冲击式水轮机专用调速器的应用体会(1)

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比例阀在冲击式水轮机调速器中的应用

比例阀在冲击式水轮机调速器中的应用

价值工程1概述比例阀是介于普通工业液压阀和电液伺服阀之间的一种电液压阀,其构成上一般由比例电磁铁和相应机能的阀件组成,比例电磁铁由铁芯、线圈以及固定件组成,而由其推动的阀件可以是压力阀、流量阀、方向/流量阀或复合阀。

比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。

阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。

比例阀的电气操纵方式,可以使用模拟信号,也可采用耗电小和电流放大简单的脉宽调制信号(PWM 信号)。

由于比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。

2常见比例阀特点常见的比例阀主要有比例方向流量控制阀和比例伺服阀。

其中,比例方向流量控制阀是一种能按输入电流信号连续控制液流方向和流量的电液控制阀,它具有如下主要特点:①比例电磁铁的输入功率较大,推力大,不容易造成活塞卡阻;②比例方向流量控制阀的流量在与比例伺服阀同样的压差情况下,其输出流量要大于比例伺服阀,单阀口压降约(0.25~0.8)Mpa ,其系统能耗和温升远比采用比例伺服阀的系统低;③比例方向流量控制阀在中位有较大的搭叠量,处在中位时没有漏油量,接力器在工作中不会频繁调节,可以保证受控负载的位置不漂移;④可以象普通换向阀一样,采用不同的滑阀中位机能;⑤存在(3~5)%的静态滞环、较大的非线性,且动态响应低;⑥由于存在较大的中位搭叠量,对弹簧又具备了一定的预压缩量,因此其零位控制死区很大,其起始控制电流值可达额定控制电流的(10~20)%。

比例方向流量控制阀按其流量控制方式,可分为开度控制型和流量控制型两大类。

前者受控量是阀芯的位移,输出流量受到负载压力及供油压力的影响;后者采用压力补偿或流量反馈,其被控量取决于控制电流,而与负载压力及供油压力变化无关。

为简化控制环节、提高可靠性,在水轮机调速器中常采用前者作为电液转换元件。

大中型冲击式水轮机调速器双重调节方式的探讨

大中型冲击式水轮机调速器双重调节方式的探讨
行状 态下 , 尚未 发现 运行 稳定 性 方 面 的问题 。
喷水 、 噪声 、 振动 等 ) 逐 渐 隐退 , 而 大多 数 冲击 式 水轮 机 的折 向器 已退 至仅 担 负 事故 保 护 的 功能 , 多 新 许
设 计制 造 的中小 型 冲击式 水 轮机 已 明确 折 向器仅 担
负 事故保 护 的功 能 , 参 与水 轮机 的调节 , 不 也就不 再 与喷针 开关 保持协 联 关 系 , 对调 速 器 的要求 简化 为 : 水 轮机 开机 , 向器 开 至 8 开 度 ; 针 自动 打 开 折 O 喷
收 稿 日 期 t0 5l 1 2 0一 ll
速 器 的技术 水平 在最 近 1 O多 年来 发展 迅速 , 节能 调
力与 自动 化水平 都 得 到 极 大 的提 升 , 重 调节 的调 双
速 器 能很好 适应 机 组 空 载 、 网运 行 稳 定 转速 的要 并
向器 位 移仅 有 开度 指示 , 反馈 元件 , 喷针 开度 无 无 与 协联 关系 , 因此 也 不 参 与 调节 , 起 事 故 保 护 作用 。 仅
1 以 下 , 组 运 行 的稳 定 性 对 电 网影 响较 小 。调 O 机
采用 了进 口转 轮 , 有 国产 C WJ / — 6 配 J 一4 1 3型微机
( L 调速 器 ; 调 速 器 为 四个 喷 针 接 力器 和一 个 P C) 该
折 向器 接力 器 , 用数 控球 伐作 为 电液 转换元 件 , 调速 器采 用 喷针 开度 位 移 传 感 器 作 为 电气 反 馈 元 件 , 折
节 。因此 , 于上述形 式 水轮 机 的调速 器 , 对 都不 列外
采 用双 重调 节 的调速 器进 行配 套供 货 。

冲击式机组微机调速器的设计与应用

冲击式机组微机调速器的设计与应用
1 现 地 监 视 . 2
3 调速器转速测量
测频环节的可靠性、 稳定性 以及精度和实 时性是保证调节 品质 的 关键所在 .因为它将直接影 响调速器 的调节 品质 和整机 的运行状况 , 因此将通过 以下方式可确保调速器 系统测频的高可靠性 : 3 机组 的测频采用两路f 、 . 1 齿盘) 互为热备用 , 网频采用 P 测频 , , r 测频精度达到 0 0 H . 1 z以上 0 3 机组频率 f反馈信 号 : . 2 i 机端 电压 0 V 10 测频范 围 0 ~ . ~ 8V; 2 . 2
1 0Hz 0 。
3 系统频率 f _ 3 w反馈信号 : 母线 P 电压 8 V 10 ; 频范 围 0 ~ r r 0 ~8V 测 . 2
1 0Hz 0 。
3 为提 高齿盘齿 盘精 度 . . 4 齿盘测 速设计为双传感器。测频误差 :± <
00 1 . 0 Hz
调速器柜上 配备有必要的操作开关 、 灯及仪表 , 配置触摸 指示 还 式彩色液晶显示屏 . 显示屏可提供各种故障显示 、 模拟量显示 、 状态量 显示 、 事件记录 、 事故追忆等 。此外还可以进行各种调节模式切换 、 给 定值设定 、 故障复位等 。 1 显示功能 . 3 调速器选用 彩色液晶显示触摸屏 . 能完整 、 实时地显示 出机组转 速、 机组频率 、 运行 水头 、 导叶开度 、 功功率及水轮机调节 的过渡过 有 程及调速 系统运 行信息 、 调速系统各种 参数或给定值 , 障或异常的 故 监视 、 报警显示等。 通过触摸屏可以显示所有 的整定值 、 实时值 、 调节参数 、 过渡过程 曲线 、 历史数据等 调 速器采用触摸屏全中文菜单 、 表格 、 图形选显方 式. 进行人机对话 并配备有必要 的指示针和开度表 。 1 电源及电源监视 . 4

调速器在水轮发电机组中的运用分析

调速器在水轮发电机组中的运用分析

调速器在水轮发电机组中的运用分析摘要:水轮发电机组在使用过程中容易受到外界因素的干扰,导致水轮发电机组系统参数经常不稳定,出现大小幅度变动,这一问题会对水轮发电机组造成严重影响,是目前水电站发电的一大难题。

因此,相关技术人员要学习了解水轮发电机组上安装调速器,通过调速器解决这个难题,本文主要对调速器工作原理进行分析,以及调速器在水轮发电机组的应用进行阐述。

关键词:调速器,水轮发电机组;水电站引言:随着社会经济的飞速发展,导致一些资源能量面临短缺,水电站开始用水轮发电机组进行发电,缓解电能的压力,其原理是运用水轮机的机械运转带动发电机工作,将水能转化为电能,让居民生活得到基本保障,促进社会发展进步。

1.调速器在水轮发电机组中的作用当前碳达峰碳中和是中央经济会议的热词,作为国有发电集团,我们更应该为双碳贡献出央企应有的一份力。

水电厂作为清洁能源输出地,更是应该大力提高水轮发电机组的发电效率,调速器起到重要作用。

为了解决清洁电能的供应问题,水电站的工作人员开始进行研究,通过利用新型能源转化成电能,来解决电能的供应问题,水电站的发展有效解决了电能紧缺的问题,对我国的社会和经济发展作出了巨大的贡献。

