《水轮机调节》第一次作业
水轮机控制工程第一章水轮机调节的基本概念
y
– 永态差值装置
转速调
nc 整机构
1
bp
缓冲装置 btTdS 1+TdS
图 1-2 机械液压调速器结构方块图 1
② 中间接力器反馈、取速度信号、有暂态反馈的 PI（比例-积分）调速器（图 1-3）。
机组 ng 转速
飞摆 1
转速调
nc 整机构
1
引导阀 辅助接力器
–
1
+–
TyS
– 永态差值装置
bp
缓冲装置 btTdS 1+TdS
Mt——水轮机转矩（N·m）；
Mg——发电机负荷阻力矩（负载转矩）（N·m）。
式（1-1）清楚地表明，机组转速(频率)保持恒值的条件是 d dt
0 ，即要求 M t
ห้องสมุดไป่ตู้
Mg
，
否则就会导致机组转速(频率)相对于额定值升高或降低，从而出现转速(频率)偏差。
水轮机转矩
Mt
QH t
（1-2）
式中：
Q——通过水轮机的流量（m3/s）；
水轮机调速器是水电站水轮发电机组的重要辅助设备，它与电站二次回路或计算机监 控系统相配合，完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务。水轮机调 速器还可以与其他装置一起完成自动发电控制（AGC）、成组控制、按水位调节等任务。
第二节 水轮机调节系统
一、水轮机调节系统的结构
水轮机调节系统是由水轮机控制设备（系统）和被控制系统组成的闭环系统。水轮机、 引水和泄水系统、装有电压调节器的发电机及其所并入的电网称为水轮机调节系统中的被 控制系统；用来检测被控参量（转速、功率、水位、流量等）与给定量的偏差，并将其按 一定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组合，称为水轮机控制设备（系统）。水轮机 调速器则是由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总 称。
水轮机调节
2、水轮机调节原理 调节流量的途径：
反击式：通过改变(gǎibiàn)导叶开度a0 ，ZZ：同时改 变(gǎibiàn)叶片转角
冲击式：通过改变(gǎibiàn)喷嘴开度（针阀行程）。 水轮机调节的定义：
随着电力系统负荷变化，水轮机相应地改变 (gǎibiàn)导叶开度(或针阀行程)，使机组转速恢复并 保持为额定转速的过程，称为水轮机调节。
精品资料
（3）电液转换器（步进电机）结构原理及 作用
电液转换器的作用是将电气部分信号输出 的综合信号，转换成具有一定操作(cāozuò) 力的机械位移信号或具有一定压力的流量信 号。
电液转换器有电气位移转换信号和液压放 大两部分组成。
精品资料
工作线圈：实现控制(kòngzhì)操作 线圈
振荡线圈：防止卡阻，提高工作可靠性
精品资料
（2）油压设备 当油压降低(jiàngdī)到正常工作油压下限
(2.3~2.7MPa)时，油泵自动启动，将回油箱 内的油泵入压力油罐，油压达到正常工作油 压上限时，油泵停止工作。 （3）接力器 接力器是调速器的执行元件，控制导叶开度， 改变流量，大型电站设两个或两个以上接力 器。
精品资料
油压装置(zhuāngzhì)
电液转换器中一般有两个线圈，一个工作 线圈，一个振荡线圈。工作线圈通的是工作电 流，振荡线圈通入振荡电流。通入工作电流后 ，使控制(kòngzhì)套产生位移，使下一级随 动。振荡电流使线圈和控制(kòngzhì)套产生 微小振动，以提高控制(kòngzhì)套的灵敏度 ，防止卡阻。
精品资料
