CN106246456B - 一种调速器主配压阀电气中位及比例阀中位调整方法 - Google Patents

Abstract

一种调速器主配压阀电气中位及比例阀中位调整方法，依次包括以下步骤：主配压阀中位调整；主配压阀中位传感器零点初步调整；导叶主接传感器零点、满点调整；主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整。本发明提供的方法摆脱了电气中位调整对机械中位的依赖，即使机械中位调整不合适也可以通过本发明的调整，使得机械中位保持在合适的位置。

Description

一种调速器主配压阀电气中位及比例阀中位调整方法

技术领域

本发明涉及水轮机技术领域，尤其是一种调速器主配电气中位及比例阀中位调整方法。

背景技术

目前水轮机调速器主配机械中位的调整通常是将主配阀芯调整到阀套开关腔油口中间的某一位置（现场叫遮程），只要阀芯油口未与阀套油口相通即算合格，将此时的电气中位采样值设置到电气中位采样通道中作为零点，就算完成电气中位的调整，而比例阀中位通常不进行改变设置。这样的方法存在以下几个问题：

1、机械中位的调整在遮程的范围内是随机的，偏向开、关腔油口的行程也是不定的。当其他外力因素（如渗油、机械震动等）影响到主配后，中位会发生改变（此时图1中a≠b），长时间累积会发生主配偏开或偏关现象，引起导叶往开或关方向移动，使得调速器主配和导叶频繁动作，造成机组负荷的波动；

2、主配在正常调节时，由于电气调节死区的存在和机械惯性的影响，主配中位每次在调节结束后并不能总是回到初始位置，长时间累积会发生主配偏开或偏关现象，引起导叶往开或关方向移动，使得调速器主配和导叶频繁动作。

3、调速器主配和导叶的频繁动作不仅会造成油泵的频繁加载，引起油泵故障，还会使得油温不断上升，油温到达一定高度则无法正常使用，导致调速器无法正常调节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种调速器主配电气中位及比例阀中位调整方法，适用于使用比例阀（或比例阀+步进电机等冗余配置）和主配、接力器作为执行结构形式的水电机组，能够解决调速器主配压阀及导叶频繁动作的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种调速器主配压阀电气中位及比例阀中位调整方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

主配压阀中位调整；

主配压阀中位传感器零点初步调整；

导叶主接传感器零点、满点调整；

主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整。

优选的，所述主配压阀中位调整包括以下步骤：

步骤一：调节主配压阀阀芯丝扣来调节主配压阀中位位置，然后观察导叶位置是否发生改变；若15分钟后导叶位置不发生改变，则主配压阀中位调整完成，若15分钟内导叶位置发生改变，则依据导叶动作开、关方向将主配阀芯位置反向进行调整，根据导叶动作的大小来决定阀芯位置调整的大小，再观察15分钟导叶位置是否发生变化，若导叶位置在15分钟内仍发生改变，则重复调整过程，直至满足要求。经过几次调整后，主配压阀中位已经比较接近实际中位，此时主配漏油量较小，主配位置变化在短时间内变化不明显，所以要持续观察一段时间才能确认主配压阀中位是否调整准确。15分钟时间是一个最低要求了，通常时间越长越能说明中位是否调整到位（通常30分钟）。但是本发明可以使主配压阀中位没有调整到位的情况下通过后续电气调整步骤达到主配压阀中位调整好的目的。即主配压阀中位调整不合适也可以通过本发明的调整，使得主配压阀中位保持在合适的位置。

优选的，所述主配压阀中位传感器零点初步调整包括以下步骤：

步骤一：当液压系统处于运行状态时，将调速器切换至机手动模式，然后调整主配压阀中位传感器，使其采样值处于16000；由于中位传感器的测量模块将传感器送来的4-20mA电流信号转换成0-32000的码值，即工作人员在电气元件中看到并且可以修改的值是一个码值，没有单位，码值0代表全关满点，此时主配应处于全关位置；码值32000代表全开满点，此时主配应处于全开位置；16000代表主配中位应处于中间位置即电气中位零点。

步骤二：在导叶65%开度，调速器空载态、机手动模式下，初始设置主配压阀中位传感器零点码值。导叶开度选值要注意两个事项；1、机组在运行中导叶开度长期处在的位置；2、导叶开度位于导叶三段关闭的第一段拐点以上，由于向家坝机组在运行时长期处于65%开度附近及以上并且大于三段关闭第一段拐点，为满足这两个要求从而选取65%开度作为调整时开度。这是一个范围值，而不一定非要在65%开度，所以要根据机组实际情况来确定。