水电站利用水轮发电机组进行供电,可有效保障一些生产厂家和人民群众的生活。

利用水能发电,将水能转化成电能,是一种清洁能源,在环保方面大力支持这种发电方式,对水源和环境都不会造成污染。

水电站要靠水轮发电机组进行发电,来维持供电需求,水轮发电机组是将水能转化成电能的重要装置。

水轮发电机组能正常运转,是由水电站供电的电压和频率决定,只要在正常工作状态下,水轮发电机组和供电的电压、频率是具有合作性的,二者缺一不可。

水轮发电机组中的水轮机,经常出现转速过快的情况,因此要采取合理的措施对水轮发电机组的水轮机进行控制,如发电机组出现机转速度过愉快的情况,工作人员要迅速调整机转速度,否则容易出现飞逸事故,对水电站造成不可估量的损失。

比例阀在冲击式水轮机调速器论文

比例阀在冲击式水轮机调速器论文

比例阀在冲击式水轮机调速器中的应用摘要:本文阐述了比例阀的工作原理,并针对两种常用的比例阀,即比例方向流量控制阀和比例伺服阀的特点进行了介绍,进一步对比例方向流量控制阀和比例伺服阀在大型冲击式水轮机调速器的应用情况作了比较。

abstract: this paper expounds the working principle of proportional valve, and is aimed at two kinds of commonly used proportional valve, namely proportional flow control valve and a proportional servo valve are introduced, and further makes comparison on the applications of the proportional flow control valve and a proportional servo valve in large impact type hydraulic turbine governor.关键词:比例阀;比例方向流量控制阀;比例伺服阀;冲击式水轮机电液调速器key words: proportional valve;proportional flow control valve;proportional servo valve;impact water wheel hydraulic governor中图分类号:tv734 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2012)30-0028-021 概述比例阀是介于普通工业液压阀和电液伺服阀之间的一种电液压阀,其构成上一般由比例电磁铁和相应机能的阀件组成,比例电磁铁由铁芯、线圈以及固定件组成,而由其推动的阀件可以是压力阀、流量阀、方向/流量阀或复合阀。

冲击式水轮机调速器调节方式探析

冲击式水轮机调速器调节方式探析

就 减 缓 了接 力 器 的 移 动 速 度 ,减 小 了 过 调 节 ,使 调节 达 到平 衡 ,保 机组 稳定 运 行 。 目 前 , 国内不 同厂 家 生产 的冲 调采 用 的反 馈 形 式 各有 其特 点 ,可 根据 不 同的 机组 的 具体 情 况 ,选择合 适的反馈 形式 。 冲 调 的另一 改进 是 它 的软件 系 统 ,大 多 厂家 的可 编 程逻 辑控 制 器 ,采 用面 向硬 件 仿 真编程 ,采 用模块 结构 ,变参 数并联P I D 调节 原理 ,改变 了以往采 用梯 形 图 、指 令表 等程 序 结构 ,其 测 频环 节 由P L C 本 身 完 成 ,无 须 单独 设置 测 频 电路 ,提 高 了测频 环 节 的可 靠
性。
3 . 冲击 式水轮 机调速器 的双重 调节方 式 将 现 在 普 遍 采 用 的折 向 器 改 为 在 贫 荷 大波 动工 况 时折 向器 必须 参 与 调节 ,这 一思 路 存 在 两 种 实 施 方 案 , 一种 是 折 向 器 始 终 与喷 针保 持 协联 并参 与 调节 ;一 种是 只有 当 负荷 大 波 动 时 . 折 向器 才参 与调 节 ,判 断此 种 工 况 只需 以 电网 ( 或初 组) 的频 率变 化大 于 接人 电网 正 常运 行 的最 大 允许 频 率 偏 差 ( 如 4 8  ̄5 2 H z ) 即可 ,一 旦出现 大于此 偏差 ,即判 断为机 组 负荷 大波 动 ,据 此 ,将 机组 调速 器 切 换为折 向器协 联参与 调节 的运 行工况 。 折 向器 参 与 协 联 调节 的方 式 : 首 先折 向 器 的 调节 功 能只 能在 减负 荷 时才 起作 用 ,增 负荷 仍然 依赖 喷 咀 的开启 速度 ,这是 冲击 式 机 组 的 固有特 性 ,这 里 只需集 中研 究折 向器 参 与减 负荷 调节 的规律 。在提 出调节 方式 之 前 ,须 明确折 向器参 与调节 的前题 : 折 向器 应 作 为 主调 节机 构 ,喷 咀开 度应 与 折 向器保 持 协 联 ,跟 随折 向器 动 作 ,但 需保 持适 量 的开 度差 (  ̄ u 5 o o ) ;折 向器 的开启速 度 只需略低 于 喷 咀 的开 启速 度 ,不 宜太 慢 ;折 向器 快速 关 闭的 开度 应维 持在 空 载开 度 ,仅 事故 保护 时 才 需快速关 闭至全 关 。 由 于 目前 水 电站 绝 大 多 数 都 采 用 微 机 监控 系统 为主 的监 控 方式 ,大 多 能实 现少 人 值 守 ,而水 轮机 调 速器 又普 遍 采用 微机 电液 型 ,机 电设备 的 自动化 水平 已经很 高 ,微机 都 具备 机 组状 态判 别 的能 力 ,为 简化机 组 运 行方 式 ,本 文 重 点研 究第 二种 调节 方案 ,即 只有 当微机 判别机 组处 于负荷 大波动 ( 包括 甩 负荷 ) 状态 ,便将 调速器 切人一 种特殊 运行 方 式 一一 折 向器参 与 调节 ,并 与 喷咀 保持 协 联 关系 。如果 各工 况全 部 按此 种方 式 运行 ,则 变 为第 一种 方案 。无论 那种 方 案 ,折 向器 只 是在 向关 闭侧动 作 时才 参 与调 节 ,这 也是不 言而 喻的 。 冲 击 式 水 轮 机 折 向器 切 水 目前 均 采 用 压切 式 , 即折 向器 一 旦与 喷咀柱 接 触 ,压 水 偏流 ,其减 少进 人转 轮 的能 量 并不 与切 入 引 程呈 线 性关 系 ,也很 难 准确 计 算这 种关 系 , 但对 于 自动 调节 而 言 ,采取 相对 开 度控 制 是 能够 达 到 目的 的 。折 向器切 人喷 咀柱 后 ,对 减少 进 人转 轮 的能量 作 用十 分 显著 ,为 减少 调节 波 动次 数 ,应尽 量 减少 折 向器 的动 作 幅 度 ,因此 ,将折 向器 减 负荷 关 闭 的行程 限制

调速器在水轮发电机组的应用探析

调速器在水轮发电机组的应用探析

调速器在水轮发电机组的应用探析摘要:水轮发电机在运行的过程中会受到水的流动性影响,在进行发电的时候主要利用的就是水的流动性,因此,水轮发电机的转速是和进水流速有密切关系的,进水的流速出现了增快的情况,那么水轮发电机组也会提高运转速度。

这样就会导致过速保护系统被启动,这时是需要人为对进水闸门进行恢复的,这样才能使水轮发电机重新投入使用,在这个过程中水电站的供电情况也是会受到一定影响。

因此,在水轮发电机运行过程中可以随时对电机的转速进行调节是非常重要的,这样可以避免电机出现过速的情况,提高水电站的供电稳定性,这样就出现了水轮发电机组的调速系统。

