水轮机调速器仿真测试仪硬件组成

一 接线区

面板接线区全部采样BNC接线柱，通过我们提供的BNC连接线正确连接仪器与被试品，接线区的通道配置为：

①5个低电压输入通道，信号范围为-10V~10V，各个通道相互隔离

②5个弱电流输入通道，信号范围为-20mA~20mA，各个通道相互隔离

③ 1个脉动电压输入通道，信号范围-400V~400V峰峰值

④2个频率信号测量通道，输入电压范围0~110V（有效值），测量范围1HZ~200HZ

⑤ 2个无源节点开关量输入通道，输入信号为机械节点

⑥ 2个有源节点开关量输入通道，输入信号电压范围为12V~220VDC

⑦ 1个频率信号输出通道，输出频率信号范围AC12V

注意：接线时请注意面板上信号的输入输出范围

二 人机交互区

仪器带有一个12.1寸的真彩LCD，所有的试验数据和试验结果都由该LCD显示，仪器本身没有接盘，输入方式为触摸屏，数字和汉字输入由软件内置的虚拟键盘完成。除了试验触摸屏外，还可以外接USB键盘和鼠标完成人机交互工作

三 操作面板区

操作面板上有1个系统电源开关按钮，1个系统复位按钮，一个接地柱和一个USB外接口。仪器的电源管理使用ATX管理方式，仪器的电源操作有以下几种方式：

1 仪器在关机状态时，按一下电源按钮将会启动整个仪器的电源系统，仪器启动开机程序，进入开机状态。

2 在开机状态时，按一下电源按钮将会使仪器进入关机状态，

3 在开机状态，长时间按住电源按钮强行切断仪器电源

4 仪器在开机状态时，使用验软件界面上的关闭系统切断系统电源，一般情况下推荐使用该方式关闭系统。

注意：上述方式都是通过开/关机电路来切断电源，紧急情况发生时请直接拔掉电源插头，切断220V电源输入

水轮机调速器仿真测试仪软件组成

① 仪器最上面的按钮所在栏目为仪器操作工具栏

在仪器操作工具栏可以选择新建试验，保存数据，读取数据，设置仪器参数，设定仪器通道配置，设置仿真模型，导出数据，查看系统帮助等操作。

② 试验项目选择栏

仪器操作工具栏的下方蓝色区域为试验项目选择栏，用户在试验项目选择栏选择要进行的试验项目或仪器工作模式，点击工具栏的新建试验将会出现试验项目选择栏

③工作状态显示栏

试验项目选择栏的下方蓝色区域为工作状态显示栏，此处会显示的信息包括，仪器运行状态，当前试验项目，当前系统时间，是否正在进行仿真等信息。

④ 示波器

进入选择的试验项目后，试验项目选择栏会消失出现录波器，当试验运行时，录波器显示当前的实时曲线或实时数据，试验停止后，示波器显示整个过程中所采集的数据曲线，并提供曲线分析功能，用户可以通过“工具尺”定位曲线某一点的信息，也可以缩放查看曲线的局部信息。

