● 电气部分其他外围元件均采用进口器件，确保调速器长期稳定工作。

● 调速器的额定工作油压为2.5MPA 4.0MPA 6.3MPA 16MPa，体积小，重量轻。

● 油压装置自成系统，不必设置调速器油压装置用外部气系统，节省投资；油压装置压力油罐实现了油气分离，减小了噪音，提高了油泵的工作寿命。

● 接力器如果采用外置式安装方式，则安装简便，利于电站布置。

● 采用标准的电磁换向滑阀作为电液转换接口，实现了直接数字控制。调速器的速动性好、控制精度高、对油质要求低。

● 机械液压系统全部采用标准阀件构成，取消了常规中小型调速器的辅助接力器、主配压阀、 杠杆等中间结构，标准化程度高、抗油污能力强、静态无油耗、维护维修简单。

● 调速器具有闭环开机规律，无需设置开机顶点，开机参数，并且不需要采集或设置水头信号，对不同机组均能自动迅速安全地将机组开启至空载。

● 空载电网频率自动跟踪，以及特有自动补偿PID（比例积分微分=Proportional Integral Differential）调节规律，能使机组频率迅速满足同期要求。

● 调速器设有纯手动、电手动、自动三种操作方式，并且具有手动跟踪功能，能三种运行方式任意相互无扰切换，切换操作时产生的开度变化≤１％的接力器全行程，切换后能保持稳定运行。 ● 调速器设有便携式计算机串行通信接口，能实时在线修改参数、程序等，并能保证断电后数据不消失。

● 调速器具有多种独立的运行参数（比例、积分、微分），并能自动根据停机、空载、负载 等不同运行工况自动辨识、切换，保证机组运行于最佳的工况。

● 调速器实时监视电网波动情况，能在电网发生变化时，自动选择最优调节规律及调节参数，保护机组安全，并使机组始终工作于最佳状态，能使机组适应电网的各种恶劣变化。

● 具有负载自动识别大、小网功能：单机运行时，保证机组在90～110%额定转速范围内的任一频率下稳定运行，频率变化不大于±0.5Hz；在单机或并入电网运行时，保证机组在空载至110%额定负荷范围内，能平稳连续地调节出力。

● 调速器具有故障自诊断功能，能实时监视各组成部分，一旦发生故障，能立即诊断，并显示出故障原因。

● 调速器具有如下自动容错功能：当机组负载运行，机频测量故障时，则自动取网频作为机频，稳定运行。如网频也同时故障时，则发出报警信号，并保持故障前开度不变；当机组负载运行，导叶位置反馈信号故障时，调速器自动报警并保持故障前的开度运行。

● 保证机组安全运行，在各种事故情况下，机组甩掉全负荷后，能保证机组自动迅速稳定至 空载转速，或根据指令信号，可靠地实现停机或紧急停机。

1．3 调速器型号定义说明：

按我国水轮机调速器国家型谱以及调速器行业规范，公司生产的调速器分为：中、小型调速器，冲击式专用调速器，大型调速器等。中、小型调速器以调速功大小来区分，冲击式调速器以喷针及折向器数目来区分，大型调速器以主配压阀名义直径来区分。 中、小型调速器 型号说明：

◆Y—液压式

◆W—微机，采用可编程控制器（PLC）作为硬件平台。 ◆T—调速器

◆300/600/1000/1800/3000/5000—调速功，单位为Kg.m。本公司YWT 系列压数字式中小型微机

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调速器有多种型号。

◆2.5； 4.0； 6.3； 16—油压等级（单位：MPa），本公司生产的中小型调速器油压等级为2.5 4.0 6.3 16MPa。常规油压及其他压力等级另行说明。

1．4 YWT 系列中小型高油压数字式调速器供货范围

每台YWT 系列中小型数字式调速器的供货范围为：调节器（电气部分）、机械液压系统、油压装置、外置式接力器、机电合柜柜体、导叶反馈装置及连接接力器的高压软管两根（长度约为2.5 米）。

第二章 调速器系统构成

本说明书适用于本公司生产的YWT-300/600/1000/1800/3000/5000/7500-16-系列高油压数字式可编程微机调速器（属于中小型调速器）。

中小型数字式可编程微机调速器由微机调节器（电气部分），机械液压系统，油压装置等三大部分构成，实现对水轮机导叶的调节控制功能。微机调节器以可编程控制器（PLC）作为节控制核心，外围配以进口元器件，置于电气柜内。机械液压系统是整个调速器的执行机构，它接受微机调节器发出的控制信号，控制调速器接力器的开和关，置于机械柜内。油压装置为调速器的机械液压部分提供动力油源。

该系列调速器采用机电合柜的结构形式，其电气部分布置于柜体上半部分，机械部分布置于柜体下半部分，整个柜体布置于回油箱上，与油压装置构成一体，形成组合式调速器。

2.1 电气主要功能模块

2.1.1 测频模块

（1）频率测量的原理

测频模块采用先进的数字式脉冲测频方式，设计三路测频，两路机频，一路网频。两路机频一 路为机组PT 残压信号，另一路为齿盘信号。

（2）残压测频

残压信号经隔离、整形成同频率的方波信号后，直接送至单片机的引脚，由单片机记录两个上升沿之间经过的基准脉冲个数，即可测得方波信号的周期，从而得到频率。测得的频率通过总线送至可编程控制器。由以上频率测量的原理可知：数字式脉冲测频方式的精度取决于基准脉冲的频率，基准脉冲的频率越高，对同一频率测的数据精度就越高。