（4）紧急停机电磁阀 属于(shǔyú)保护设施之一 动作的条件：机组运行中，几乎所有
化
化→发电机调速器动作→发电机的转速恢
水电站教程课件 第四章 水轮机调节
第四章 水轮机调节学习提示内容：介绍水轮机调节的任务，水轮机调节系统特性，水轮机调速器的工作原理，调速器的类型，调速系统的油压装置。
重点：水轮机调节的途径，调速器和油压装置的选择。
要求：了解水轮机调节系统特性，水轮机调速器的工作原理；掌握水轮机调节的概念和调节途径，调速器的种类和适用情况、油压装置的选择。
第一节 水轮机调节的任务一、问题提出水电站作为电力系统的供电电源，不仅要保证供电的安全可靠，而且要保证供电电压和频率的稳定。
在电力系统中，由于电压和频率的过大变化会严重影响供电质量，使电力用户的产品质量和正常生产遭受破坏。
因此，我国电力系统规定：电力系统的频率应保持为50Hz ，当电力系统容量小于50万kW 时，频率偏差值不超过±0.5Hz ；当电力系统容量大于等于50万kW （大电力系统），频率偏差值不超过±0.2Hz 。
用户端电压变动幅度的允许范围是：35kV 及其以上的用户为额定电压的±5%，10kV 及其以下的用户为额定电压的±7%，低压照明用户为额定电压的+5% ～-10%。
一些发达国家，对频率和电压的稳定要求更加严格。
电力系统的负荷是随时不断变化的，由于负荷的变化而引起系统电压和频率变化势必会影响供电质量。
这要求系统中承担调频任务的机组，在系统负荷变化时，能迅速改变其功率使之适应于外界负荷的变化，并同时使电力系统的电压和频率恢复和保持在允许变化范围以内。
在水电站中，电压调整由发电机的电压自动调整系统（励磁装置）实现，频率调整由水轮机的调速器来完成。
二、水轮机调节任务与途径发电机输出电流的频率f 与其磁极对数p 和转速n 的关系为/60f pn =。
对一定的发电机来说，其磁极对数p 是固定不变的，要调节发电机电流频率f 只能调节水轮机的转速n ，所以水轮机调节的实质就是转速调节。
因此，水轮机调节的基本任务就是根据外界负荷的变化，通过调节机组出力使之与外界负荷相适应并保证机组的转速变化在规定范围之内。
水轮机调节原理及调速器选择演示教学
要使 C，一般不能改变H和效率η，而是通过 改变Q而达到改变主动力矩Mt的目的。
❖ 调节流量的途径： 反击式：通过改变导叶开度a0 ，ZZ：同时改变叶 片转角。
冲击式：通过改变喷嘴开度。
❖ 水轮机调节的定义： 随着电力系统负荷变化，水轮机相应地改变导叶 开度(或针阀行程)，使机组转速恢复并保持为额定 转速的过程，称为水轮机调节。
五、调速器的类型与系列
(一) 类型 1、按调速器元件结构分： ❖ 机械液压(机调)：信号测量、信号综合、信号反馈
均由机械环节完成。现在很少使用。 ❖ 电气液压(电调)：用电气回路代替机调中的机械元
件。调节性能优良，灵敏度和精确度高，成本低， 便于安装调整。目前还有不少电站在使用。 ❖ 微机调速器：用工业控制计算机代替电子调速器， 赋予了调速器更多的控制功能，性能更优良。
❖ 放大机构：(引导阀+辅助接力器、主配阀+主接力 器，二级放大)：位移变化→油压变化。
❖ 反馈机构：缓冲器和杠杆机构，当调节使=时，反 馈信号使调节停止。
❖ 油压设备的作用：供给调速器压力油，传递操作力。 由压力油罐、回油箱、油泵、输油管、附件等组成。
❖ 额定工作油压分为两种：有的电站采用低油压，为 2.5MPa；有的电站采用高油压，为4.0MPa。
四、水轮机调节系统的组成
❖ 调速器的作用： 以转速偏差为依据，迅速自动地调节导叶开度，已 达到改变出力恢复转速的目的。
