BWST-PLC型调速器在舟白水电站的应用

摘要：本文主要介绍了重庆舟白水电站的BWST-PLC系列步进式无油电转可编程微机调速器电气部分，包括调速器的结构、配置、安装调试。

关键词：步进式；调速器、控制

1、概况：

舟白电站位于重庆市黔江区境内的乌江一级支流阿蓬江上，距上游朝阳寺水电站20公里，距下游渔滩水电站14.5公里，机组为灯泡贯流式，装机容量为2x12MW，多年平均年发电量8014万kW.h。电站按“无人值班”(少人值守)原则设计，采用计算机监控系统。

2、调速系统技术特点

2.1 BWST-PLC系列步进式无油电转可编程微机调速器是以进口可编程控制器（PLC）为控制核心，以步进无油电转作为电液转换环节，以机械液压系统作为执行机构，组成的一种新型微机调速器。

BWST-PLC系列步进式无油电转可编程微机调速器，以高性能液晶触摸屏作为中文人机界面，可显示各种数据、状态，进行各种操作、试验、记录、报警、打印、通信等功能。

2.2BWST-PLC系列步进式无油电转可编程微机调速器有频率调节、开度调节和功率调节三种控制模式，根据需要选择不同的控制摸式。这种切换，一是通过操作终端上的触摸键或二次回路接点来完成，二是通过数字通信接口来完成。采用频率调节模式时，又分为跟踪频给和跟踪网频方式。跟踪网频方式运行时可实现机组频率跟踪电网频率，可以保证机组频率与电网频率相一致，便于并网。当采用功率调节模式时，PI环节按功率偏差进行调节，实现机组有功功率恒定。对于功率给定，它一方面作用于PI环节，另一方面通过开环控制直接作用于输出，提高了功率增减速度。

2.3 BWST-PLC系列步进式无油电转可编程微机调速器采用了一种新型PID控制器――基本型逻辑控制器，俗称九点控制器，根据偏差与偏差变化率实际运行状况抽象成九个工况点（强加、稍加、弱加、微加、保持、微减、弱减、稍减、强减9种工况），从而给出相应的控制策略进行有效的控制。

3. BWST-PLC 型微机调速器电气安装调试

3.1安装

（1）柜体安装。柜体要安装牢固，可靠接地。

（2）外部接线。按照端子图将外部接线按要求接好。导叶/浆叶反馈、步进电机反馈、机组有功、机频、网频、通讯电缆等要用屏蔽线，且不能跟动力电缆走一个线槽。交、直流电源也不能跟动力电缆走一个线槽。

（3）检查各电源是否短路，有无接地现象。

（4）检查导叶/浆叶反馈、步进电机反馈、机组有功、机频、网频、通讯电缆等的接线，除屏蔽线外，不能与大地短接。

（5）检查各端子、插头连接是否牢固，各元件是否完好无损。

3.2调试

（1）额定油压时

a．调整开关机时间

先调开机时间，转动两个关机时间调整螺栓，改变其和集成阀盖的距离，从而限制主配压阀活塞开机行程以满足开机时间要求。再调关机时间，改变两个关机时间调整螺母和圆盘之间的距离，从而限制主配压阀活塞关机行程以满足关机时间要求。两个对称零件的限位距离必须相等,用塞尺测量差值不得大于0.02mm,调妥后必须将所有紧固螺母拧紧。

b．分段关闭装置的调整

调整分段阀上方的调整螺钉，可以改变节流活塞与阀体之间的节流面积，从而可以改变分段后的慢关机速度。转动凸轮，改变它和回复轴的相对位置，就可以改变分段关闭的拐点位置。

（2） 接线

接线时参照附图4-1：外接端子图和外接端子原理图，并确保导叶反馈传感器电位器2、3 脚间电阻增大时对应导叶开出，将导叶反馈传感器电位器的1 脚、2 脚、3 脚正确接好。

例如导叶反馈传感器电位器的1 脚应接直流电源的正，中间抽头2 脚应接入导叶反馈输入端，导叶反馈传感器电位器的3 脚接入直流电源零。因为导叶反馈传感器电位器的测量范围是DC0～10V，而端子排上的电源是DC24V，所以加入导叶反馈调整板，用一个电阻和一个电位器分压，使得引入导叶反馈传感器电位器的1 脚的电源是DC10V。

导叶反馈调整板在端子排上，导叶反馈传感器安装在接力器上，导叶反馈传感器电位器在导叶反馈传感器内部。

图3-1 导叶反馈传感器接线图

导叶反馈传感器调整就是调零和调整满度。调节操作时请参照图和附图：外接端子图和外接端子原理图，该调整在额定油压和机电联调下进行。调整需要用到mA 级万用表。

（3） 调零

当引导阀的阀盘封住引导阀衬套的搭叠量窗口时，主配压阀活塞的阀盘也必须封住主配压阀阀体（或衬套）的搭叠窗口。其调整方法如下：

先将连接螺杆拧入至合适位置（连接筒盖上端面离垫板下端面约79mm）。然后用手轮将接力器开出，使其停在某一开度，此时观察接力器能否稳住；（精确时可用百分表测量。）若不能稳住，则说明零位没有调整好。根据接力器移动方向，确定是“偏开”或“偏关”，这时可调节连接螺杆以调整引导阀活塞和主配压阀活塞的相对位置，来满足两者搭叠量窗口均能封住。如接力器偏开，可以调整连接螺杆使其上移；如接力器偏关，可以调整连接螺杆使其下移。调整好后将接力器开到（或关到）另外几个开度位置，观察接力器，若接力器能在任何开度位置稳住，即表示零位已调整好，此时应将锁紧螺母锁住。

当然，要达到接力器一点不动是不可能的。由于制造工艺误差和接力器可 出现两腔微弱串油也能导致接力器爬行，只要达到5 分钟漂移1mm 即可，并要求略微偏关。

（4）调整满度

确保进水阀门关闭、导叶能够动作、无水试验的条件下，切机械手动，紧急停机复归，确保导叶全开。

用万用表测量反馈传感器电位器1、3 脚，以螺丝刀旋转端子排反馈调整板上电位器的螺丝，至测量至在9.90V～10.0V 范围内，在触摸屏系统设置画面上设置导叶满度值为当前导叶采样值。

调整完零值与满度值后，需要校核两次，保证导叶全关（开）时的触摸屏系统设置画面上的导叶采样值≥（或≤）导叶零点（满度）设定值，否则要重新设定零点（或满度）值。

4.结束语

随着计算机技术和控制理论的发展，水轮机调速器技术也不断的发展和提高，克服了目前步进电机调速器存在的缺陷。BWST-PLC系列步进式无油电转可编程微机调速器具有结构简单可靠、不耗油、油泵起动次数少、优质要求低、不卡涩、断电后调速器保持接力器当前开度不变、免维护、易于操作、人机对话方便的优点。自2005年8月13日，舟白水电站1#机组并网发电运行至今，调速器运行状况良好，负荷波动量小，负荷调节快，超调量小。可靠性和调节品质完全满足电厂“无人值班”(少人值守)的要求。

作者简介：

李长海：男，工程师，中国水利水电第一工程局有限公司，从事水电站发电机组安装、调试工作。