巨型轴流转桨式机组调速系统的研究与实践.pdfVIP

第47卷 第 12期 人 民 长 江 Vo1．47，No．12 2016年 6月 Yangtze River June， 2016 文章编号 ：1001—4179(2016l12—0059—04 巨型轴流转桨式机组调速系统的研究与实践 张 卓 然，郑 兴 华，黄 业 华，严 国强，王 爱 生，潘 熙和 (长江科学院 武汉长江控制设备研究所有限公司，湖北 武汉 430010) 摘要：四川安谷水电站安装的水轮发电机组是我国轴流转桨式机组之最。为了确保该机组的稳定运行，专门 开发研制 了一套以X20系列 PLC作为控制计算和以GEFC系列主配作为执行机构的调速控制系统。调速系 统在四川安谷水电站现场的成功投运及稳定运行表明，该调速控制 系统具有 良好的调节品质和控制适应能 力，各项指标均处于国内先进水平。该工程的成功，可为我国巨型轴流转桨式和贯流式机组调速系统的制造 提供可靠的技术保障；同时，对类似调速器系统的研发与设计也具有一定的参考和指导意义。 关 键 词 ：巨型轴流转桨式机组 ；水轮机调速器；研发设计 ；安谷水 电站 中图法分类号：TV734 文献标志码 ：A DOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．12．014 5000型主配，将其分别作为核心控制单元和主驱动单 1 工程背景 元；以此为基础 ，开展了电控和机械执行 2个部分的设 大渡河安谷水电站位于四川省乐山市境 内，电站 计。电控部分又可分为5个子系统，包含供电、控制计 安装有4台装机容量为 190Mw和 1台装机容量为 12 算、测频、导／桨叶及主配位置反馈采集 以及控制信号 Mw 的轴流转桨式水轮发 电机组，总装机容量为 772 调制放大。对所有子系统均设计有主、备 2套系统，可 MW，年均发 电量为 31．44亿 kW ·h，工程总投资为 以全程无扰动地实施热切换或者任意交叉作业 ，即实 96．99亿元，是 目前国内该型式单机装机容量最大的 现了全热冗 。下面将对子系统的主要功能特点和 发电机机组…。武汉长江控制设备研究所有 限公司 技术指标作具体介绍和说明。 (以下简称长控所)承担了该 电站所有机组调速系统 2．1 供 电系统 的设计、生产以及调试工作，为保证该系统的可靠性， 根据水电站的系统特点，该调速器的前级供电系 经过反复调研和充分论证 ，采用 了以 PCCX20系列 统电源采用交、直流互为备用的设计方案，由来 自厂用 PLC作为控制计算和以GEFC系列主配作为执行机 电母线AC220V电源和蓄电池系统所提供的DC220V 构的全冗式调速控制系统．，并将其作为该项 目的解决 共同组成 ，以确保对调速系统的无 间断供 电。交流母 方案 ，全方位 、多层次地实现 了热冗余 。同时，通过优 线与调速器交流供电回路之间采用了变压器耦合的方 化设计方案和程序开发，实现了多套冗余系统的交叉 式 ，然后通过整流滤波变为脉动的直流 ，并与 由蓄电池 工作，获得了相当成熟和可靠的解决方案，各项技术指 盘柜提供的直流电通过二极管相互叠加 。这样不仅可 标均处于国内领先水平。 以隔离交流 N与直流 DC，而且还可 以去除母线上的 信号干扰 以保护调速器 的供电系统 ，简化供电系统的 2 调速控制系统硬件组成 检修。 该调速系统设计主要采用 了贝加莱公司推 出的