优选的，所述导叶主接传感器零点、满点调整包括以下步骤：

步骤一：调速器液压系统正常运行状态时，投入紧急停机电磁阀，设置主接传感器零点码值；

步骤二：将调速器导叶的开度调节至100%开度，设置主接传感器满点码值。

优选的，所述主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整包括以下步骤：

步骤一：在调速器空载状态、电手动模式下，做导叶0%-70%电手动跟随，然后调整驱动参数比例阀中位值，记下使导叶开始开启的主配中位反馈测量值a1，再记下使导叶开始关闭的主配中位反馈测量值b1；

步骤二：在调速器空载状态、电手动模式下，做导叶70%-10%电手动跟随，然后调整驱动参数比例阀中位值，记下使导叶开始关闭的主配中位反馈测量值b2，再记下使导叶开始开启的主配中位反馈测量值a2；

步骤三：取a1、a2、b1、b2平均值做主配中位电气反馈零点值设置主配中位电气反馈零点；

步骤四：在调速器空载状态、电手动模式下，导叶开启至70%开度，调整驱动参数比例阀中位值，记下导叶开度开始增大时比例阀中位反馈值c1，再记下导叶开度开始减小时比例阀中位反馈值c2；

步骤五：取c1和c2平均值做为比例阀中位设置值。

调速器通常有三种控制方式1自动模式（操作面板上各种指令信号不起作用，调速器控制根据内设程序自动形成闭环控制）2电手动模式（调速器接受操作面板上各种指令，如开度增减等进行闭环控制）3机手动模式（调速器各项电气指令均不起作用，仅能通过机械手操来改变导叶开度）。

本发明提供一种调速器主配电气中位及比例阀中位调整方法，具有以下有益效果：

1、本发明提供的方法摆脱了电气中位调整对机械中位的依赖，即使机械中位调整不合适也可以通过本发明的调整，使得机械中位保持在合适的位置。

2、本发明提供的方法可以在主配发生偏开或偏关现象时，通过电气调节将机械中位拉到理想的中间位置，避免主配偏开或偏关。

3、本发明提供的方法可以使主配每次调节后中位均回到理想的中间位置附近，避免因电气死区和机械惯性的影响使中位位置发生大的改变。

4、本发明成功解决了水电机组调速器主配和导叶频繁调节问题，保障了机组的稳定运行，为电网的稳定奠定了基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明主配压阀的结构示意图。

具体实施方式

一种调速器主配压阀电气中位及比例阀中位调整方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

主配压阀中位调整；

主配压阀中位传感器零点初步调整；

导叶主接传感器零点、满点调整；

主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整。

优选的，所述主配压阀中位调整包括以下步骤：

步骤一：调节主配压阀阀芯丝扣来调节主配压阀中位位置，然后观察导叶位置是否发生改变；若15分钟后导叶位置不发生改变，则主配压阀中位调整完成，若15分钟内导叶位置发生改变，则依据导叶动作开、关方向将主配阀芯位置反向进行调整，根据导叶动作的大小来决定阀芯位置调整的大小，再观察15分钟导叶位置是否发生变化，若导叶位置在15分钟内仍发生改变，则重复调整过程，直至满足要求。用于初步调整主配压阀中位，为后面电气中位调整做好准备。

优选的，所述主配压阀中位传感器零点初步调整包括以下步骤：

步骤一：当液压系统处于运行状态时，将调速器切换至机手动模式，然后调整主配压阀中位传感器，使其采样值处于16000；上一步已经初步调整好主配中位，此时主配中位对应电气中位反馈应为电气中位零点，所以码值为16000。

步骤二：在导叶65%开度，调速器空载态、机手动模式下，初始设置主配压阀中位传感器零点码值。在上一步基础上，在调速器人机界面设置主配中位传感器零点码值。

优选的，所述导叶主接传感器零点、满点调整包括以下步骤：

步骤一：调速器液压系统正常运行状态时，投入紧急停机电磁阀，设置主接传感器零点码值；此时调整的是主接力器（简称主接）传感器的反馈值，由于紧急停机电磁阀投入时导叶处于全关位置，所以此时对应主接零点码值（此时调速器人机界面导叶开度显示为0%）。

