对不同种类水轮机调速器分析和
水电站水轮机调速器的调试与常见问题分析
水电站水轮机调速器的调试与常见问题分析发布时间：2021-03-08T10:49:05.327Z 来源：《基层建设》2020年第28期作者：谈明明[导读] 摘要：在水轮发电机组的运行中，水轮机调速器不仅直接影响水轮机运行的稳定性，而且还间接影响水轮发电机组的正常稳定运行。
中国葛洲坝机电建设有限公司四川成都 611130摘要：在水轮发电机组的运行中，水轮机调速器不仅直接影响水轮机运行的稳定性，而且还间接影响水轮发电机组的正常稳定运行。
水轮机调速器的调试和维护是管理水轮发电机组的重要组成部分。
科学适当的调试和维护方法与水轮机调速器的功能直接相关，并且还会影响水轮机机组的运行条件。
在此基础上，本文分析了水轮机调速器的功能，阐述了水轮机调速器的调试和维护策略以及水轮机调速器的运行方法。
关键词：水电站；水轮机调速器；调试引言作为水轮发电机组发电系统的重要组成部分，水轮机的运行状况会影响水轮发电机组的运行状况。
因此，为了保证水轮发电机组的正常稳定运行，有必要对水轮机进行科学的管理和维护，以确保水轮机的稳定运行[1]。
水轮机调速器是水轮机的重要组成部分，如果员工要调整水轮机的运行条件，必须依靠调速器。
如果在使用水轮机时调速器出现问题，不仅会影响水轮机的运行，还会影响水轮发电机组的正常运行。
水电厂的相关人员调试和维护水轮机调速器需要采用正确和适当的方法，从而确保水轮机的正常运行以及水电厂的正常稳定运行。
1水电站水轮机调速器的功能作为水轮机的重要组成部分，水轮机调速器也是实现水轮机调节的关键环节。
为了确保水轮机的正常运行并相应地确保水轮发电机组的正常和稳定运行，水轮机调速器通常具有两个功能：电网连接功能和调节功能。
调节功能是水轮机调节器的主要功能，也是反映涡轮值的功能，并且具有调节水轮机的运行速度，水流，输出等的功能[2]。
这意味着在水轮机运行期间，员工将使用调速器的调节功能将水轮机的转速，功率，水流量等根据自己的需要调节到适当的值，从而确保水轮机运行的安全性和稳定性。
水轮机调速器调试与维护措施分析
水轮机调速器调试与维护措施分析摘要：水轮机调速器是重要的发电设备，其调试和维护的有效性直接关乎水轮发电的效率，基于此，本文主要对水轮机调速器调试与维护措施进行分析，详情如下。
关键词：水轮机；调速器；调试；维护措施引言水力发电过程中，水轮发电机组调速器控制系统需要精准完成机组的转速调节、开度调节、功率调节及工况轮转控制等重要任务，其通过控制接力环旋转动作来控制水轮机导叶开度，实现调节通过水轮机蜗壳水流流量的目标，最终使被控对象的电能质量关键指标，即频率和有功输出满足电网要求。
1水电站水轮机调速器的调试与维护概述（1）检查功能发挥稳定情况。
调速器在水轮发电机组中占有很大的比重，它可以调节转速、并网、流量调节等多种功能，一旦任何一种功能失效，或者性能达不到预期，都会导致机组的运行状况发生变化，从而导致一系列问题，从而影响到整个水轮机组的生产。
在进行调试和检验时，会根据调速器的工作状况，逐一检查各系统的工作性能，确定调速器是否符合使用条件，并在调试合格后才能投入使用，以防止对机组的运行造成影响。
（2）预防运行故障出现。
水电站工程具有复杂的现场环境特点，在长期使用过程中，由于自身结构老化、操作不当、环境侵蚀、电磁干扰等原因，有时会出现导叶反馈误差、过滤器堵塞、机组灵敏度降低等问题。
从而导致了机组寿命缩短、维护成本增加等一系列问题。
因此，在发现问题的早期迹象时，大多数故障被及时发现，并采取了适当的补救措施，以避免故障的重大后果。