⑤ 试验参数显示栏

在工作状态显示栏左下方为试验参数显示栏，在选择某一试验后，此栏会显示当前试验的参数配置，点击设置参数可以改变当前的试验参数配置。

⑥ 试验操作栏

在工作状态显示栏右下方为试验操作栏，此处可以控制试验的开始，停止和结果查看。

水轮机调速器仿真测试仪软件系统

HYTS202具有功能强大的软件系统，在保证仪器能够方便完成各种试验的同时，大大提高了仪器的灵活性和通用性。仪器的软件系统的主要特性可概括如下：

1仪器能够自动生成WORD试验报告，Excel试验报告

2 试验报告对曲线进行自动标识，使试验报告制作完全自动化

3 所有采样通道的名称和单位都可以重新定义

4 各种试验的试验环境设置和仪器设置自动保存

5 内置混流式，轴流转浆式和贯流式3种机组模型，满足不同类型调速器的仿真支持

6 自动计算各种试验的试验参数

7 简单方便的通道滤定方式

8 使用U盘或移动硬盘等存储设备方便的导出试验数据

9 实时绘制试验曲线，并且提供多种曲线分析工具，使用户可以对曲线进行任意缩放和定位操作

10 Windows XPE操作系统，可以实现软件系统自我保护与恢复，防止病毒攻入与侵蚀

11 采用防抖动处理，避免用户错误操作

12 对输入信号进行实时监测，及时自动切除超过量程范围的输入信号，保护信号采集通道和仪器

水轮机调速器仿真测试仪硬件系统

HYTS202硬件系统特性和技术参数如下：

① 5路低电压/电流模拟量采集，电压和电流可以任意转换，电压输入范围-10V~10V，电流输入范围-20mA~20mA，10%~100%满量程采样误差小于0.2%

②1路脉动电压采集通道，电压输入范围~400V~400V峰峰值输入，10%~100%满量程采样误差小于0.2%

③ 2路频率测量通道，45HZ~55HZ范围，频率分辨率为0.001HZ，测量误差小于0.001HZ，测频电压输入范围0.5V~110V

④ 2路无源节点开关量测量通道

⑤ 2路有源节点开关量测量通道，开关信号输入电压范围12V~220V

⑥ 6路模拟量采集通道采用隔离采集方式，并且通道和通道之间也相互隔离

⑦1个USB口用于数据下载或键盘，鼠标输入

⑧ 触摸屏方式实现人机交互

⑨ 仪器自带4G数据存储空间

⑩ 12.1寸大彩屏显示

水轮机调速器仿真测试仪仪器启动与关闭

轻按一下仪器面板的电源按钮开启仪器电源系统，仪器进入开机状态，点击一下软件界面上的关闭系统按钮将关闭仪器的软件系统，并自动切断仪器供电电源。

水轮机调速器仿真测试仪仪器设置

仪器设置选项用于设置试验单位，试验人员，试验地点，被测对象等信息。在软件操作主界面中点击“仪器设置按钮”出现仪器设置对话框。所有的设置信息都会被自动保存，下次再次启动软件时系统会维持上次修改的运行参数。

仪器设置界面中的参数含义为：

1 测试对象信息：当前进行试验的调速器的名称编号，类型，装置容量，参数表示形式，KP,KI,KD,BP等调速器参数，以便于生成试验报告和日后方便查阅历史试验记录

2 测试仪信息：当前的试验地点，试验人员，试验单位，仪器编号，试验编号，试验报告页脚/页眉内容，这些信息都会被反应在自动生成的试验报告中，便于仪器自动生产试验报告

3 时间设置：点击“时间设置”按钮可以设置系统的当前时间信息。

4 虚拟键盘：如果仪器启动后右上角没有橙黄色的方形图标，则可点击此处的“虚拟键盘”启动仪器的虚拟键盘，虚拟键盘的功能和实际键盘完全一致。

水轮机调速器仿真测试仪仿真设置

仪器的所有仿真操作都在该选项完成，可以进行的仿真操作包括模型选择，仿真启动或停止。仪器内置了混流式机组模型、灌流式机组模型、轴流转桨式机组模型、冲击式机组模型和非线性机组模型，用户可以根据调速器的具体应用环境选择模型。

当仿真启动以后在仪器右下角将会出现闪动的“正在仿真”提示。只有空载摆动试验，空载扰动试验，甩负荷试验和仿真开停机试验可以进行仿真，在仿真状态启动其它试验时，仿真将自动停止。