步骤二：将调速器导叶的开度调节至100%开度，设置主接传感器满点码值。此时调速器人机界面显示的导叶开度为100%，通过本步和上一步的设置，使导叶开度显示和现场实际位置保持一致，达到导叶开度正确反馈的目的。

优选的，所述主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整包括以下步骤：

步骤一：在调速器空载状态、电手动模式下，做导叶0%-70%电手动跟随，然后调整驱动参数比例阀中位值，记下使导叶开始开启的主配中位反馈测量值a1，再记下使导叶开始关闭的主配中位反馈测量值b1；目的是测量主配中位与上下遮程位置距离。

步骤二：在调速器空载状态、电手动模式下，做导叶70%-10%电手动跟随，然后调整驱动参数比例阀中位值，记下使导叶开始关闭的主配中位反馈测量值b2，再记下使导叶开始开启的主配中位反馈测量值a2；重复上一步，多取几组数据为后面取平均做准备。

步骤三：取a1、a2、b1、b2平均值做主配中位电气反馈零点值设置主配中位电气反馈零点；通过多次调整找到主配遮程的理论中位，设置好零点。

步骤四：在调速器空载状态、电手动模式下，导叶开启至70%开度，调整驱动参数比例阀中位值，记下导叶开度开始增大时比例阀中位反馈值c1，再记下导叶开度开始减小时比例阀中位反馈值c2；用于测量比例阀中位与开、关向死区值。

步骤五：取c1和c2平均值做为比例阀中位设置值。根据上一步确定并设置好比例阀中位设定值。

如图1所示，主配压阀通过比例阀（或步进电机等先导机构）来调节阀芯位置，当阀芯上移压力油与图中开腔连通时，导叶往开启方向移动；当阀芯下移压力油与图中关腔连通时，导叶往关闭方向移动。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种调速器主配压阀电气中位及比例阀中位调整方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

主配压阀中位调整；

主配压阀中位传感器零点初步调整；

导叶主接传感器零点、满点调整；

主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整；

所述主配压阀中位调整包括以下步骤：

步骤一：调节主配压阀阀芯丝扣来调节主配压阀中位位置，然后观察导叶位置是否发生改变；若15分钟后导叶位置不发生改变，则主配压阀中位调整完成，若15分钟内导叶位置发生改变，则依据导叶动作开、关方向将主配阀芯位置反向进行调整，根据导叶动作的大小来决定阀芯位置调整的大小，再观察15分钟导叶位置是否发生变化，若导叶位置在15分钟内仍发生改变，则重复调整过程，直至满足要求；

所述主配压阀中位传感器零点初步调整包括以下步骤：

步骤一：当液压系统处于运行状态时，将调速器切换至机手动模式，然后调整主配压阀中位传感器，使其采样值处于16000；

步骤二：在导叶65%开度，调速器空载态、机手动模式下，初始设置主配压阀中位传感器零点码值；

所述导叶主接传感器零点、满点调整包括以下步骤：

步骤一：调速器液压系统正常运行状态时，投入紧急停机电磁阀，设置主接传感器零点码值；

步骤二：将调速器导叶的开度调节至100%开度，设置主接传感器满点码值；

所述主配压阀中位传感器和比例阀中位精细调整包括以下步骤：

步骤一：在调速器空载状态、电手动模式下，做导叶0%-70%电手动跟随，然后调整驱动参数比例阀中位值，记下使导叶开始开启的主配中位反馈测量值a1，再记下使导叶开始关闭的主配中位反馈测量值b1；

步骤二：在调速器空载状态、电手动模式下，做导叶70%-10%电手动跟随，然后调整驱动参数比例阀中位值，记下使导叶开始关闭的主配中位反馈测量值b2，再记下使导叶开始开启的主配中位反馈测量值a2；

步骤三：取a1、a2、b1、b2平均值做主配中位电气反馈零点值设置主配中位电气反馈零点；

步骤四：在调速器空载状态、电手动模式下，导叶开启至70%开度，调整驱动参数比例阀中位值，记下导叶开度开始增大时比例阀中位反馈值c1，再记下导叶开度开始减小时比例阀中位反馈值c2；

步骤五：取c1和c2平均值做为比例阀中位设置值。