应按两次CLEAR键，这样就使调速器保存所组态的内容并启动组态检查程序。假如变为组态没有出错，调速器将显示“ControllingParameter/PressRunorProgram”;假如犯错，将显示“ConfigERROR—PressPRGM”以及所发现的组态错误。调速器在出厂前已经针对详尽的运用进行了组态，用户一定按《电气原理图》接线，不然要进入编程方式进行组态更正。五、操作说明SPEED转速监察屏幕LMTR阀位限制器屏幕ACTR执行机构屏幕CONT控制参数屏幕