機組轉(zhuǎn)速信號測控裝置LD-D50F-3DA-09運行原理

機組轉(zhuǎn)速信號測控裝置LD-D50F-3DA-09運行原理

轉(zhuǎn)速信號測控裝置LD-D50F-3DA-09是專為水力發(fā)電廠而設(shè)計的，用于測控發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速、頻率、轉(zhuǎn)速百分比的工業(yè)智能儀表。輸入信號可采用來自發(fā)電機機端的電壓信號，也可采用接近開關(guān)的脈沖信號；還可以同時采用電壓信號和脈沖信號，二路傳感器互為備份進一步提高了系統(tǒng)可靠性。 LD -D50F最多含有八路繼電器輸出接點，儀表面板八個LED分別指示八個繼電器的狀態(tài)。繼電器的動作值均可設(shè)定，設(shè)定參數(shù)值具有停電保護功能。儀表面板具有光柱顯示，使顯示更直觀。儀表可選擇顯示轉(zhuǎn)速、頻率、轉(zhuǎn)速百分比，以及選擇顯示轉(zhuǎn)速、頻率、轉(zhuǎn)速百分比最大值。

水輪機轉(zhuǎn)速測量裝置LD-D50F僅僅采用電氣方面PT (電壓互感器)轉(zhuǎn)換過來作為對應(yīng)轉(zhuǎn)速,這種落后的方式已經(jīng)危害到水輪機的安全運行,尤其是達到額定轉(zhuǎn)速的110%時,PT端信號異常,影響跳機信號動作,造成水輪機損壞.因此,以提高安全的目的,電廠人員經(jīng)過調(diào)研,采用改進的安裝方式,在水輪機上安裝轉(zhuǎn)速測量裝置,并在轉(zhuǎn)速表上取110%轉(zhuǎn)速值準(zhǔn)確送出跳機信號,實現(xiàn)了PT側(cè)和就地側(cè)二選一的雙重保護,增加了水輪機運行的安全系數(shù).

主要技術(shù)參數(shù)

工作電源：85~265VAC或110~250VDC

環(huán)境溫度： -20～50℃、相對濕度≤85%；不含腐蝕性氣體海拔高度： ≤2000m

測量信號的電壓范圍： 2.5～260AC、0.2～120VAC（根據(jù)客戶要求選擇）

測量信號的轉(zhuǎn)速范圍：轉(zhuǎn)速：0.05～3000 轉(zhuǎn)／分 精度 na＝N±0.1%

測量信號的頻率范圍：頻率：0.1～200Hz 精度 fa＝f±0.1%

測量信號的轉(zhuǎn)速占空比范圍：0～175% 精度：±0.1%

接點輸出容量： 3A/220VAC.DA信號輸出：4～20mA（根據(jù)客戶要求選擇）

通訊接口輸出：RS485/標(biāo)準(zhǔn)Modbus（根據(jù)客戶要求選擇）

顯示內(nèi)容：機組頻率(MAX)、轉(zhuǎn)速(MAX)、轉(zhuǎn)速百分比(MAX)

開孔尺寸：152×76mm；外型尺寸：160×80×250mm；

整機功耗：≤10W

  轉(zhuǎn)速測量是水電機組最重要的參量之一，它與調(diào)速、勵磁、同期及控制系統(tǒng)等直接關(guān)聯(lián)，如果轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)發(fā)生故障，將會直接影響整個系統(tǒng)，甚至危及設(shè)備安全，這一點對于“無人值班”電站就顯得更為重要。
以前國內(nèi)轉(zhuǎn)速測量通常有殘壓測頻和同軸聯(lián)接的機械過速開關(guān)二種，按供貨習(xí)慣通常由主機廠配套提供，而主機廠本身并不生產(chǎn)這些產(chǎn)品，所以元器件幾乎都是從市場上購買的，其結(jié)果是殘壓測頻轉(zhuǎn)速信號器由于抗干擾能力差而頻繁發(fā)生誤動。而機械過速開關(guān)也由于誤差太大、調(diào)試不方便（調(diào)定值時要反復(fù)的進行機組過速，對機組機械部分壽命不利）而無法正常投入使用。
  目前國外轉(zhuǎn)速測量通常有兩種方式，一種是齒盤測速，另一種是發(fā)電機殘壓測頻。當(dāng)機組轉(zhuǎn)速大于80%nr（nr為額定轉(zhuǎn)速）時，調(diào)速器自動選擇發(fā)電機殘壓測頻通道來測量機組的頻率。齒盤安裝在主軸上，同時設(shè)有兩個電氣獨立的測速探頭，把測得的信號通過各自的轉(zhuǎn)速傳感器變成具有一定幅度的方波脈沖輸入調(diào)速器中，調(diào)速器經(jīng)過計算處理求出轉(zhuǎn)速值。這兩個探頭同時測量，一方面可以補償由于水輪機大軸移動（在軸承限制范圍內(nèi)）引起的誤差；另一方面，通過比較兩個環(huán)節(jié)測得的轉(zhuǎn)速值，可以監(jiān)視轉(zhuǎn)速傳感器是否正常工作。殘壓測頻是通過發(fā)電機端PT來測量發(fā)電機的殘壓，然后把測得的殘壓通過隔離、限制和濾波，最后輸入到調(diào)速器中。機組控制所需的轉(zhuǎn)速信號器都由調(diào)速器的微處理機產(chǎn)生，通過轉(zhuǎn)速繼電器以開關(guān)量的形式輸出。轉(zhuǎn)速繼電器的設(shè)定值可以通過PC機或LCD終端鍵盤上的+/-按鈕來調(diào)整。

    根據(jù)筆者的經(jīng)驗，一臺機組安裝兩套獨立的測速裝置，其中一套齒盤測速，另一套用殘壓測速，兩套裝置互為備用，就可以很好的滿足機組轉(zhuǎn)速測量的目的。另外，在選用測速裝置時應(yīng)注意以下幾個方面的問題：(1) 根據(jù)實際應(yīng)用情況，筆者認(rèn)為PLC型的裝置較單片機型的裝置工作可靠、抗干擾能力強，在選擇時應(yīng)優(yōu)先考慮；(2) 在選擇齒盤測速傳感器是應(yīng)優(yōu)先選擇直徑較大的傳感器，這樣傳感器距離的調(diào)節(jié)比較方便。