本發明涉及水輪機技術領域,尤其是一種調速器主配電氣中位及比例閥中位調整方法。
背景技術:
目前水輪機調速器主配機械中位的調整通常是將主配閥芯調整到閥套開關腔油口中間的某一位置(現場叫遮程),只要閥芯油口未與閥套油口相通即算合格,將此時的電氣中位采樣值設置到電氣中位采樣通道中作為零點,就算完成電氣中位的調整,而比例閥中位通常不進行改變設置。這樣的方法存在以下幾個問題:
1、機械中位的調整在遮程的范圍內是隨機的,偏向開、關腔油口的行程也是不定的。當其他外力因素(如滲油、機械震動等)影響到主配后,中位會發生改變(此時圖1中a≠b),長時間累積會發生主配偏開或偏關現象,引起導葉往開或關方向移動,使得調速器主配和導葉頻繁動作,造成機組負荷的波動;
2、主配在正常調節時,由于電氣調節死區的存在和機械慣性的影響,主配中位每次在調節結束后并不能總是回到初始位置,長時間累積會發生主配偏開或偏關現象,引起導葉往開或關方向移動,使得調速器主配和導葉頻繁動作。
3、調速器主配和導葉的頻繁動作不僅會造成油泵的頻繁加載,引起油泵故障,還會使得油溫不斷上升,油溫到達一定高度則無法正常使用,導致調速器無法正常調節。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是提供一種調速器主配電氣中位及比例閥中位調整方法,適用于使用比例閥(或比例閥+步進電機等冗余配置)和主配、接力器作為執行結構形式的水電機組,能夠解決調速器主配壓閥及導葉頻繁動作的問題。
為解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案是:一種調速器主配壓閥電氣中位及比例閥中位調整方法,其特征在于,依次包括以下步驟:
主配壓閥中位調整;
主配壓閥中位傳感器零點初步調整;
導葉主接傳感器零點、滿點調整;
主配壓閥中位傳感器和比例閥中位精細調整。
優選的,所述主配壓閥中位調整包括以下步驟:
步驟一:調節主配壓閥閥芯絲扣來調節主配壓閥中位位置,然后觀察導葉位置是否發生改變;若15分鐘后導葉位置不發生改變,則主配壓閥中位調整完成,若15分鐘內導葉位置發生改變,則依據導葉動作開、關方向將主配閥芯位置反向進行調整,根據導葉動作的大小來決定閥芯位置調整的大小,再觀察15分鐘導葉位置是否發生變化,若導葉位置在15分鐘內仍發生改變,則重復調整過程,直至滿足要求。經過幾次調整后,主配壓閥中位已經比較接近實際中位,此時主配漏油量較小,主配位置變化在短時間內變化不明顯,所以要持續觀察一段時間才能確認主配壓閥中位是否調整準確。15分鐘時間是一個最低要求了,通常時間越長越能說明中位是否調整到位(通常30分鐘)。但是本發明可以使主配壓閥中位沒有調整到位的情況下通過后續電氣調整步驟達到主配壓閥中位調整好的目的。即主配壓閥中位調整不合適也可以通過本發明的調整,使得主配壓閥中位保持在合適的位置。
優選的,所述主配壓閥中位傳感器零點初步調整包括以下步驟:
步驟一:當液壓系統處于運行狀態時,將調速器切換至機手動模式,然后調整主配壓閥中位傳感器,使其采樣值處于16000;由于中位傳感器的測量模塊將傳感器送來的4-20mA電流信號轉換成0-32000的碼值,即工作人員在電氣元件中看到并且可以修改的值是一個碼值,沒有單位,碼值0代表全關滿點,此時主配應處于全關位置;碼值32000代表全開滿點,此時主配應處于全開位置;16000代表主配中位應處于中間位置即電氣中位零點。
步驟二:在導葉65%開度,調速器空載態、機手動模式下,初始設置主配壓閥中位傳感器零點碼值。導葉開度選值要注意兩個事項;1、機組在運行中導葉開度長期處在的位置;2、導葉開度位于導葉三段關閉的第一段拐點以上,由于向家壩機組在運行時長期處于65%開度附近及以上并且大于三段關閉第一段拐點,為滿足這兩個要求從而選取65%開度作為調整時開度。這是一個范圍值,而不一定非要在65%開度,所以要根據機組實際情況來確定。
優選的,所述導葉主接傳感器零點、滿點調整包括以下步驟:
步驟一:調速器液壓系統正常運行狀態時,投入緊急停機電磁閥,設置主接傳感器零點碼值;
步驟二:將調速器導葉的開度調節至100%開度,設置主接傳感器滿點碼值。
優選的,所述主配壓閥中位傳感器和比例閥中位精細調整包括以下步驟:
步驟一:在調速器空載狀態、電手動模式下,做導葉0%-70%電手動跟隨,然后調整驅動參數比例閥中位值,記下使導葉開始開啟的主配中位反饋測量值a1,再記下使導葉開始關閉的主配中位反饋測量值b1;
步驟二:在調速器空載狀態、電手動模式下,做導葉70%-10%電手動跟隨,然后調整驅動參數比例閥中位值,記下使導葉開始關閉的主配中位反饋測量值b2,再記下使導葉開始開啟的主配中位反饋測量值a2;
步驟三:取a1、a2、b1、b2平均值做主配中位電氣反饋零點值設置主配中位電氣反饋零點;