关键词:水轮发电机;调速器;多项式工程法;应用为了能够更好的利用水轮发电机组,解决由于外在因素而造成的不理想状态,需要对调速器在水轮发电机组中的作用进行分析,从而避免在发电机组运行的过程中产生问题。

本文将从水轮发电机组调速器的作用、水轮机调速器的工作原理以及多项式工程法在水轮发电机调速器中的作用三个方面来进行阐释。

1水轮机调速器的工作原理水轮机调速器的应用就是为了调节发电机的转速,使其在运行的时候可以保证供电的稳定。

水轮发电机输出的电流频率取决于机组内的电机磁极对数和转速,在发电机中磁极对数是没有办法进行更改的,这样就使得要想保证水电站的供电稳定性就要对发电机的转速进行控制,确保其输出的电流频率是相对稳定的,这样就可以更好的保证水电站的供电质量。

水轮发电机的转速主要是受到水轮机的主力矩影响,而水轮机的主力矩又是由水的密度、水轮机的效率、运行时过水流量共同决定的。

要想调节水轮机的转速可以改变水轮机的主力矩,这样可以保证水电站供电的稳定性,在对主力矩进行改变的时候最好的方法就是对水发电机的过水流量进行调节。

因此,水轮发电机调速器的工作重点就是对水轮机以及配套设施的引水系统进行调节,通过改变进水的水量来对发电机的转速进行调节。

调速器在运行的时候可以和计算机监控系统进行连接,这样可以更好的对水轮发电机进行操作,不仅可以保证水轮发电机的运行安全,同时还能更好的维持水轮机的运转情况。

浅析调速器在水轮发电机组中的应用

浅析调速器在水轮发电机组中的应用

控 制其 转速 ,避 免 由于转 速过快 引发 电力 接 ,通过计 算机 对调 速器 进行 24/J ̄时全方
再次 ,将 数 据代 ., ̄regress 数 ,同样
事 故 。为 了解 决 这个 问题 ,有些水 电站安 位 监 控 ,并 对其 进行 远程 操作 控制 。这种 将得 到 的结果 代入 系统 进行 模拟 试验 。试
两 部分 组成 ,水轮 机为 原动 机 ,利 用 水 的
为 了响 应 国家 的号 召 ,提 高 水 电站 可应 用在 后续 系统设 计 中 ,科 学 调节运 转
能量运转,将机械能转化为电能 ,驱动发 的工 作效率 ,保 障工 作人 员 的安全 ,许 多 模式 将 动能 损耗 降至最 小 。根据 试验 结果
任 何 物 体 在 运 动状 态 下都 会 产 生 动 制 器则采 取钝 化输 入控 制器 解析 函数 差异
法 是在 水轮 发 电机组 中安装 调速 装 置。调 能 ,水 也不 例 外。利 用水 在运 动状 态下重 的 方 法 ,令 控 制 输 出更 加 平 滑 ,避 免 了
Q 鱼 : ( 2 China NeW Technolozies and Products
工 业 技 术
浅析调速器在水轮发 电机组中的应用
殷 树 民 (哈 尔滨电机厂有 限责任公 司,黑龙江 哈 尔滨 150040)
摘 要 :水 电站是 利 用水 能进 行发 电的综合 性设 施 ,不仅 清 洁环保 ,而且 能 产生 大量 的 电能 ,有 效 的缓 解 了我 国 日益 紧
张 的能 源 问题 。 水轮 发 电机 组是供 电 系统 的核 心装 置 , 内置 调速 器 能够 随时调 节发 电机 组转 速 ,确保供 电稳 定性 。本文

冲击式水轮机调速功计算

冲击式水轮机调速功计算

冲击式水轮机的选择孙红伟2007-8-6 14:10:00[摘要]主要介绍冲击式水轮机及其辅助设备的选型方法及计算程序,并提出用最优直径比检查选型及效率修正方面的一些看法,内容的重点在中小型机组。

表5个。

[关键词]冲击式水轮机选型最优直径比1 引言众所周知,冲击式水轮机适用于高水头、小流量的水力条件,其应用的最高水头已接近1 800m。

与混流式水轮机相比,特别是在水头大于200m的场合,其优势不容忽视。

由于早期选择的冲击式机组出现的问题不少,目前关于冲击式机组的选型资料又相对较少,因此,冲击式机组的选型受到不少专业人员的关注。

冲击式水轮机主要分为水斗式和斜击式,斜击式的比转速n s=30~70m·kW,是介于混流式和水斗式之间的品种,目前中小型范围内已做到转轮直径D1=100cm、发电机容量N g=2500kW,虽斜击式效率相对偏低些,但设备价格优势不能忽视,所以仍得到广泛应用。

2 装置型式的选择2.1 转轮及喷嘴数目的选择按水头和出力查水轮机应用范围图,小机组一般均用单轮单喷嘴;小型卧式双喷嘴一般在D1=90~140cm,射流直径d0在7~14m中使用;斜击双喷嘴目前还没有使用。

2.2 布置方式的选择大中型机组立式、卧式均有使用,小型机组一般用卧式。

卧式布置拆卸方便,但每个转轮只能布置1~2个喷嘴,当喷嘴数目多时,必须增加转轮数;立式布置可在同一转轮上布置2~6个喷嘴,但当喷嘴数多如用3个以上时,转速不宜选得太高,以避免各射流间相互影响,而降低水轮机的效率。

3 改变比速法选择冲击式水轮机冲击式水轮机的选择方法,有固定比速法和改变比速法二种。

由于这些年来各制造厂开发的新品种越来越多,可选择的D1和d0也越来越多,选型者可不必受固定比速法关于D1/d0的限制,不同的D1可以搭配不同的d0,喷针机构已成系列可以装在不同的D1的机体上,因此这种选择方法已经代替固定比速法,越来越被广泛使用。

改变比速法选择的程序和方法如下所述。

冲击式水轮机专用调速器的应用体会

冲击式水轮机专用调速器的应用体会

冲击式水轮机专用调速器的应用体会。

在中小型冲击式水轮机中,常规配置ydt等电液调速器;近些年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器,已在不少高水头电站中投入使用,运行效果比较理想;通过对比两类调速器的使用情况,简要谈谈使用专用调速器的一些体会。

水轮机调速器应用体会1概述冲击式水轮机适用于高水头、小流量的电站,它将来自压力管道的水,经喷嘴后转换为高速射流,切向冲击转轮,推动转轮旋转,从而带动发电机转子转动发电。

为了保证水轮发电机组能顺利地并网发电,必须配置调速器,它的主要功能是在机组运行时,保持其输出的电能频率、电压稳定。

通常,调速器是通过调节进人水轮机的水的流量来实现这一目的,对于冲击式水轮机来说,就是移动喷针以改变喷嘴的开度,从而改变水的流量。

我厂以往生产的冲击式水轮机,一般是配置电液自动调速器,近年,调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器(以下简称冲调),并逐渐在电站中开始应用。

2配置电液调速器时的特点电液自动调速器主要是指ydt、ywt型,后来发展为使用步进电机plc的bwt调速器,它的测频放大、回复及控制部分采用电气回路来实现,而液压放大、反馈机构、作功机构则采用机械液压装置,是目前应用最广泛的调速器。

由于冲击式水轮机的压力钢管一般比较长,因此,喷针不能关闭太快,否则会产生极大的水压,危害压力管的安全,同时,又必须在极短的时间内切除射流,以防止出现飞逸,现在的机组一般采用喷针与折向器双重调节的操作机构。