❖ 水轮机自动调节系统: 调速柜+油压设备+接力器。其中中小型水轮机调速 器将这三部分组合成一个整体，称为组合式，运行 方便。
调速系统
油压装置
调速柜主要有以下几个部分组成：
❖ 测量机构：测量机组转速偏差，并把偏差信号转变 为位移信号，然后输出。
《水轮机调节的基本概述与工作原理》
(1)水轮机的工作流量较大，水轮机及其导水机构的尺 寸也较大，需要较大的力才能推动导水机构，因此，调速器 需要有放大元件和强大的执行元件(即前述的接力器)。
(2)水轮发电机组以水为发电介质，与蒸汽等相比，水 有较大的密度，同时，水电站的输水道一般较长，其中的水 体有较大的质量，水轮机调节过程中的流量变化将引起很大 的压力变化(即水锤)，从而给水轮机调节带来很大困难。
图4—2(e)是一个非周期性发散 过程，转速n一旦偏离定额值n0， 其与n0的偏差将随时间而增大， 不可能达到一个新的稳定状态。
图4—2(a)和(b)的过渡过程是稳定的，其他三种过渡过程 是不稳定的。过渡过程能否稳定，决定于调节系统本身的性质。 稳定性是对调节系统的基本要求，不稳定的调节系统是不能采 用的。
导水机构
水能 QH
机组
执行元件
放大元件
电能 UIf
给 定 f
f
测量元件
反馈元件
水轮机调节系统方框图
在方块图4—1中，测量、加法、放大、执行和反馈元件总称 为自动调速器。导水机构包括机组在内，统称为调节对象。
调速器和调节对象构成水轮机自动调节系统。
水轮机调节系统以频率 f (亦即机组转速)为被调节参数，根 据实测 f 与给定值间的偏差调节导水机构的开度，从而改变机组 的出力和转速(频率)，但要使改变后的频率符合给定值需要一个 调节过程，这个过程又称为调节系统的过渡过程，在这个过程中， 频率、开度等参数随时间不断变化。各参数随时间的变化情况， 及在经过一段时间以后是否能达到新的平衡状态(即稳定工况)， 与调节系统的特性有关，这种特性称调节系统的动特性。若在经 过一段时间之后系统能够达到新的平衡状态，那么新平衡状态与 原平衡状态的关系，即各参数是否能回复到初始状态，亦与调节 系统的特性有关，这种特性称调节系统的静特性。下面将分别研 究水轮机调节系统的这两种特性。
2水轮机调节
10
2016/3/22 Tuesday
第二节 调节系统的特性
电网一次调频和二次调频
n n0 n 0’
a a1
1#
a2
n n0 n 0’
b
2#
b1
△ N1 △ N2
N1 N1’ N1’’ N
△ N2பைடு நூலகம்
N2 N2 ’ N
△N1=△N2 △N1+△N2= △N
二次调频的过程
假定1#机组为调频机组，通过手动或自动改变a机组调速系统的 给定值，使静特性平移到的a2位置。a机组的工作点由a1→a2，所 带负荷为N1+△N1+△N2，△n→0，电网频率回复到额定值中no。 同时，2#机组工作点由b1回到b，所带负荷由N2+△N2回到扰动前 的N2。 二次调频是一个负荷再分配的过程，其调整结果，将电网负荷 变化转移到调频机组上，使电网频率调回到额定值。
D E
转速升
第二级液压放大
第三节 水轮机调速器的基本原理
辅接上移
主配阀体上移
主接左接压力 油右接排油
主接右移 （关）
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第三节 水轮机调速器的基本原理
离心摆 引导阀
（3）缓冲器工作原理
缓冲器将主接力 器位移反馈至引导阀， 反馈强度随时间衰减， 稳定时反馈为零.