2水轮机调速器调试与维护措施2.1双调节水轮机甩负荷低频灭磁的调速器控制策略双调节水轮机一般指轴流转桨和灯泡贯流式水轮机，具备导叶和桨叶均可以灵活调节的机构，且有更高的效率，和较低的适应水头范围，其选址容易，开发难度小，在当前我国大力发展清洁能源的背景下，在国内获得了大量建设和发展。
特别是灯泡贯流式水轮机具有的流道长度小、发电机组重量轻、技术参数先进、操作特性好和土建投入较小等优点，发展更为迅速。
水电站水轮机调速器的调试和维护
水电站水轮机调速器的调试和维护随着社会的发展，能源问题愈发凸显。
水电站作为清洁能源的重要组成部分，受到了广泛的关注。
而水电站的核心设备之一——水轮机调速器的调试和维护，更是至关重要。
本文将对水轮机调速器的调试和维护进行详细介绍，以期能为相关工作人员提供一些参考和帮助。
一、水轮机调速器的调试1. 调速器结构和工作原理水轮机调速器是水电站水轮机的重要控制装置，其主要作用是控制水轮机的转速，使其在不同水位下能够保持稳定的运行状态。
调速器由伺服阀、控制系统、传感器等组成。
在进行调试工作前，需要对调速器的结构和工作原理有一个清楚的认识，以便更好地进行调试工作。
2. 调试步骤（1）检查各部件的连接情况，确保全部正常。
（2）对传感器进行校准，保证其测量精度。
（3）调试伺服阀，使其对水压的控制达到预设值。
（4）进行参数调整，根据水轮机的实际情况进行参数设置，以实现最佳的运行效果。
（5）进行整机联调，确保调速器能够和水轮机的其他部件正常配合工作。
3. 调试过程中需要注意的问题（1）安全问题。
在进行调试工作时，要严格按照相关安全规定进行操作，保证人员和设备的安全。
（2）数据记录。
在调试过程中，需要对各种参数和数据进行记录，以便分析和调整。
（3）沟通协调。
调试工作往往需要与其他部门进行协调，因此需要做好沟通和协调工作。
1. 维护内容（1）定期检查。
对调速器的各个部件进行定期检查，确保其正常运行。
（2）润滑保养。
对于需要润滑的部件，要进行定期的润滑保养工作。
（3）清洗除尘。
由于水电站环境的特殊性，调速器易受到灰尘的影响，因此需要定期清洗除尘。
（4）零部件更换。
对于已经损坏或者老化的零部件，需要进行及时的更换工作。
2. 维护方法（1）制定维护计划。
根据调速器的实际情况，制定合理的维护计划，确保维护工作的有序进行。
（2）严格按照维护标准进行操作。
在进行维护工作时，要严格按照相关维护标准进行操作，确保维护质量。
（3）定期进行维护记录和总结。
水轮机调速器常见故障分析及处理
水轮机调速器常见故障分析及处理摘要：水轮变速器作为水电厂中举足轻重的一员,对水电的工作产生直接作用,和水电企业能否能够顺利工作产生很大关系。
本文首次就水电站水轮机调速器调试与维修的重要性加以论述,从电源系统问题、调压系统事故、导叶问题三个角度,就水电站水轮机调速系统常发事故问题展开研究,并以此为基础,给出水电站水轮机调速装置常发事故的解决措施。
关键词：水电站；水轮机调速器；常见故障；处理对策一、水电站水轮机调速器调试及维护的意义水轮机调速器调试与保养成为水电厂工作中的主要内容之中,由于水轮机调速器是水电发电的主要设施之中,其使用性能也会给水轮机的运行使用产生影响。
一旦水轮机调速器出现了故障问题,使得水轮机就无法正常使用。
另外,在水电站运营过程中,机械设备发生故障问题往往是无法防止的,而且这种问题的发生往往也是无法预料的,特别是水轮机调速器,因此搞好水轮机调速器保养工作也是十分必要的，通过做好水电站水轮机调速器调试与保养的管理,就能够有效保障水轮机调速器工作安全,从而减少水轮机调速器的故障问题发生。