注意：

1 仿真模式和非仿真模式，空载摆动试验，空载扰动试验和甩负荷试验的接线方式不同。

2 仿真开停机试验无须在仿真设置界面启动仿真，当进入该试验项目启动试验后，仪器会自动进入仿真模式。

水轮机调速器仿真测试仪通道滤定

对于模拟信号采集通道CH1（导叶行程通道）,CH2（浆叶行程通道）,CH3（涡壳压力通道）,CH4（机组功率通道）和CH5（备用通道），可以选择通道信号类型，信号类型可以是电压或者电流，选定通道类型后仪器将采集点切换到对应的物理通道，如果选择电压信号则对应的电流通道信号将不会被采集，选择电流信号则对应的电压信号通道不会被采集。对于模拟信号采集通道CH6（脉动电压通道），可以选择的信号类型为电压或无，如果选择无，则此通道的数据不会被采集。

选定模拟通道类型以后设定两个采集点和真实物理量的对应关系，一般情况下应尽量选择传感器的零点和满量程点，传感器都是线性变换，对于电压输出型传感器，如果传感器输出电压为V1时对应的物理量为R1，输出为V2时对于的物理量为R2，V1,R1,V2,R2和V1->R1和V2->R2的对应关系已知时，仪器会自动计算出实时采集的物理量值。例如对于导叶位移传感器，假设传感器输出为0V时对应的导叶开度为0%，10V时对应的导叶开度为100%，则此时通道1的设置应符合要求，试验时仪器会自动显示采集的调速器导叶开度值。

水轮机调速器仿真测试仪试验环境设置

试验环境包括两个方面：1 试验时仪器的参数设置，这些参数包括调速器的参数KP,KI,KD,BP，试验地点，试验人员，试验单位和试验编号等信息，这些信息将会显示在试验报告文档中，用于标识试验时的仪器设置。2 试验参数设置，试验参数和每个试验相关，包括记录时长，采样频率等，这些参数控制试验的过程和停止。某些试验参数也会被记录在试验报告中。

水轮机调速器仿真测试仪试验数据导出

仪器所保存的所有试验数据文件和试验报告文件都可以通过移到存储设备（U盘或移到硬盘）导出，点击软件主界面的数据导出按钮。选择要导出的文件类型后，软件会列出仪器当前所存储的所有试验文件，插上U盘，然后选择要导出的文件，则该文件会自动导出至U盘的WorkData文件目录下。

注意：在该界面中点击清空存储器是指清空所插入的U盘WorkData下的所有文件。

水轮机调速器仿真测试仪数据保存与读取

试验完成后点击软件主界面的保存按钮，则当前的试验数据会被保存至仪器，保存的文件名称格式为“××年××月××日××时××分××秒 试验类型”，只有在“查看数据”，“查看结果”，“查看历史数据”和“查看历史结果”状态时才可以保存数据。

点击软件主界面的读取按钮会出现读取界面，选择要读取的历史试验，则仪器进入查看历史数据或结果的状态，所保存的试验曲线，结果和当时的试验环境都会被重现。读取历史数据界面也可以清楚存储器中所存储的历史试验文件。

水轮机调速器仿真测试仪生成试验报告

试验完成后，在结果查看器中选择生成报告类型，然后点击生成报告则在仪器中会自动生成WORD/EXCEL格式的试验报告，试验报告的名字与保存的试验文件名字相同。

试验报告中的曲线图形和当前显示的示波器中的图形完全一样，并且仪器会对图形进行自动标识，

水轮机调速器仿真测试仪通道选择

仪器所有的试验具有一个默认的试验模板，不同的试验模板具有不同的试验通道选择，未被选中的通道在试验过程中是不显示的，当仪器处于等待试验状态时（仪器正下方显示的仪器状态），点击示波器设置，选择是否显示通道配置，在此状态下的配置会修改当前试验的配置模板（重新启动软件后模板也会被保存），其他状态下修改示波器设置都不会被保存到试验模板，重新启动试验时，示波器设置又会被还原。

水轮机调速器仿真测试仪录波器

测试仪作为录波器使用时相当于一个微机录波装置，可以同时记录最多6路电压信号（或5路电流信号），2路频率信号，2路开关信号（有源或无源），最大采样频率可以达到4KHZ。测试仪依据所采集的数据绘制信号时间曲线，并提供曲线分析工具。用户可以将所绘制的曲线自动生产WORD试验报告，还可以将数据导出成EXCEL格式数据进行二次加工。