（3）齿盘测频

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齿盘信号测频接口为测频模块预留的接口，一般中小型调速器不采用，也可以按电站需要随时 测频 ?计数 ?可编程 ?测频 ?输入 ?滤波 ?整形 ?接入（齿盘测频装置不在中小型高油压数字式微机调速器供货范围）。

齿盘测频装置设计为双接近开关，双接近开关信号经过隔离后，同时送到单片机。

两个传感器经过齿盘同一个边的时间差，只与齿盘旋转的线速度有关，而与齿盘的加工精度、摆动、振动无关，齿盘测频通过测量两个传感器的上升沿的时间，计算出频率。

齿盘测频接近开关1 信号和接近开关2 信号经光电隔离等处理后得到的综合整理信号与6M 晶振产生的6M 高频信号4 分频后的到的信号f2相与，得到测频计数信号，再经过程序处理，得到的机频由总线送到可编程控制器（PLC）。

通常接入工作的为机组残压PT 信号和网频PT 信号。齿盘测频采用时，残压测频经与齿盘测 频进行比较验证无误后，供调速器程序计算使用。当残压测频故障或比较结果超出范围时，齿盘测频信号供调速器程序计算使用。调速器在并网后，网频仍可作调速器的测频后备。

2.1.2 PLC 控制模块

以可编程控制器（PLC）作为硬件平台构成微机调节器，除了测频模块、彩色触摸屏以外，还 有CPU 模块、输入模块、输出模块、A/D转换模块、通讯模块。因为各个可编程控制器（PLC）厂家设计构成不同，构成调节器的某些模块是集成的，但各功能块都是必须具备的。如日本三菱 （Mitsubishi）公司将PLC的CPU 模块、输入模块、输出模块集成在主机上，而欧姆龙公司PLC 的CPU 模块、输入模块、输出模块、A/D 转换模块、通讯模块是分离的，呈积木式结构。 该系列调节器可以各种可编程控制器（PLC）作为硬件平台，在功能性能上无差别。通常我公司采用日本三菱（Mitsubishi）公司FX2N，也可以按用户要求采用其他的可编程控制器（PLC）。

本说明书以日本三菱（Mitsubishi）公司FX2N-32MT 为例介绍，其他可编程控制器（PLC）参 考使用。FX2N-32MT 是高速度，高性能，高档次的CPU 模块。除输入/出32 点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。

表 1 三菱FX2N 系列可编程控制器参数表 ※使用环境

※无腐蚀性气体，无尘埃

※环境温度 0~55`c（使用时），-20`c（储存时） ※环境湿度 35-85%RH（不结露）使用时

※耐压 AC1500V1 分钟 所有端子与接地端之间 ※绝缘电阻 5M 以上（500V兆欧表）

※电源电压 AC100V-240V（DC100V-240V） +10%-15P/60HZ ※允许瞬时断电时间 瞬时断电时间在10ms 继续工作 ※电源保险丝 250V3.15A(3A)6*2 ※消耗功率 35VA

※传感器电源 DC24V250mA 以下

※运算控制方式 存储程序反复运算方式（专用LSI），中断命令 ※输入输出控制方法 批处理方式

※程序语言 继电器符号+步进梯形图方式（可用SFC 表示） ※最大存储容量 16K

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※内置存储器容量 8K

基本步进指令

◎基本（顺控）指令27 个，步进指令2 个 ◎应用指令 128 种298 个 ◎输入继电器 8 点X0-X7

◎输出继电器 8 点Y0-Y7 表 2 三菱FX2N-2AD 转换模块参数表 ◎项目

输入电压 DC 0～10V,DC 0～5V, (输入电阻200 千欧),绝对最大量程:DC-0.5V和+15V

输入电流 4～20mA,( 输入电阻250欧)

模拟量输入范围 绝对最大量程:-2mA和+60mA

◎分辨率 2.5mV(10V/4000) 4μA{(20-4)mA/4000}

◎总体精度 ±1%(满量程0～10V) ±1%(满量程4～20mA) ◎数字输出 12 位

◎转换速度 2.5ms/通道(顺控程序和同步) ◎隔离

在模拟和数字电路之间光电隔离，直流/直流变压器隔离主单元电源，在模拟通道之间没有隔离 ◎电源规格 主单元提供的内部电源DC 5V 20mA 或DC 24V±10%,50mA ，占用的I/O 点数 8 个输入或输出点 适用的控制器 FX2N

尺寸(宽*厚*高) 43mm×87mm×90mm

2.1.3 触摸屏

人机界面是操作人员和机器设备之间沟通的桥梁，为了便于人机交流，采用中文触摸屏作为人 机交换界面。触摸屏一般采用台湾eView 触摸屏。触摸屏可随客户要求采用其他尺寸，如：5.7\， 10.4\。

触摸屏中文显示，能很明确的指示并告知操作人员机器设备当前的状况,手动触控操作，使操作变得简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器。eView中文触摸屏作为YWT 系列高油压数字式微机调速器的人机操作界面，具有以下几个特点：

● 直接手动触摸屏的表面操作，非按键操作，操作简单直观，大大避免按键操作时容易引起的 误操作。

● 可以显示各种动态图表（棒图、仪表）。

● 触摸屏可显示各种数据、状态，进行各种操作、试验、记录、报警、通信。

触摸屏操作画面有：复位画面，主运行画面，密码设置，系统设置，操作选择，空载参数设置， 发电参数设置，行程设定画面，静特性实验，空载频率扰动试验等等， 2.1.4 与外部的通讯接口及功能

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