从动活塞 主动活塞
△ N1
N1 N2 ’ N
n0 n 0’
△N1+△N2= △Ne
N
两台不同调差率并列运行机组间的负荷分配
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第二节 调节系统的特性
电网一次调频和二次调频
一次调频：各机组并网运行时，受外界负荷变动影响,各 机组的调节系统参与调节作用,改变各机组所带的负荷, 使之与外界负荷相平衡。 二次调频:一次调频是有差调节,不能维持电网频率不变， 只能缓解电网频率的改变程度。所以还需要通过主动增、 减调频机组的负荷，以恢复电网频率。
水轮机调节
（5）阀组（安全阀、逆止阀、减载阀）
安全阀的作用是保证压力油罐内油 压不超过允许值，防止油泵与压力油罐 过载。
减载阀的作用是保证油泵电动机在 低负载下启动，缩短启动时间，减少启 动电流。
逆止阀用来防止压力油罐内的压力 油在油泵停止运行时倒流
6、调速器的类型与系列
（1）按调速器元件结构分
• 机械液压(机调)：信号测量、信号综合、信号反馈 均由机械环节完成。现在很少使用。
二 调节系统的特性
1、调节系统的静态特性
（1）无差调节：调节前后 机组转速不变，如图5-1a。 （2）有差调节：调节前后 机组转速有一小的偏差， 如图5-1b。
对单机运行的机组，才有可能采取无差调节的方式； 多台机组并列运行时，各台机组反应时间和动作快慢 不同，需采用有差调节的运行方式。
（2）有差调节
（3）电液转换器（步进电机）结构原 理及作用
电液转换器的作用是将电气部分信号 输出的综合信号，转换成具有一定操作 力的机械位移信号或具有一定压力的流 量信号。
电液转换器有电气位移转换信号和液 压放大两部分组成。
工作线圈：实现控制操作 线圈
振荡线圈：防止卡阻，提高工作可靠性
电液转换器中一般有两个线圈，一个工作 线圈，一个振荡线圈。工作线圈通的是工作电 流，振荡线圈通入振荡电流。通入工作电流后 ，使控制套产生位移，使下一级随动。振荡电 流使线圈和控制套产生微小振动，以提高控制 套的灵敏度，防止卡阻。
成一个整体，称为组合式，运行方便。
（1）调速柜主要有以下几个部分组成：
• 测量机构：测量机组转速偏差，并把偏差信 号转变为位移信号，然后输出。
• 放大机构：(引导阀+辅助接力器、主配阀+主 接力器，二级放大)：位移变化→油压变化。
水轮机调节教材2011
水轮机调节培训教材第一章水轮机调节概述第二章微机调速器结构及原理第三章本站调速器讲解第四章微机调速器一般故障处理第五章现场设备讲解第一章 水轮机调节概述一、水轮调节的任务系统对发电机组产生两方面的影响：1) 系统负荷变化→系统电压发生变化→发电机励磁装置动作→发电机端电压恢复并保持在许可范围内。
2) 系统负荷变化→系统电流的频率f 发生变化，由于f 是磁极对数p 和转速n 的函数→发电机调速器动作→发电机的转速恢复并保持在许可范围内。
水轮发电机组把水能转变成电能供用户使用，用电户除要求供电安全、可靠外，还要求电能的频率及电压在额定值附近某一范围内，若频率偏离额定值过大，就会直接影响用户的产品质量。
按照规定，电力系统的额定频率应保持在50HZ ，其偏差不应超过士0.2HZ ，有关标准对额定电压及其偏差值也有相应的规定。
电力系统的负荷是不断变化的，存在着变化周期为几秒至几十分的负荷波动，这种负荷波动的幅值可达系统容量的2% ~ 3%，而且是不可预见的。
此外，一天之内系统负荷有上午、晚上两个高峰和中午、深夜两个低谷，这种负荷变化基本上是可以预见的，但从低谷向高峰过渡的速度往往较快，如有的电力系统记录到每分钟负荷增加达到系统容量的1%。