电液自动调速器输出的是扭矩,通过调速轴,把调速器的转臂与水轮机的操作机构联接在一起,调速器的指令通过连杆使操作机构中的配压阀活塞左、右移动,压力油通过配压阀上的孔口,流人接力器的两侧,操纵喷针启闭。

在调速轴的适当位置,另设1套拐臂、连杆来直接控制折向器,以保证折向器与喷针之间的协联关系。

单喷嘴机组的这种配置已应用多年,比较可靠,能保证水轮机稳定运行。

而对于双喷嘴冲击式水轮机,在运行时要求上、下喷针能同步移动,且与折向器保持协联关系。

冲击式水轮机专用调速器的应用体会

冲击式水轮机专用调速器的应用体会
电能是现代人们生活生产 中一种 不可或缺 的能源, 而 随着 社会 到平衡, 保证机组稳定运行。 目前, 国内不 同厂家 生产 的冲调采 用的 的发展 , 人们 对电能的依赖程度也 越来越严重, 从 而使得 电力的供需 反馈形式各 有其 特点, 可根据不同的机组的具体情况, 选择合适 的反 矛盾 进一步加剧 。而为 了满足人们对电能的需求 , 缓解社会 电能的 馈形式 。 冲调的另一改进是 它的软件 系统 , 大多厂家 的可编程 逻辑 控制 供需矛盾 , 除了在 日常生活生产 中节约电能外, 还应该 提高电厂的发 电水平 , 从而才能够从 根本 上缓解电能紧张 问题 。随着科学技 术的 器( p l c ) , 采用 面向硬件仿真编程, 采 用模块结构, 变参数并联 p i d调节 改变 了以往采用梯形 图、 指令表等程序结构, 其测频 环节由 p i e 日新月异 , 在现代社会 的各行业 和领 域中, 各种技术 和理论 以及设备 原理, 都得 到了长足 的发展, 并且 还涌现出 了大批新 型的技术和理论 以及 本身完成, 无须单独设置测频电路, 提高 了测频环节 的可靠性 。也有 设备, 随着这些新 型的技术 和理论 以及设 备在社会个领域 中的应用 , 厂家采用 p c c (  ̄编程计算机控 制器) , 它将原 p l c的标 准功能和工业 使得社会 生产水平得到 了大 幅度 提升, 从而 为社会 经济 的发展 起到 计算 机的多任务操作 系统集成在一起 , 配以数字 阀随动系统, 效 果也 了不 可估 量的作用 ,同时也 为提高 电厂发 电能力奠定 了坚实 的基 不 错 。 础 。在 当前 的一些 中小型 冲击式水轮机 中, 通常会配置 电液调速器 , 3 应 用 实 例 电液调速器能够大 幅度提高 冲击式水轮机 的运行效果。 浙 江 丽 水 黄 样 口 电 站 ,装 机 容 量 为 两 台 8 0 0 k w 的 随着 调速器在冲击式水轮机 中的运用, 使 得冲击式水 轮机 的运 e j a 2 3 7 一 W 一 6 2 / 2 x 7型双喷 嘴冲击式水 轮机,电站 的技术 参数如下: 设 行效率和质量得到 了大 幅度提升, 同时还提高 了水轮机 的节能效果 , 计 水头 2 3 9 m, 设计流量 0 . 4 3 9真 / 。发电机为 s f w 8 0 0 — 6 / 1 1 8 0 , 调 速器 从而 为我 国电力事业和人类 的可持续 发展起到 了至关 重要 的作用 , 为天津某 厂的 t d b w c t 一 2型 冲击式水轮机专用调速器。 同时也为满足人们 的电力需求奠定 了坚实 的基础 。 在设计时, 考虑到下喷针在 厂房平 面以下 , 工作环境 比较潮湿, 还 我 们对 电位计 、 位 移传感器 等 电气元 然而从 冲击式水轮机 的运行情况 而言, 为了使 冲击式水轮 机能 有可能 发生滴水 滴油等情 况, 够 的性 能能够进一步提升 , 还应该对 冲击式水 轮机以及调速器 进行 件能否长期 可靠 工作存有疑虑, 所以选择了机械反馈方式, 并设计 了 改进 。本 文从冲击式水轮机专用 调速器的概述 出发, 对冲击式 水轮 1 个 反馈 机构, 将喷针 的移 动距 离转 换为扇形轮 的旋转 弧长, 再通过 机和调速器进行 了深入 的研究 。 然后对 冲击式水轮机专用调速器的 5 mm的钢丝绳经 滑轮反馈到调速器 中的 回复轴上 。当喷针移动时, 通过杠杆使与之相联 的步进 电机发 出位移反馈 应用进行 了详细 阐述 。希望 能够起 到抛砖引玉 的效果 , 是 同行 相互 回复轴也相应转动, 探讨, 共 同提 高, 进而为我 国电力事业 发展 起到一定 的促进作用 。 信 号经 与 p l c 的位置信号进行运算后, 输出一个频率差值, 通过 步进 电机驱 动器去驱 动步进 电机 , 使 引导 阀针塞 离开 中间位置; 此时, 主 1 配 置 电液 调 速 器 时 的 特 点 通过 液压 系统 向喷针接力 器 电液 自动调速器主要是 指 y d t 、 y w t 型, 后来 发展为使用 步进 电 配压阀 的活塞受压差作用作相应移 动, 机 p l c 的b w t 调速器, 它 的测 频放大 、 回复及控制部分采用 电气 回路 配送压力 油, 同时, 带动 回复机构运动 , 通过杠 杆使引 导阀针塞 回到 来实现 , 而液 压放 大 、 反馈机构 、 作 功机构则采用机械液压装 置, 是目 中间位 置, 完 成一次调节 , 从 而控制 喷针 稳定在某 一位置 , 以保证 机 前应用最 广泛 的调 速器 。 组频率和出力的稳定 。在这 台机组 的试 运行 时, 先进行手动操作, 喷 迅速移动, 没有发 生配置普通 y d t 调速器时 的滞后 现 由于冲击式水 轮机 的压力钢管一 般 比较长, 因此, 喷针不能关闭 针接到指令后, 太快 , 否则会 产生极大 的水压, 危害压力管 的安 全, 同时, 又必须 在极 象; 自动开机起 动时 , 机组 自动跟踪 电网频率, 转速迅 速上升到 同期 短的时间内切 除射 流, 以防止出现飞逸, 现在 的机 组一 般采用喷针与 要求, 顺利并 网。 结 束 语 折 向器双 重调 节的操作 机构 。 随着调速器在冲击 式水 轮机 中的运用 , 使得 冲击 式水 轮机的运 2 配 置 冲 调 时 的 特 点 冲调实际上是改进过 的 p 1 c型电液 自动调速器,它分单喷嘴用 行效率和质量得到了大幅度提升, 同时还提高 了水轮机 的节能效果 , 调速器 、 双 喷嘴用调 速器, 冲调 与普通调 速器 的主要区别在 于它输 从而为我 国电力事业 和人 类的可持续发展起 到了至关重要 的作用 , 出的不是 扭矩 , 而是压力油; 由于冲击式水轮机是 通过改变喷针 的开 同时也为满足人们的电力需求奠定 了坚实 的基础 。 通过本文对冲击式 水轮机专 用调试器 的深入分析, 相 信读 者对 度来 改变 其流量, 喷针是作 直线 运动的, 因此 只要在 喷针后设 置 1 个 为 了使 冲击式水轮机 能够 的性 接力器, 控制压力 油的进 出方 向, 就能直接 控制喷针 的启 闭, 这样 , 就 其也有 了更深刻 的认 识。总而言之, 还应该对冲击式水轮机以及调速器进行改进 。 可以取消水轮机上 的操作机构 。为 了让调速器减 少过调节 , 使调节 能能够进一步提升, 过程 稳定 , 精确控制喷针的行程, 要设置 1 个位移反馈装置。 位移反馈装置通常有机械反馈和电气反馈 两种 。 机械反馈是用 钢丝或钢带将 喷针 的位 移信号送到调速器 的回复轴上, 再 通过调速 器 内部液压系统 和电气 回路共 同作用, 使 主配压 阀的活塞 逐渐 回到 平衡 位置, 从而使喷针达到稳定状态; 而 电气 反馈 则是通过位移传感 器或 电位计等 电子元件将喷针 的位移信号转变 为 电压信号 , 反馈到 p l c 的a / d 接口 ( 模数转换接 口 ) , 该数值与 p l c 内部的计算值进行 比 较, 以决定 喷针是开还是关 。由于反馈 电压 的作用与频率偏 差 的作 用正好相 反, 就减缓 了接力器 的移动速 度, 减 小 了过调 节, 使 调节达