二、水电站水轮机调速器常见故障原因分析（一）电源电压故障在水电厂的水轮机调速器操作中,有关技术人员往往要求对交流开关电源与直流开关电源之间采用直观的连线工作,将其与水轮机调速器的直流电源板设置相连接,结果当接通之后,一些设备却仍然无法正常工作,后来经过检查才发现,直流电源板在输出电流方面与正常电流值比较具有区别,从而导致了水轮机调速器在电源负载异常的状态下,出现了失效现象。
具体研究中发现,在交换开关电源与直流开关电源之间的实际操作中,导致水轮机调速器电源电压问题的原因相当复杂,主要表现为二个方面:一是在交换开关电源与直流开关电源之间的接线环节中,一直没有有效操作技能解决,另一是水轮机调速器电路电源板的材质问题。
（二）调速器故障在水轮机的调速装置运行放肆选择过程中,在水轮机运转中一般比较稳定且效率高,但一旦其运行状况为自动工作状态时,则会产生水轮机的调速装置导叶问题,从而造成导叶调整频繁,调速服务量大。
水轮机调速器常见故障分析与处理
水轮机调速器常见故障分析与处理2016-09-18 05:50 水轮机调速系统故障诊断技术服务推荐107 次为便于今后阐述水轮机调速器的故障案例，本文归纳了以下六种基本的故障类别，并分析了其故障发生的原因及相关的处理措施。
一、机组自动空载频率摆动值大其现象分为以下四种情况：1、机组手动空载频率摆动达~，自动空载频率摆动为~分析：机组手动空载频率扰动大，调速器参数整定不当处理：进一步调整PID调节参数（bt、Td、Tn或Kp、Ki、Kd）和调整接力器反应时间常数Ty，尽量减小机组自动空载频率摆动值2、机组手动空载频率摆动~，自动空载频率摆动达~，且调整PID 调节数bt 、Td、Tn或Kp、Ki、Kd 无明显效果分析：接力器反应时间常数Ty 值过大或过小处理：调整电液（机械）随动系统放大系数，从而减小或加大接力器反应时间常数Ty，当调节过程接力器高频抽动，则Ty 过小，当接力器动作迟缓且过调，则Ty过大3、机组手动空载频率摆动~，自动空载频率摆动大于等于上述数值，调PID 参数无明显改善分析：接力器至导水机构和/ 或导水机构机械/ 电气反馈有过大的死区处理：处理机械液压系统和减小反馈机构死区4、微机调速器使被控机组频率跟踪于待并电网频率，后者摆动大而导致机组频率摆动大分析：被控机组待并入的电网是小电网，电网频率摆度大处理：调整微机调速器的PID 调节参数：Tn 向稍大的方向改变二、机组并网运行接力器开度自行减小机组并网自动运行时，出现导叶接力器开度自行减少（又称“溜负荷”），其现象分为以下四种情况：1、接力器开度（机组所带负荷）与电网频率的关系正常，调速器由开度/ 功率调节模式自动切至频率调节模式工作分析：电网频率升高，调速器按静态特性（bp）减小负荷处理：如果被控机组并入大电网运行，且不起电网调频作用，可取较大的bp 值，并使调速器在开度模式或功率模式下工作2、由三个因素构成① Y PID 在较大位置②电液转换器平衡电流（电压）在开启方向③导叶向关闭方向运动分析：电液转换器卡阻于关闭侧处理：检查并处理电液转换器①切换并清洗滤油器②检查电液转换器并排除卡阻现象3、由三个因素构成① Y PID 与导叶实际开度Yg一致②机组所带负荷在空载附近③机组二次回路电源消失或切换分析：机组油开关误动作处理：检查送入微机调速器的机组油开关辅助接点，保证机组二次回路电源不间断。
水轮机调速器常见故障分析与处理
水轮机调速器常见故障分析与处理1.调节系统失效：调节系统失效可能会导致水轮机转速波动，严重时甚至无法正常调节转速。
造成调节系统失效的原因很多，比如调节阀故障、控制系统故障、传感器故障等。
处理方法包括检查和更换故障的零部件，修复或更换故障的控制系统。
2.油泵故障：水轮机调速器中的油泵是提供液压能源的关键设备，如果油泵损坏或失效，将导致调速器无法正常工作。