电力系统负荷的不断变化必然导致系统频率的变化。
水轮发电机一般是三相同步发电机，其频率f 与转速n 之间有着严格的关系式：60np f （2－1） 式中：p 为发电机磁极对数；n 为发电机转速（r/min ）；f 为频率（HZ ）。
发电机的磁极对数p 是由发电机的结构确定的，对于运行中的机组一般是固定不变的，所以发电机的输出频率实际上是随着水轮发电机组转速的变化而变化。
而水轮机的转速是由导叶开度控制的，因此，水轮机调节的基本任务就是当电力系统负荷发生变化、机组转速出现偏差时，通过调速器相应地改变水轮机导叶开度，使水轮机转速保持在规定的范围之内，从而使发电机组的输出功率和频率满足用户要求。
水轮机---调速器机械调节过程
水轮机调节（开机）过程
当外负荷增大→离心摆转速下降→转动套下移→中上油孔接通→压力油进入辅助接力器→辅助接力器和主配压阀的活塞同时下移→由（局部反馈）连杆和杠杆带动针塞下移→堵住上下油孔→辅助接力器和主配压阀的活塞停止下移→主配压阀的中下油孔接通→压力油进入主接力器右腔→左腔通排油→主接力器向开机方向移动→反馈杆下移→反馈框逆时针旋转→由连杆带动缓冲器的主动活塞上移→从动活塞受油压作用下移→节流孔打开→内外弹簧被压迫→从动活塞下移使连杆带动针塞下移→引导阀中下油孔接通→辅助接力器通排油→辅助接力器和主配压阀的活塞同时向中间位置（向上移动）回复→这时缓冲器的从动活塞受内外弹簧作用向中间位置回复→使连杆带动针塞向中间位置回复→引导阀的中下油孔开度减小→辅助接力器和主配压阀的活塞同时向中间位置缓慢回复→主接力器向关机方向移动速度变慢→当从动活塞回复到中间位置时→节流孔关闭→针塞也回复到中间位置→辅助接力器和主配压阀的活塞回复到中间位置→主接力器停止移动→因为b p=0，即为无差调节→由针塞位置不变可知→转动套回到原来位置→离心摆转速不变→开机完成。
水轮机调节作业
1.简述水轮机调节的基本任务、实现水轮机调节的方法和途径。
2.水轮机调速器从不同的角度有不同的分类方法。
调速器按元件结构的不同可分为哪几种？按执行机构的数目可分为哪几种？按调节规律、按工作容量、按反馈的位置又可分为哪几种？
3.调速器型式解释：
（1）T-100
(2)TT－300
(3)YT-600
(4)WST-1000-4.0
1.电液调速器由哪几个部分组成？
测频回路的作用是什么？有哪几种型式的测频回路？人工失灵区的意义何在？
2.电液调速器中，连接电气部分和
机械液压部分的关键元件是什么？它的作用是什么？
作业三：
1.和模拟电调相比，微机调速器的优点何在？
2.常用微机调速器PID控制算法有哪几种？
作业四：
1.对含有PI型调速器的调节系统，其闭环主导极点分布在什么情况下可获得较好的动态品质？
2.调节保证计算的任务是什么？
3.中小型和大型调速器选型的原则和方法分别是什么？。
水轮机调节作业
1、YT 型调速器主配压阀单边遮程为0.2mm ，正常工作油压下限22kg/cm2，接力器活塞直径170mm ，活塞杆直径50mm ，导水机构的干摩擦力为1000kg ，辅助接力器至引导阀的局部反馈杠杆尺寸如图所示，试求主配压阀所造成的转速死区为多少（以转速变化的相对值表示。
）？已知飞摆的放大系数K=0.3mm/%，即ZM*=30mm 。
2、YT-600型调速器的软反馈机构信号传递系统尺寸如下图所示，试求可调支点在b=15mm 时的暂态转差系数bt 。
已知飞摆的放大系数K=0.3mm/%，即ZM*=30mm 。
3