冲击式水轮机专用调速器的应用探讨

冲击式水轮机专用调速器的应用探讨



Z N. c … u U II  ̄3 IU U a c t
工业技术
冲 击式水轮机专用 调速器 的应用探讨
谢大 强
( 川省 乐 山四 19 0
摘 要 : 中小型 冲击式水轮 机 中 , 在 常规 配 置 Y T等 电液调 速器 ; D 近些年调 速 器厂 家研 制 出了冲击 式水轮 机 专 用调 速 器 , 已在不 少高 水 头电站 中投 入使 用 , 运行 效果 比较理 想 ; 通过 对 比两类调 速 器的使 用情 况, 简要谈谈 使 用专 用调 速 器的 一些体 会 。
关键 词 : 轮机 ; 速 器 ; 用体会 水 调 应
直接 控制 喷针 的启 闭 , 这样 , 可 以取消 水轮 下 , 就 工作 环境 比较 潮湿 , 有可 能发生滴 水滴 还 我 位 冲击 式水 轮机适 用于 高水 头 、小流 量 的 机上 的操 作机 构 。 了让调 速器减 少过 调节 , 油 等情 况 , 们对 电位 计 、 移传 感器 等电气 为 精 要设 元 件能 否长 期可靠 工作 存 有疑 虑 ,所 以选择 电站 , 它将来 自压力 管道 的水 , 喷 嘴后 转换 使调 节过 程稳定 , 确控 制喷针 的行 程 , 经 个位 移反馈 装置 。 了机械 反馈 方式 , 并设 计 了 1 反馈机 构 , 个 将 为高 速射 流 , 向 冲击转 轮 , 动 转轮 旋 转 , 置 1 切 推 位 移反馈 装 置通 常有机 械 反馈 和电气 反 喷针 的移 动 距 离转 换 为 扇形 轮 的旋转 弧 长 , 从 而带动 发 电机 转子转 动 发 电。为 了保证 水 mm的 钢 丝 绳经 滑 轮 反馈 到 调速 器 轮 发 电机 组能顺 利地 并 网发 电 ,必须 配 置调 馈 两 种 。机 械反馈 是用 钢丝 或 钢带将 喷

冲击式水轮机专用调速器的应用体会

冲击式水轮机专用调速器的应用体会

冲击式水轮机专用调速器的应用体会冲击式水轮机专用调速器可以帮助水电站实现对水能的高效利用,提高水能的发电效率。

在实际应用中,我也对冲击式水轮机专用调速器有了深刻的体会。

首先,冲击式水轮机专用调速器可以有效地解决其它调速器不能解决的问题。

传统的调速器在水轮机速度发生快速变化时往往调节不及时,从而无法满足发电的实际需求。

而冲击式水轮机专用调速器采用了独特的水力反馈和机械反馈相结合的控制方式,能够快速响应优化,更加精准地控制水轮机的转速,从而提高水轮机的发电效率。

其次,在水轮机调速的过程中,冲击式水轮机专用调速器能够不断地对水轮机的性能参数进行精细化的调节。

这种调节方式可以使水轮机的发电效率得到显著提升,同时也能够达到减少水轮机的损耗、延长水轮机的使用寿命等目的。

实践证明,使用冲击式水轮机专用调速器进行水轮机的调节,可以使水轮机的发电效率提高10%以上。

再次,冲击式水轮机专用调速器能够提高水轮机的安全性和可靠性。

在水轮机高速运转的情况下,会出现因振动引起的机械疲劳和损坏的情况。

冲击式水轮机专用调速器通过对机械运动的实时监测以及对水流动力的精细调控,可以有效避免水轮机在高速运转时的振动情况,进而降低水轮机损坏的风险,提高水轮机的可靠性。

最后需要指出的是,冲击式水轮机专用调速器的使用要求很高。

鉴于其运行的特殊性,用户必须对其进行有针对性的培训,使得使用者能够熟练掌握调速器的各项操作和管理技能。

用户还需要高度重视设备的保养和维护工作,及时发现设备的异常现象并采取相应的措施。

只有这样才能保证器材的安全可靠运行,让各项指标始终达到最佳状态。

综上所述,冲击式水轮机专用调速器在水能发电方面具有重要的应用价值,可以大幅提高水轮机的发电效率、减少水轮机的损耗和延长水轮机的使用寿命,同时还能提高水轮机的安全性和可靠性。

实践证明,如果恰当地使用冲击式水轮机专用调速器,可以实现电能的准确输出,促进建设环保、高效的绿色水电站,为实现节能减排、推进全球环保发展做出更大的贡献。

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究一、引言水轮机是一种将水动能转换为机械能的装置,通过利用水流的动能来推动叶轮转动,再将转动的动力转化为电能或其他形式的能量。

水轮机在发电厂、水利工程以及水库等场所被广泛应用,它的工作性能直接关系到整个水力发电系统的运行效率和稳定性。

而水轮机的调速系统以及故障维修则是保障水轮机正常运行的重要环节,本文将对水轮机调速系统的应用与故障维修进行探究。

二、水轮机调速系统应用1. 调速系统概述水轮机调速系统是为了满足水轮机在不同负荷条件下的工作要求而设计的,其主要功能是对散流式水轮机进行自动调速,保持发电机在额定转速下稳定运行。

调速系统还可以根据电力系统负荷的变化进行快速调节,保持系统的功率平衡。

水轮机调速系统主要由液压调速装置、控制器、传感器、执行机构等部件组成。

液压调速装置通过调节水轮机的导水门或叶片位置来改变水轮机的工作状态,控制器接收反馈信号并根据设定的调速信号来控制液压调速装置的工作,以实现自动调速。

3. 调速系统应用场景水轮机调速系统在水力发电厂、水利工程等领域得到广泛应用。

它可以根据水流量变化自动调整水轮机的工作状态,使得水轮机能够在不同的水流条件下都能保持稳定的功率输出。

调速系统还可以保护水轮机在突发负荷变化时不受损坏,保障水力发电系统的安全运行。

1. 故障分类水轮机调速系统可能会出现液压系统故障、控制器故障、传感器故障等。

液压系统故障可能导致水轮机导水门或叶片的位置不能正确调整,造成水轮机的功率输出波动或停机;控制器故障可能导致调速信号无法正确输出,造成水轮机运行状态不稳定;传感器故障可能导致控制器无法接收到准确的工作状态反馈信号,从而无法正确进行调速。