将测试仪作为录波器使用时，请注意信号输入通道的输入范围，切勿使输入的物理信号值超过通道的最大允许输入范围。

水轮机调速器仿真测试仪频率发生器

测试仪作为频率发生器使用时，相当于一个可以发生频率的低频采样微机录波装置，仪器处于运行中时，可以50HZ/100HZ的采样频率采集仪器所有输入通道的物理信号，并且在此过程中能够改变频率输出通道的频率值。

水轮机调速器仿真测试仪关闭系统

点击软件主界面的“关闭系统“试验选项时，仪器将自动关闭软件系统，然后切断仪器的内部供电，用户需要重新启动电源才能开启仪器，此过程与计算机工作原理相同。

①软件选择的是电压信号输入通道，但是却无法从电压通道采集到数据。

当仪器检测到电压信号输入通道超过允许输入的最大电压值时，会自动切换至电流输入档位，如果要切换回电压输入档位，请保证电压通道的信号没有超过量程，然后重新启动软件。

② 软件选择的是电流信号输入通道，但是却无法从电流通道采集到数据。

当仪器检测到电流信号输入通道超过允许输入的最大电流值时，会自动切换至电压输入档位，如果要切换回电流输入档位，请保证电流通道的信号没有超过量程，然后重新启动软件。

③软件运行正常，但是无法设置参数，无法进行试验。

带电接线时可能会导致仪器内部采样系统发生死锁，此时按下复位按钮，对仪器进行复位。或者重新启动仪器电源。

④ 仪器所保存的数据全部恢复至出厂数据。

仪器存储器发生了异常错误，所有的数据被全部复位至出厂设置 。

1 连接输入信号时，请一定注意信号的允许输入范围。

2 如果发生紧急情况，请直接拔掉仪器的AC220V电源输入。2100433B

水轮机调速器作为水轮机的重要构成部分，其的结构极为复杂，也直接影响着水轮机的运转效果。在水电站运行中，要想确保水轮机能够正常运转，必须要保证水轮机调速器所具备的功能可以正常发挥作用。基于此，在使用水轮机的时候，应对水轮机调速器进行调试，以便为水轮机的正常、稳定运转予以支持。为保证水轮机调速器的调试效果，相关工作人员应对水轮机调速器的工作原理有一定的了解，并且要掌握相应的调试技术、方法和流程，最好是具备一定的水轮机调速器调试经验，以便更好地开展水轮机调速器调试工作。

对于水轮机调速器的调试，可通过两个步骤来完成，即实验和检测。在对水轮机调速器进行调试的时候，相关工作人员应先对水轮机进行静态和动态的实验，以便据此对水轮机调速器使用过程中可能出现的各方面问题进行检测，从而为水轮机调速器的正常使用提供保障。

水轮机调速器作为水轮机的重要构成部分，也是实现对水轮机进行调节的关键部分。为保证水轮机的正常运转，并据此保障水电站的正常、稳定运行，水轮机调速器一般具备两种功能：并网功能和调节功能。其中，并网功能是实现对水轮机运转状态进行自动调整的重要条件。在水轮机正常运转过程中，工作人员通过电脑向水轮机下达运转状态调整指令，随后水轮机调速器具备的并网功能可依据相关指令，对水轮机的运转状态进行自动调整，有利于保障水轮机的稳定运转。调节功能作为水轮机调速器的主要功能，也是体现水轮机调速器价值的功能，其的作用是对水轮机运转速度、水流量、功率等进行调节。即在水轮机运转过程中，工作人员可依据需求，利用调速器所具备的调节功能，将水轮机的转速、功率、水流量等调节至恰当的数值，以此保证水轮机运转的安全性和稳定性，进而为水电站的安全、稳定运行提供保障。