； 2号机额定出力Pr2=10000kW 、调差率ep2=4.0%； 3号机额定出力Pr3=25000kW 、调差率ep3=2.2%； 4号机额定出力Pr4=10000kW 、调差率ep4=3.6%。
初始稳定工况系统频率f0=50Hz ，各机组承担的负荷为P10=8000kW 、 P20=8000kW 、 P30=15000kW 、 P40=10000kW 。
若系统负荷增加△P ∑=10000kW ，此时各台机组所带的负荷为多少？系统周波为多少？
若利用3号机调频使系统周波恢复至50Hz ，那么3号机的速调机构改变量为多少（以转速变化的相对值表示）？。
水轮机的调节
三、水轮机调节系统的组成
▪ 调速器主要有以下几个部分组成： ▪ 测量机构（电动机离心摆）：测量机组转
速偏差，并把偏差信号转变为位移信号， 然后输出。 ▪ 放大机构(引导阀+辅助接力器、主配阀+主 接力器，二级放大)：位移变化→油压变化。
小于3000Nm
（二）、调速器系列（反击式水轮机）
▪ 由三部分组成：
▪ 第一部分：基本特性和类型
▪ 大型： 无代号
机械液压：无代号
▪ 中小型带油压装置：Y
电动调节：D
特小：T
单 调：无代号
▪
双 调：S
▪
调速器：T
▪ 第二部分：
▪ 工作容量 中小型调速器×9.81Nm；大型 指主配阀直径(mm)
▪ 第三部分：额定油压 2.5Mpa （不加注）
▪ 又： Mt =9.81Q Hη/ω，要使ω不变，一般不
能改变H和效率η(做不到或不经济)，而是通 过改变Q而达到改变主动力矩Mt的目的。
▪ 调节流量的途径：
▪ 反击式：通过改变导叶开度a0
▪ ZZ：同时改变叶片转角。
冲击式：通过改变喷嘴开度
▪ (二)、水轮机调节的定义：
▪ 随着电力系统负荷变化，水轮机相应地改 变导叶开度(或针阀行程)，使机组转速恢复 并保持为额定转速的过程，称为水轮机调 节。
▪ 系统负荷变化 频率变化f ，f =k (p,n)，p不变，只有
▪
调节转速n→f 稳定(f=50Hz),水轮机调
▪
速器完成。
▪ 水轮机调节的任务：
▪ 1、随外界负荷的变化，迅速改变机组的出力。
水轮机调节及水车自动控制讲义(修改)
第一章 调速系统基础知识1.水轮机调节的根本任务 水轮发电机组把水能转化为电能供用户使用。
用户除要求供电安全可靠外，还要求电能 的频率和电压保持在额定值附近的某范围内。
频率偏离额定值过大对用户不利，可能使用户的产品质量降低。
按规定：系统频率应保持在50HZ ，其偏差不得超过±0.5HZ ：对于大容量系统，频率的偏差不得超过±0.2HZ 。
此外，还应保持电钟指示与标准时间的偏差在任何时候不大于1分钟；对于大容量系统，不得大于30秒。
同时，电力系统的负荷是不断变化的，存在周期为几秒至几十分钟的负荷波动，这种不可预见的负荷波动幅值可达电力系统总容量的2~3%。
此外，一天之内系统负荷有早、晚两个高峰和中午、深夜两个低谷，这种负荷变化基本上是可预见的。
电力系统负荷的不断变化将导致系统频率的波动。
因此，必须根据负荷的变动不断地调节水轮发电机组的有功功率输出，并维持机组的转速（频率）在规定范围内。
这就是水轮机调节的根本任务。
2.实现水轮机调节的途径 通过什么方法与途径完成“水轮机调节”的基本任务呢？为简明起见，仅对一台水轮发电机组带负荷的情况进行讨论。
如图示是水轮发电机组示意图。
水轮发电机组示意图 水轮发电机转动部分是一个围绕固定轴线做旋转运动的刚体，它的运动可由下列方程描述：式中J ----机组惯性矩；ω---角速度，ω=p n/30（n 为机组转速）；t M ---水轮机动力矩； g M ---水轮机阻力矩。