2. 故障维修方法(1)液压系统故障维修液压系统故障可能是由于液压油泄漏、密封件磨损、阀门堵塞等原因引起的。

在维修时,需要检查液压系统的各个部件是否存在异常,修复漏油部位、更换磨损的密封件、清洗阀门等措施。

(2)控制器故障维修控制器故障可能是由于电路板损坏、元器件老化、连接线路断开等原因引起的。

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究水轮机是一种利用水能转化为机械能的重要设备,广泛应用于水电站、水利工程等领域。

而水轮机的调速系统是其中核心的一部分,它对水轮机的运行稳定性和效率起着至关重要的作用。

本文将探究水轮机调速系统的应用与故障维修,以期为相关领域的工程师和技术人员提供一定的参考。

一、水轮机调速系统的应用水轮机调速系统是通过控制水轮机叶片的开度,从而调节水流给水轮机的输入能量,实现水轮机的转速和输出功率的控制。

水轮机调速系统的应用包括以下几个方面:1. 提高水轮机的稳定性和效率:水轮机在不同的水位和负荷情况下,需要根据实际情况灵活调整叶片开度,以保持其稳定运行和高效率。

调速系统能够根据水轮机的工况实时调整叶片开度,实现稳定的调速控制,提高水轮机的工作效率。

2. 实现不同负荷的自动调节:水轮机调速系统能够根据外部负荷的变化自动调节叶片开度,使得水轮机能够满足不同负荷要求下的稳定运行,提高水电站的整体运行效率。

3. 减少水轮机的机械振动和冲击:通过合理地调节水轮机的转速,调速系统能够减少水轮机的机械振动和冲击,延长水轮机的使用寿命。

水轮机调速系统主要由水轮机控制器、电液伺服系统和叶片调节机构三个部分组成。

其工作原理如下:2. 电液伺服系统:电液伺服系统是连接水轮机控制器和叶片调节机构的关键部件,通过对压力油的控制来实现对叶片的精准调节。

当水轮机控制器发出调节指令时,电液伺服系统根据指令控制油压的大小,从而实现叶片的精确调节。

三、水轮机调速系统的常见故障及维修方法水轮机调速系统作为水轮机的关键部件,一旦出现故障,往往会影响整个水轮机的正常运行。

常见的故障包括:1. 电液伺服系统故障:电液伺服系统的故障可能导致叶片无法精确调节,影响水轮机的稳定性和效率。

维修方法包括检查和更换电液伺服系统中的关键部件,确保其正常工作。

水轮机调速系统在水力发电领域中担当着重要的角色。

准确的调节和可靠的运行能力对水轮机的性能起到了至关重要的作用。

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究一、引言水轮机是一种利用水力能转换成机械能的机械装置,它是水能利用系统的关键部件之一。

而水轮机的调速系统则是其运行控制的核心。

调速系统不仅影响着水轮机的性能和效率,更是关系到水轮机的安全运行。

对水轮机调速系统的应用与故障维修进行探究,对于提高水轮机的运行效率和延长设备寿命具有重要意义。

二、水轮机调速系统应用1. 调速系统的基本原理水轮机调速系统主要是通过改变水轮机的叶片角度或者改变水轮机中水流的流量来控制水轮机的转速。

基本原理是根据水轮机的负载情况,调整水轮机的转速,使其始终在最佳工作状态下运行,从而保证水轮机的稳定性和效率。

2. 调速系统的应用领域水轮机调速系统广泛应用于水电站、水泵站、水厂等水利工程领域。

尤其是在水电站中,调速系统对水轮机的调控至关重要,它直接影响着电力的稳定输出和水利设施的安全运行。

3. 调速系统的发展趋势随着科技的不断发展,水轮机调速系统也在不断创新和改进。

目前,数字化、自动化和智能化成为了调速系统的发展趋势。

通过使用先进的传感器和控制技术,实现对水轮机的精准控制,使得水轮机能够更加适应复杂多变的工况,并提高工作效率。

1. 故障分析与诊断水轮机调速系统故障主要分为机械故障和电气故障两大类。

机械故障主要包括叶片损坏、轴承磨损、密封部件泄漏等问题;而电气故障则包括传感器故障、控制器故障、电路连接故障等问题。

在面对故障时,首先需要进行分析与诊断,找出故障的根本原因。

2. 故障维修与重建一旦确定了故障的原因,对水轮机调速系统进行维修和重建就成为了关键所在。

对于机械故障,需要进行叶片更换、轴承维修等工作;对于电气故障,则需要对传感器、控制器、电路进行修复或更换。

在进行维修时,需要严格按照操作规程进行,确保维修的质量和安全。

3. 故障预防与改进除了故障维修外,对水轮机调速系统进行预防性维护和改进也是非常重要的。

通过定期的检查与保养,及时发现并解决潜在的故障隐患,预防故障的发生;结合实际运行情况,对调速系统进行改进升级,提高其可靠性和稳定性。

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究水轮机是一种利用水流能量转换为机械能的设备,广泛应用于水力发电厂、水库等水利工程中。