步驟四:在調速器空載狀態、電手動模式下,導葉開啟至70%開度,調整驅動參數比例閥中位值,記下導葉開度開始增大時比例閥中位反饋值c1,再記下導葉開度開始減小時比例閥中位反饋值c2;
步驟五:取c1和c2平均值做為比例閥中位設置值。
調速器通常有三種控制方式1自動模式(操作面板上各種指令信號不起作用,調速器控制根據內設程序自動形成閉環控制)2電手動模式(調速器接受操作面板上各種指令,如開度增減等進行閉環控制)3機手動模式(調速器各項電氣指令均不起作用,僅能通過機械手操來改變導葉開度)。
本發明提供一種調速器主配電氣中位及比例閥中位調整方法,具有以下有益效果:
1、本發明提供的方法擺脫了電氣中位調整對機械中位的依賴,即使機械中位調整不合適也可以通過本發明的調整,使得機械中位保持在合適的位置。
2、本發明提供的方法可以在主配發生偏開或偏關現象時,通過電氣調節將機械中位拉到理想的中間位置,避免主配偏開或偏關。
3、本發明提供的方法可以使主配每次調節后中位均回到理想的中間位置附近,避免因電氣死區和機械慣性的影響使中位位置發生大的改變。
4、本發明成功解決了水電機組調速器主配和導葉頻繁調節問題,保障了機組的穩定運行,為電網的穩定奠定了基礎。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
圖1為本發明主配壓閥的結構示意圖。
具體實施方式
一種調速器主配壓閥電氣中位及比例閥中位調整方法,其特征在于,依次包括以下步驟:
主配壓閥中位調整;
主配壓閥中位傳感器零點初步調整;
導葉主接傳感器零點、滿點調整;
主配壓閥中位傳感器和比例閥中位精細調整。
優選的,所述主配壓閥中位調整包括以下步驟:
步驟一:調節主配壓閥閥芯絲扣來調節主配壓閥中位位置,然后觀察導葉位置是否發生改變;若15分鐘后導葉位置不發生改變,則主配壓閥中位調整完成,若15分鐘內導葉位置發生改變,則依據導葉動作開、關方向將主配閥芯位置反向進行調整,根據導葉動作的大小來決定閥芯位置調整的大小,再觀察15分鐘導葉位置是否發生變化,若導葉位置在15分鐘內仍發生改變,則重復調整過程,直至滿足要求。用于初步調整主配壓閥中位,為后面電氣中位調整做好準備。
優選的,所述主配壓閥中位傳感器零點初步調整包括以下步驟:
步驟一:當液壓系統處于運行狀態時,將調速器切換至機手動模式,然后調整主配壓閥中位傳感器,使其采樣值處于16000;上一步已經初步調整好主配中位,此時主配中位對應電氣中位反饋應為電氣中位零點,所以碼值為16000。
步驟二:在導葉65%開度,調速器空載態、機手動模式下,初始設置主配壓閥中位傳感器零點碼值。在上一步基礎上,在調速器人機界面設置主配中位傳感器零點碼值。
優選的,所述導葉主接傳感器零點、滿點調整包括以下步驟:
步驟一:調速器液壓系統正常運行狀態時,投入緊急停機電磁閥,設置主接傳感器零點碼值;此時調整的是主接力器(簡稱主接)傳感器的反饋值,由于緊急停機電磁閥投入時導葉處于全關位置,所以此時對應主接零點碼值(此時調速器人機界面導葉開度顯示為0%)。
步驟二:將調速器導葉的開度調節至100%開度,設置主接傳感器滿點碼值。此時調速器人機界面顯示的導葉開度為100%,通過本步和上一步的設置,使導葉開度顯示和現場實際位置保持一致,達到導葉開度正確反饋的目的。
優選的,所述主配壓閥中位傳感器和比例閥中位精細調整包括以下步驟:
步驟一:在調速器空載狀態、電手動模式下,做導葉0%-70%電手動跟隨,然后調整驅動參數比例閥中位值,記下使導葉開始開啟的主配中位反饋測量值a1,再記下使導葉開始關閉的主配中位反饋測量值b1;目的是測量主配中位與上下遮程位置距離。
步驟二:在調速器空載狀態、電手動模式下,做導葉70%-10%電手動跟隨,然后調整驅動參數比例閥中位值,記下使導葉開始關閉的主配中位反饋測量值b2,再記下使導葉開始開啟的主配中位反饋測量值a2;重復上一步,多取幾組數據為后面取平均做準備。
步驟三:取a1、a2、b1、b2平均值做主配中位電氣反饋零點值設置主配中位電氣反饋零點;通過多次調整找到主配遮程的理論中位,設置好零點。
步驟四:在調速器空載狀態、電手動模式下,導葉開啟至70%開度,調整驅動參數比例閥中位值,記下導葉開度開始增大時比例閥中位反饋值c1,再記下導葉開度開始減小時比例閥中位反饋值c2;用于測量比例閥中位與開、關向死區值。
步驟五:取c1和c2平均值做為比例閥中位設置值。根據上一步確定并設置好比例閥中位設定值。
如圖1所示,主配壓閥通過比例閥(或步進電機等先導機構)來調節閥芯位置,當閥芯上移壓力油與圖中開腔連通時,導葉往開啟方向移動;當閥芯下移壓力油與圖中關腔連通時,導葉往關閉方向移動。
上述的實施例僅為本發明的優選技術方案,而不應視為對于本發明的限制,本發明的保護范圍應以權利要求記載的技術方案,包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內的等同替換改進,也在本發明的保護范圍之內。