水轮机动力矩由水流对水轮机叶片的作用力形成，它推动机组转动，其大小决定于：水头H ，导叶开度a （流量Q ），机组转速等。
由上式可见，实现水轮机调节的途径就是改变水轮机导叶的开度。
3.水轮机调节的特点 水轮机调节具有以下特点： 决定机组出力最基本的因素是水头和流量； 具有两套调节机构的水轮机，在对它们进行调节时，为了达到某种预期的目的，在两套机构之间设有相应的协联机构。
当导叶启闭时由水流的惯性所产生的水击作用通常是与导水机构的调节作用是相反的。
水轮机调节实验指导书
一、试验目的 1、试验调速器整机静特性曲线，即 Y=F（n）。 2、根据静特性曲线求取永态转差系数 bp 值，转速死区 ix，灵敏度ε。 3、通过实验校核永态转差系数 bp 值和调速系数的稳定性。 二、试验要求 1、试验在实际机组上进行，油压保持正常。 2、试验时，bp=6％，开环增益为整定值。切除人工死区，bt、Td 和 Tn 为最 小值或 KD 为最小值，KI 为最大值，KP 为中间值，频率给定为额定值。 3、在试验过程中，只允许频率（转速）单方向变化，即不允许中途有 4、试验单程测点不少于十个，且如果 1/4 的测点不再同一直线上，试验无 效。 三、试验原理 1、实验原理框图
而后逐步地每次降低频率（0.4%~0.6%） fr （即 0.2~0.3Hz），并记录稳定时的接
力器活塞行程和对应得频率值，直到接力器行程的 95%（不得顶到头）。 4．随后，升高频率，进行反方向测试，直到接力器活塞关至行程的 5%为止，
此时完成试验的全过程。并重复 2~3 次。 注意：上述测试过程中，频率变化不得与测试方向相反，如出现反向变化，
热能与动力工程专业（水动方向）
水轮机调节实验指导书
罗南华 郭瑞 编写
能源动力工程学院水轮机调节课程组
第一部分 YWT-M-6000 调速器的组成及动作原理
一、概述 YWT—M 系列伺服电机时可编程调速器是一种高性能可编程控制器作为调 速器硬件主体，用伺服电机做电极转换部件，以机械液压随动装置作为执行机构 的中小型水轮机调速器。该型调速器中没有采用耗油量大、抗油污能力差的电液 转换器，取消了机构复杂、调整困难的机械开度限制机构，用电气回路实现开度 限制功能。采用武汉星联公司自主开发并申请专利的电液执行机构作为执行部 件。该调速器不仅技术性能优越，而且机构新颖、结构简单、抗油污能力强、静 态耗油量小；而且提供一个便于将已大量投入运行的 YT 系列和 CT—40 型机械 液压调速器改造成微机调速器的电液执行机构的技术改造方案，是一种新型水轮 机调速设备。 该调速器由四大部分组成。其系统原理框图如图 A—1 所示：
水轮机调节试卷
C.控制线D.接口线
9.下列选项中哪项不是目前所能提供的OEM插件模板？（）
A.CPUB.RAM
C.EPROMD.ROM
10. STD总线是56条信号线的并行底板总线，它是由根地址线组成。（）
A.8B.16
C.22D.10
三、名词解释（共5题，每题3分，共15分）
1. 缓冲器
2. 硬反馈
Hale Waihona Puke A.差动作用、四通式B.差动作用、三通式
C.双向作用、三通式D.双向作用、四通式
5. 对标准的指数曲线来说，缓冲时间常数可以根据△K为之间的时间间隔来确定。（）
A.1mm和0.135mmB.1mm和0.368mm
C.0.368mm和0.05mmD.1mm和0.05mm
6.YT型调速器离心摆最大行程为。（）
3.水轮机调速器通常由测量、、放大、执行和等元件组成。
4.水轮机调速器按元件结构的不同，调速器可以分为和
两大类。
5.第一级液压放大装置是由和辅助接力器构成，而第二级液压放大装置则是由主配压阀和构成。