为了提高水轮机的效率和性能,调速系统成为其关键部件之一。

调速系统能够调节水轮机的转速和输出功率,使其适应不同的工况和输出需求。

本文将探讨水轮机调速系统的应用与故障维修,帮助读者深入了解水轮机的调速原理和维护方法。

一、水轮机调速系统的应用1. 调速系统的基本原理水轮机调速系统的基本原理是通过调节进水流量或改变叶片角度来控制转速和功率输出。

通常采用液压调速和电子调速两种方式,液压调速主要依靠油压柱塞和阀门调节水轮机的进水量,电子调速则是通过传感器和控制器实现对水轮机的转速监测和调节。

两种调速方式各有优劣,可以根据具体的工程要求和经济性进行选择。

2. 调速系统的主要组成水轮机调速系统主要包括液压系统(或电子系统)、调速器、控制器和传感器等组成部分。

液压系统主要负责控制进水量,调速器负责将液压信号转化为机械控制,控制器负责整个调速系统的监测和控制,传感器则用于监测水轮机的转速和运行状态。

3. 调速系统的应用场景水轮机调速系统广泛应用于各类水利工程和水电站,如以集中调度为主的调速系统、分散式调度为主的调速系统等。

在特定的工程中还可能应用到数字化调速系统、自适应调速系统等先进的调速技术,以满足不同的工程需求和技术要求。

1. 常见故障类型水轮机调速系统的常见故障类型包括:液压系统漏油、阀门堵塞或卡死、调速器失灵、控制器故障、传感器故障等。

这些故障可能会导致水轮机的转速和输出功率失控,影响水轮机的正常运行和安全性。

2. 故障排查和维修方法在水轮机调速系统出现故障时,需要及时排查并进行维修。

首先需要对液压系统进行检查,清洗液压油箱、更换密封圈和滤芯等,保证液压系统的正常运行。

对阀门进行检查和维护,确保阀门的灵活性和密封性。

对调速器、控制器和传感器进行检测和调试,排除故障原因并进行修复。

需要注意的是,对于一些电子调速系统,需要专业的维修人员进行维修和调试,以免造成更大的损害。

冲击式水轮机在农田灌溉中的应用探究

冲击式水轮机在农田灌溉中的应用探究

冲击式水轮机在农田灌溉中的应用探究农田灌溉对于农业生产发挥着至关重要的作用。

传统的农田灌溉方式往往依赖于人工或重力流灌溉,效率低下且需耗费大量的人力物力。

随着科技的不断进步,现代化的农田灌溉设备得到了广泛的应用,其中冲击式水轮机作为一种创新型的灌溉设备,对于提高农田灌溉效率具有巨大的潜力。

本文将对冲击式水轮机在农田灌溉中的应用进行探究,分析其优势、适用范围以及对农业生产发展的意义。

冲击式水轮机是一种利用水流的动能进行机械动力转换的设备。

其基本结构由水轮、冲击管以及可调节的引导装置组成。

冲击式水轮机的工作原理是通过水流的急速旋动产生冲击力,从而驱动水轮旋转从而输出动力。

相比传统的重力流灌溉系统,冲击式水轮机具有以下优势:首先,高效的水利利用率。

冲击式水轮机利用了水流的冲击力进行驱动,相比重力流灌溉更能充分利用水资源。

尤其适用于具有坡度的农田,可以充分利用山泉或输水渠的水头,提高灌溉效率。

其次,减少劳动力和人力成本。

冲击式水轮机操作简单,可以实现自动控制,减轻了农民的劳动强度,提高了灌溉效率,减少了人力成本。

农民可以通过设定灌溉时间和水量来实现节约用水,提高农田灌溉的精确性。

第三,能源利用效率高。

冲击式水轮机以水流为动力源,无需其他能源投入,符合可持续发展的理念。

尤其对于偏远地区或没有电力供应的农田,冲击式水轮机能够提供可靠的农田灌溉解决方案。

冲击式水轮机在农田灌溉中的应用不仅局限于提高灌溉效率,同时也对农业生产发展具有重要意义。

首先,冲击式水轮机的应用可以保证农田的持续灌溉,从而提高作物的产量和质量。

良好的灌溉条件有助于作物的生长、开花、结果等生理过程,同时也可以减少病虫害的发生。

其次,冲击式水轮机的应用可以促进农田的节水灌溉。

通过灌溉时间和水量的精确控制,可以避免过度灌溉和水分浪费,提高水资源利用效率,实现节约用水的目标。

尤其在全球水资源日益紧缺的背景下,冲击式水轮机的应用可以为可持续农业的发展作出重要贡献。

简议水轮发电机调速器的应用及其维护与故障排除

简议水轮发电机调速器的应用及其维护与故障排除

简议水轮发电机调速器的应用及其维护与故障排除摘要:水电站是利用水能进行发电,其不仅清洁环保,而且能产生大量的电能,有效缓解了紧张的能源问题。

水轮发电机是供电系统的核心装置,内置调速器能够随时调节发电机组转速,确保供电稳定性。

本文阐述了水轮发电机调速器的工作原理及其作用,对水轮发电机调速器的应用及其维护与故障排除进行了论分析。

关键词:水轮发电机;调速器;工作原理;作用;应用;维护;故障排除科技的进步发展,使得当前许多水电站内部已实施信息化管理,并且在水轮发动机上安装数字监控系统,与调速器相连接,通过计算机对调速器进行全天候、全方位监控,并对其进行远程操作控制,不仅可以使机组设备始终保持高效率运转,还能够提高供电系统的稳定性。

1 水轮发电机调速器的工作原理及其作用1.1水轮发电机调速器的工作原理。

水轮发电机调速器是调节发电机组的转速,将其控制在额定数值内,以维持供电系统稳定。

水轮发电机的转速受到水轮发电机主力矩的影响,而水轮发电机主力矩由水的密度、水轮发电机的效率、工作水头及水流量共同决定,水的密度是不变的,水轮发电机的效率、工作水头都与设备性能有关,不是容易改变的因素,而水流量是可以控制的,所以要想调节机组的转速就要改变进水的流量。

由于调速器对工作状态的反馈不是直线型的,需要通过其他与之相关的数据进行推测,采用数学建模法对调速器及水轮发电机工作原理进行分析,得出其工作特点。

调速器的工作过程类似于阻尼过程,水轮发电机导叶开度的增加使得水轮发电机的静态增益降低,减少了响应所需要的时间。

而且在这个时间内调速器的动态和静态特性有了明显的改变。

调速器的工作原理就是利用机组的转速波动,对水轮发电机导叶的开度进行适当调整,使水轮发电机的转速恢复到额定转速内,维持发电机组的稳定运行。

1.2水轮发电机调速器的作用。

水轮发电机是水电站的核心装置,为了实现在水轮发电机工作时能够对其转速进行严格控制,并且能够随时调节转速以保证机组高效运转,最有效的方法是在水轮发电机中安装调速装置。

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究

水轮机调速系统应用与故障维修探究
水轮机调速系统是一种用于控制水轮机的转速和负荷的系统。

它可以通过调节水轮机的导叶开度和水导系统的供水量来实现对水轮机的调速控制。

水轮机调速系统的应用非常广泛,包括水电站、发电厂、船舶等各种工业和交通领域。

水轮机调速系统的主要功能是保持水轮机的稳定运行,以满足负荷需求,并提高水轮机的效率。

它可以根据负荷的变化实时调整水轮机的转速,使其始终工作在最佳状态。

水轮机调速系统还可以通过自动控制水轮机的导叶开度和水导系统的供水量,实现对水轮机的远程控制。

水轮机调速系统的故障维修是保证水轮机正常运行的重要工作。

常见的故障包括传感器故障、执行机构故障、控制回路故障等。

在发生故障时,需要通过对系统进行故障诊断和维修来恢复其正常工作。

故障诊断是发现和确定故障原因的过程。

可以通过分析故障现象和系统参数来判断故障类型。

当水轮机转速超过设定值时,可能是导叶开度调节不及时或传感器故障导致。

通过使用故障诊断工具和测试设备,可以准确地识别故障原因,并采取相应的维修措施。

故障维修是修复故障部件或更换故障部件的过程。

在进行故障维修之前,需要先停止水轮机的运行,确保安全。

然后,可以根据故障诊断结果,确定需要维修的部件和具体的维修方案。

维修过程中,需要使用适当的工具和设备,按照操作规程进行操作。

在维修完成后,需要进行系统测试和调试,确保故障已经完全修复。

水轮机调速系统的应用与故障维修是保证水轮机正常运行的重要工作。

通过对系统的应用与故障维修的探究,可以提高水轮机的可靠性和效率,确保其持续稳定地发电。

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冲击式水轮机专用调速器的应用体会(1)
摘要:在中小型冲击式水轮机中,常规配置YDT等电液调速器;近些年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器,已在不少高水头电站中投入使用,运行效果比较理想;通过对比两类调速器的使用情况,简要谈谈使用专用调速器的一些体会。

关键词:水轮机调速器应用体会
1 概述
冲击式水轮机适用于高水头、小流量的电站,它将来自压力管道的水,经喷嘴后转换为高速射流,切向冲击转轮,推动转轮旋转,从而带动发电机转子转动发电。

为了保证水轮发电机组能顺利地并网发电,必须配置调速器,它的主要功能是在机组运行时,保持其输出的电能频率、电压稳定。

通常,调速器是通过调节进人水轮机的水的流量来实现这一目的,对于冲击式水轮机来说,就是移动喷针以改变喷嘴的开度,从而改变水的流量。

我厂以往生产的冲击式水轮机,一般是配置电液自动调速器,近年,调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器,并逐渐在电站中开始应用。

2 配置电液调速器时的特点
电液自动调速器主要是指YDT、YWT型,后来发展为使用步进电机PLC的BWT调速器,它的测频放大、回复及控制
部分采用电气回路来实现,而液压放大、反馈机构、作功机构则采用机械液压装置,是目前应用最广泛的调速器。

