水電站ZKZ-5轉速監控裝置

一、概述

ZKZ-5轉速監控裝置外接轉速脈沖傳感器、殘壓信號實時監測水輪發電機組的轉速，并在機組各轉速點輸出開關量信號和與機組轉速對應的模擬量信號，為自動開、停機及電廠監控系統服務。

二、特點

■ ZKZ-5轉速監控裝置集頻率表、轉速表、轉速繼電器、轉速測試儀表于一體，是多用途轉速監控儀表；

■ 裝置內部采用雙路電源供電、雙PLC主從熱備方式工作，裝置可以容錯運行，裝置內部核心硬件全部采用進口工控產品，提高機組轉速監測可靠性；

■ 人機界面采用了觸摸屏和LED雙顯示，可實時顯示轉速、轉速百分比、頻率、轉速狀態曲線等內容；

■ 轉速測量采用了變閘門測周期的先進測量原理，具有測量精度高、實時性強的特點；

■ 裝置測控精度只決定于PLC晶振的誤差和穩定性，因此轉速接點出口值可保持長期運行而不變化；

■ 轉速接點輸出采用回差閉鎖方式防止波形畸變引起輸出誤動作，根據電廠運行需要，可以在現場方便地對12個轉速出口值進行一定范圍的整定，12組接點可任意設置為升速動作或降速動作，使用方便靈活；

■ 該裝置還具有標準4~20mA 電流輸出、RS485(MODBUS RTU協議)通訊接口，可以方便的與全廠計算機監控系統連接

三、技術參數

■ 測量信號路數： 二路齒盤脈沖信號，一路殘壓。

■ 測量頻率范圍： 0.05～100Hz

■ 測量精度： 非線性度＜1%，轉速死區＜0﹒02%

■ 顯示內容：發電機頻率，機組轉速、轉速百分比，各路輸出整定值,最高轉速（頻率）記憶。

■ 顯示方式：   4”液晶觸摸屏、LED數碼管

■ 開關量輸出信號：

轉速值信號：12路，每點可由用戶在所定范圍內整定。

蠕動監測信號：1路，轉速在0.05%～1%Ne時接點閉合

裝置故障報警信號：2路，1路為主控PLC故障異常時接點閉合，另一路為裝置故障異常接點閉合。

■ 模擬量輸出：     4～20mA(對應于機組轉速0%Ne～200%Ne)

■ 輸出接點容量：   5A/250VAC，5A/30VDC

■ 通訊方式：       RS485(MODBUS RTU協議)

■ 工作環境：     溫度0～50℃ 濕度＜85%

■ 工作方式：     連續

■ 電源：         AC85～265V/50Hz,DC110V～340V

■ 功耗：         200W

四、工作原理

在發電機大軸或軸端安裝測速齒盤，配置二只獨立的德國TURCK測速傳感器檢測與大軸同步的齒盤信號，該信號經整形處理后分別送入二套PLC裝置中。二套PLC將測速齒盤信號、殘壓信號進行數值判斷處理后，輸出相應的轉速開關量和模擬量。

裝置內采用二套獨立的德國SIEMENS S7-200系列PLC為核心控制單元，正常時以其中一套為主控單元，備用PLC單元同時采集轉速信號，但閉鎖其全部輸出，當主控PLC異常時，其輸出閉鎖，備用PLC輸出開放，由此實現二套PLC之間的無擾動自動切換。PLC內部分頻后產生的測量定時脈沖，周期為50us，其測量精度可達0.01Hz，穩定性高，長期不變。

裝置內部采用二套電源同時供電，當工作電源故障時，備用電源可快速切換，保持裝置內部供電的可靠。雙路電源均采用穩態開關電源，交、直流均可穩定工作，且電壓變化不影響測控裝置可靠工作。

顯示單元采用液晶觸摸屏和LED高亮數碼管同時顯示結構，顯示內容包括：轉速、轉速百分比、

頻率、轉速狀態曲線等內容。機組設置參數可在液晶觸摸屏直接輸入，也可由薄膜按鍵配合LED數碼管輸入。

14路輸出信號經過放大后驅動繼電器輸出，其中12個接點與所設定的轉速百分比對應，實測轉速達到設定值時，對應輸出接點動作。每一組動作接點均可設置為升速動作或降速動作。