機組轉速信號測控裝置LD-D50F-3DA-09運行原理

機組轉速信號測控裝置LD-D50F-3DA-09運行原理

轉速信號測控裝置LD-D50F-3DA-09是專為水力發(fā)電廠而設計的，用于測控發(fā)電機組的轉速、頻率、轉速百分比的工業(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定，設定參數(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。儀表可選擇顯示轉速、頻率、轉速百分比，以及選擇顯示轉速、頻率、轉速百分比最大值。

水輪機轉速測量裝置LD-D50F僅僅采用電氣方面PT (電壓互感器)轉換過來作為對應轉速,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,在水輪機上安裝轉速測量裝置,并在轉速表上取110%轉速值準確送出跳機信號,實現(xiàn)了PT側和就地側二選一的雙重保護,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）

測量信號的轉速范圍：轉速：0.05～3000 轉／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/標準Modbus（根據(jù)客戶要求選擇）

顯示內(nèi)容：機組頻率(MAX)、轉速(MAX)、轉速百分比(MAX)

開孔尺寸：152×76mm；外型尺寸：160×80×250mm；

整機功耗：≤10W

  轉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)等直接關聯(lián)，如果轉速測量系統(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)轉速測量通常有殘壓測頻和同軸聯(lián)接的機械過速開關二種，按供貨習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，其結果是殘壓測頻轉速信號器由于抗干擾能力差而頻繁發(fā)生誤動。而機械過速開關也由于誤差太大、調(diào)試不方便（調(diào)定值時要反復的進行機組過速，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。當機組轉速大于80%nr（nr為額定轉速）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，同時設有兩個電氣獨立的測速探頭，把測得的信號通過各自的轉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)測得的轉速值，可以監(jiān)視轉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。機組控制所需的轉速信號器都由調(diào)速器的微處理機產(chǎn)生，通過轉速繼電器以開關量的形式輸出。轉速繼電器的設定值可以通過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速測量的目的。另外，在選用測速裝置時應注意以下幾個方面的問題：(1) 根據(jù)實際應用情況，筆者認為PLC型的裝置較單片機型的裝置工作可靠、抗干擾能力強，在選擇時應優(yōu)先考慮；(2) 在選擇齒盤測速傳感器是應優(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。