由于冲击式水轮机的压力钢管一般比较长,因此,喷针不能关闭太快,否则会产生极大的水压,危害压力管的安全,同时,又必须在极短的时间内切除射流,以防止出现飞逸,现在的机组一般采用喷针与折向器双重调节的操作机构。

电液自动调速器输出的是扭矩,通过调速轴,把调速器的转臂与水轮机的操作机构联接在一起,调速器的指令通过连杆使操作机构中的配压阀活塞左、右移动,压力油通过配压阀上的孔口,流人接力器的两侧,操纵喷针启闭。

在调速轴的适当位置,另设1套拐臂、连杆来直接控制折向器,以保证折向器与喷针之间的协联关系。

单喷嘴机组的这种配置已应用多年,比较可靠,能保证水轮机稳定运行。

而对于双喷嘴冲击式水轮机,在运行时要求上、下喷针能同步移动,且与折向器保持协联关系。

以前,国内都采用凸轮连杆组合机构来完成这一系列动作。

由于整个结构很复杂,死区较多,而且凸轮、差动配压阀等零件的加工、安装等方面容易产生误差,经常产生动作迟缓,喷针位置控制不够准确等现象,这是配置YDT普通调速器的双喷嘴冲击式水轮机无法彻底解决的问题。

3 配置冲调时的特点
冲调实际上是改进过的PLC型电液自动调速器,它分单
喷嘴用调速器、双喷嘴用调速器,冲调与普通调速器的主要区别在于它输出的不是扭矩,而是压力油;由于冲击式水轮机是通过改变喷针的开度来改变其流量,喷针是作直线运动的,因此只要在喷针后设置1个接力器,控制压力油的进出方向,就能直接控制喷针的启闭,这样,就可以取消水轮机上的操作机构。

为了让调速器减少过调节,使调节过程稳定,精确控制喷针的行程,要设置1个位移反馈装置。

位移反馈装置通常有机械反馈和电气反馈两种。

机械反馈是用钢丝或钢带将喷针的位移信号送到调速器的回复轴上,再通过调速器内部液压系统和电气回路共同作用,使主配压阀的活塞逐渐回到平衡位置,从而使喷针达到稳定状态;而电气反馈则是通过位移传感器或电位计等电子元件将喷针的位移信号转变为电压信号,反馈到PLC的A/D接口,该数值与PLC内部的计算值进行比较,以决定喷针是开还是关。

由于反馈电压的作用与频率偏差的作用正好相反,就减缓了接力器的移动速度,减小了过调节,使调节达到平衡,保证机组稳定运行。

目前,国内不同厂家生产的冲调采用的反馈形式各有其特点,可根据不同的机组的具体情况,选择合适的反馈形式。

冲调的另一改进是它的软件系统,大多厂家的可编程逻辑控制器,采用面向硬件仿真编程,采用模块结构,变参数并联PID调节原理,改变了以往采用梯形图、指令表等程序
结构,其测频环节由PLC本身完成,无须单独设置测频电路,提高了测频环节的可靠性。

也有厂家采用PCC,它将原PLC 的标准功能和工业计算机的多任务操作系统集成在一起,配以数字阀随动系统,效果也不错。

当双喷嘴机组配置冲调后,就可以取消水轮机上的凸轮连杆组合操作机构,在每个喷针后设置1个接力器,由压力油根据调速器指令直接控制喷针的启闭。

由于调速器中有两套相同的液压随动系统,再根据选定的调速器反馈形式,在每个喷针后都设置相应的反馈装置,分别与一套液压随动系统相联;而折向器及其接力器由调速器中单独的1个电磁阀来控制,它与喷针不再保持协联关系,在机组正常运行时,折向器始终处于全开状态,只有在关机或紧急停机时,接力器才动作,关闭折向器;至于上、下喷针如何动作、行程多少、折向器何时关闭等等,都由PLC中的程序通过控制压力油来实现,这样整个水轮机的结构就变得异常简单,调节的可靠性也大大增强了。

单喷嘴水轮机的专用调速器中,只有1套液压随动系统,其他的与双喷嘴的专用调速器相同。

此时,我们大多选用电反馈装置,因为它安装很方便,在水轮机上也不用另加转换装置,只要1个支架固定好电位计或位置传感器即可;电反馈方式的调试也比较容易,另外,它对调速器的位置没有要求,可以任意布置。

4 应用实例
浙江丽水黄样口电站,装机容量为两台800kW的CJA237—W—62/2X7型双喷嘴冲击式水轮机,电站的技术参数如下:设计水头239m,设计流量0.439真/。

发电机为SFW800—6/1180,调速器为天津某厂的TDBWCT—2型冲击式水轮机专用调速器。

在设计时,考虑到下喷针在厂房平面以下,工作环境比较潮湿,还有可能发生滴水滴油等情况,我们对电位计、位移传感器等电气元件能否长期可靠工作存有疑虑,所以选择了机械反馈方式,并设计了1个反馈机构,将喷针的移动距离转换为扇形轮的旋转弧长,再通过5mm的钢丝绳经滑轮反馈到调速器中的回复轴上。

当喷针移动时,回复轴也相应转动,通过杠杆使与之相联的步进电机发出位移反馈信号,经与PLC的位置信号进行运算后,输出一个频率差值,通过步进电机驱动器去驱动步进电机,使引导阀针塞离开中间位置;此时,主配压阀的活塞受压差作用作相应移动,通过液压系统向喷针接力器配送压力油,同时,带动回复机构运动,通过杠杆使引导阀针塞回到中间位置,完成一次调节,从而控制喷针稳定在某一位置,以保证机组频率和出力的稳定。

在这台机组的试运行时,先进行手动操作,喷针接到指令后,迅速移动,没有发生配置普通YDT调速器时的滞后现象;自动开机起动时,机组自动跟踪电网频率,转速迅速上升到同
期要求,顺利并网;接着作带负荷试验,机组起动并网后,在额定功率的25%、50%、75%各运行了30min,在连续增减负荷的过程中,接力器无摆动,机组无异常现象,说明预调好的缓冲参数是合适的;再满负荷运行2h,在这过程中,频率一直稳定在50土0.2Hz之间,出力变化也很小。

最后,作甩负荷试验,即在机组带负荷运行时,突然跳闸与电网脱开,这会使调速器的各部件达到极限,是对调速器整体调节质量的考验;分别在额定功率的25%、50%、75%和100%作了甩负荷试验,并对甩负荷前后的机组参数作了记录;在甩满负荷时,水轮机折向器能在跳闸2s时内迅速倒下,切断射流,机组速率相对上升了34%,压力水管的压力上升了14%左右,喷针接力器关闭时间为20s,这些参数都在允许范围内,说明调速器的动态稳定性和速动性能良好。

经72h 的试运行后,机组通过验收,并一直运行稳定。

5 结束语
目前,已有多台此类型的机组成功发电,从运行情况看,双喷嘴水轮机的专用调速器是很成功的一个产品,不仅大大简化了水轮机的结构,同时改善了调节品质,提高了调节的可靠性。

现在,我厂生产的双喷嘴冲击式机组全都配置专用调速器。

我认为,专用调速器不仅能用于新机组,也可用它对旧机组进行技术改造。

至于单喷嘴冲击式机组,由于配普
通调速器时,结构不是很复杂,在运行时也比较可靠,因此两种调速器都在使用,可根据用户喜好去选择。

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