【摘要】WDST多功能微电脑电手动调速器在WSZK系统里完成对水轮发电机组调速、同期并网，按前池水位调节出力和冲击式机组的折向器进行综合控制。此外，WDST多功能微电脑电手动调速器也可单独应用于500KW以下的水轮发电机组，实现老电站的技术改造。
【关键词】微电脑；调速器；水轮发电机；水电站技术改造
WDST多功能微电脑电手动调速器对水轮机调速是由微机通过对被测速度与基准频率的比较来实现，如果单纯转速偏差进行调节，由于水柱的惯性大于水轮机，水轮机通常是极不稳定，利用较高的下降值能使它变得稳定，但频率控制又将很不精确，最佳的调速方式按PID规律进行调节。
为使并入电网承担基荷的机组出力稳定，在微机软件中把某一段频率区间规定为调速死区。如果水轮机转速不超出死区范围，微机不输出开大和关小信号，机组出力不变。
對于并网运行的径流式电站，为了取得较好的经济效益，希望压力前池经常保持较高水位，机组应能按上游来水量自动调节出力。
发电机和电网的400V电压进入调速并网仪后，经隔离变压器降压，整形电路整形，正弦波变成方波，微机对方波的周期进行测定，并把周期换算成频率存入数据存贮器。由微机测量周期获取频率数据，具有设备简单，精度高，采样时间短等优点。尤其在转突变瞬间，微机就立即察觉并作出反应。
微机的工作电源由发电机提供，400V电压以隔离变压器降压，经过整流、滤波、稳压，得到稳定的直流电压。这部分电路元器件的耐压选得较高，在发电机发生甩负荷或外线遭受雷击，发电机母线出现高电压时均能得提供稳定可靠的直流电源，保证微机正常工作。
调速并网仪以继电器触点形式输出4组控制信号—开大、关小、折向、合闸，驱动安装在仪器外部的交流接触器。之所以选用有触点的继电器和接触器，是因为它们在电路上的兼容、互锁和隔离性能好，并且价格低廉、维护简单，适合农村水电站使用。
潜山县高峰水电站是安庆水电最早在潜山县于上世纪80年代建成的，装机2×200kw混流式机组，由于当时设计的局限性，机组在调速器、励磁设备等方面较简单，开机、并网准确度不高，往往造成非同期合闸，对机组损坏很大。特别是机组甩负荷时机组不能快速关机，机组内部过电压也严重损坏了定子线圈的绝缘。致使绝缘老化，事故率增加，运行人员工作量大，发生机组飞车时，值班人员就手忙脚乱，要手动关掉励磁电流，转动大转轮来关闭导水叶，手动跳开合闸开关，手动关闭进水闸阀，因而电站急需机组自动化程度提高，以减少机组事故率，保证同期并网，快速降低励磁电流，分断电源开关。电站采用了WDST多功能微电脑电手动调速器对机组进行技术改造。
一、水轮机的启动
在水轮机启动过程，调速并网仪的电源开关应置于关断位置。
手动启动时操作执行器上的手轮至空载开度，待发电机电压建立后，将机组的电压和频率调整至额定值，然后退出手轮。电动启动时如果电网向执行器电动机提供开机的电源，可用电动方式启动水轮机。退出执行器上的手轮，手按开机按钮，将机组开至空载。
二、同期并网的操作
调速并网仪的电源开关先置于关断位置，开大基数和关小基数置于空载扰动所确定的最佳位置，功能设定拔往同期档。运行方式开关可置于调频档，也可置于并网档。若置于调频档，转速能自动灵敏跟踪电网频率，启动水轮机，调整转速和电压至额定值，检查电网的三相电压是否平衡，开启调速并网仪电源开关，自动（或手动）调整水轮机转速与电网频率同步，当频差<0.25HZ、相位角差<100，微机输出合闸信号，自动并网成功手动合上主开关，将功能设定从同期档拔往空档，合闸接触器自动断开，手按开大按钮SB1使机组带上负载。
三、水轮机的停机操作
1、正常停机
调速并网仪的电源开关拨向关断位置，按关小的按钮SB2，卸除机组负载，分断主开关。按关小按扭SB2，转动执行器手轮使导叶完全关闭。
2、甩负荷引起的停机
在运行自动工况下若机组发生甩负荷，微机立即输出关小信号，转速高于60HZ后同时输出折向信号。最后，转速被调整在50HZ。机组甩负荷后，若要重新投入运行需将调速并网仪的电源开关先关断再开启。
多功能微电脑电手动调速器在高峰水电站运行比较成功，也是小型水电站在调速器技术和电气自动化上的成功运用。不仅减少了运行人员的工作强度，而且对于机组的安全运行，非同期并网，自动开机、关机起了关键的作用。WDST多功能微电脑电手动调速器在水电站特别是自动化程度低的农村小型水电站的技术改造上能广泛地推广应用。
参考文献：
[1]华中科技大学学报：自然科学版 陈伯时 电力拖动自动控制系统
[2]《水力发电》，潘熙和，王丽娟，史铁山WDST型和DKST型调速器在三门峡水电厂的应用
作者简介：舒胜栖，水利水电工程师，1991年毕业于安徽省水利电力学校 ，现就职安徽水电潜山水电有限责任公司。
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