6.辅助接力器和主配压阀阀体的状态取决于PM和PA两力的对比。其中当PM＞PA时，辅接活塞与主配压阀体向；而当PM＜PA时，辅接活塞与主配压阀体向。
3. 遮程
4. 缓冲时间常数
5. 工业控制微型计算机总线
四、简答题（共3题，第2题5分，第1,3题各10分，共25分）
1.简述水轮机调节系统的特点。（10分）
2.请写出YT型调速器中引导阀所具有的特点？（5分）
3.双微机调节器的主要功能有哪些？（10分）
二、选择题（共10题，每题2分，共20分）
1.水轮机调速器主配压直径在80mm以上的称为调速器。（）
水轮机调节大纲
第一章1.水轮机调节的任务根据负荷的变化不断地调节水轮发电机组的有功功率输出，以维持机组转速（频率）在规定范围内，或按某一预定的规律变化．2.为什么要对水轮机进行调节？通过什么途径进行调节？电网负荷一直在变化，负荷的变化导致频率的变化，要维持频率在一定范围内，必须对机组进行调整。
利用调速器调整机组转速。
3.水轮机调节的特点1．水轮机调速器必须具备有足够大的调节功2．液压元件的调节滞后易产生过调节，不利于调节系统的稳定3．水击的反调效应恶化调节系统品质,限制了接力器的开关操作速度4．有些水轮机调速器还具有双重调节机构，从而增加了调速器结构的复杂性5．具有越来越多的自动操作和自动控制功能4.什么是水轮机调节系统，什么是水轮机控制系统，二者有什么区别？水轮机调节系统是由水轮机控制系统和被控制系统组成的闭环控制系统；水轮机控制系统是用来检测被控参量（转速、功率、水位、流量等）与给定参量的偏差，并将它们按一定特性转换成主接力器行程偏差的一些设备所组成的系统．一般指由水轮机调速器与油压装置所构成的系统。
5.什么是水轮机调速器，调速器的典型系统结构有哪些？由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称．调速器通常由测量、综合、放大、执行和反馈等元件组成。
6.调速器有哪几种分类方法？具体是怎么分的？1. 按工作容量分：特小型调速器，小型调速器，中型调速器，大、巨型调速器2. 按供油方式分：1）通流式调速器2）压力油罐式调速器，压力油罐式调速器又分为组合式和分离式3. 按调节机构数目分：单调节调速器，双重调节调速器4.按元件结构不同分：机械液压型和电气液压型，电气液压型又分为模拟型电气液压调速器和微机型电气液压调速器5.按调节规律不同分：PI 调速器和PID 调速器6.按反馈位置不同分：辅助接力器型中间接力器型和电子调节器型第二章1.衡量水轮机的动态性能指标有哪些？(1)调节时间Tp: 从阶跃扰动发生时刻开始到调节系统进人新的平衡状态为止所经历的时间。
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1.试述拉氏变换的定义，拉氏变换的作用是什么？
2.试述拉氏变换的微分性质和积分性质。
3.什么是传递函数？写出典型环节的传递函数。
4.什么是PID调节，试分析PID调节的阶跃响应特性，响应特性与PID参数的关系。
5.衡量电能好坏的指标是?其中水轮机调节系统解决的是什么?
6.调速器的静态特性分哪两种?衡量其静态特性大小的指标是什么?此指标的范围通常为多少?
7.简述水轮机调节的必要性、基本任务、途径和方法。
8.写出水轮机发电机组的运动方程，并说明水轮机调节系统控制频率变化的基本原理。
9.叙述当机组单独带负荷运行，负荷突然减少，此时整个调节系统是怎样动作的。
10.为什么并列运行机组不能采用无差静特性，设置调差机构的目的是什么？。