处理方法包括检查油泵的工作状态和压力，更换故障的油泵。
3.油路堵塞：长时间运行后，水轮机调速器中的油路可能会出现堵塞，导致液压油无法顺畅流动，影响调速器的正常工作。
处理方法包括清洗和疏通油路，确保油路畅通。
4.传感器故障：水轮机调速器中的传感器用于检测转速、压力等参数，并将其传递给控制系统，如果传感器损坏或失效，将导致调速器无法准确调节转速。
处理方法包括检查传感器的工作状态和信号输出，修复或更换故障的传感器。
5.止回阀故障：调速器中的止回阀用于控制油液的流向，如果止回阀出现故障，会导致油液流动方向错误，无法正常调节转速。
处理方法包括检查止回阀的工作状态和密封性能，修复或更换故障的止回阀。
6.电气故障：水轮机调速器中的控制系统一般由电气设备控制，如果电气设备出现故障，如电路板损坏、继电器故障等，将导致调速器无法正常工作。
处理方法包括检查电气设备的工作状态和信号传输，修复或更换故障的电气设备。
总结起来，水轮机调速器常见的故障包括调节系统失效、油泵故障、油路堵塞、传感器故障、止回阀故障和电气故障等。
对于这些故障，需要及时采取相应的处理措施，以确保水轮机调速器的正常运行。
在处理故障时，要仔细检查和诊断故障原因，切勿操之过急，以免造成更大的损失。
同时，定期进行维护保养，提高设备的可靠性和稳定性，对于减少故障的发生也十分重要。
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。
水轮机调速器
水轮机调速器引言水轮机调速器是一种用于调节水轮机转速的装置。
水轮机是一种将水能转化为机械能的装置，广泛应用于水电站发电和工业生产中。
水轮机调速器的主要功能是根据负荷变化调节水轮机转速，以维持发电系统的稳定运行。
本文将介绍水轮机调速器的工作原理、常见类型以及应用领域。
工作原理水轮机调速器的工作原理基于负荷-速度特性曲线。
当负荷增加时，水轮机的速度会下降。
为了维持发电系统的稳定运行，水轮机调速器会通过调节水轮机的水量来使其速度恢复到设定值。
在水轮机调速器中，水量的调节通常是通过控制水轮机的导叶开度来实现的。
当负荷增加时，水轮机调速器增大导叶开度，增加水量，从而提高水轮机的转速。
相反，当负荷减小时，水轮机调速器减小导叶开度，减少水量，使水轮机转速降低。
常见类型机械式调速器机械式调速器是最早出现的水轮机调速器类型之一。
它通过机械装置来调节导叶的开度，从而控制水轮机的水量。
机械式调速器的优点是结构简单，可靠性高。
然而，由于机械传动存在摩擦和磨损的问题，机械式调速器的调节精度较低，响应速度较慢。
因此，在现代化的水轮机系统中，机械式调速器的应用逐渐减少。
液压式调速器液压式调速器是目前广泛应用于水轮机调速的一种技术。
它采用液压传动来调节导叶开度，实现对水量的精确控制。
液压式调速器具有调节精度高、响应速度快的优点，可以更好地适应负荷的变化。
液压式调速器通常由液压系统、传感器和控制器组成。
电子式调速器电子式调速器是近年来发展起来的一种水轮机调速器类型。
它采用电子控制技术来实现对水轮机的调速。
电子式调速器具有调节精度高、响应速度快、可编程性强等优点。
它可以通过设置不同的控制模式和参数，适应不同的工况要求。
电子式调速器还可以与其他自动控制系统进行集成，实现智能化的调速控制。
应用领域水轮机调速器广泛应用于水电站和工业生产中。
在水电站中，水轮机调速器是调节水轮机转速的关键设备，直接影响到电网负荷的稳定性和电能发电的效率。
在工业生产中，水轮机调速器用于调节水轮机的转速，控制生产线的运行速度。
水轮机调速器的分类
水轮机调速器的分类水轮机是一种常见的水力发电机械，常用于水力发电站中进行电力转换。
而水轮机调速器则是水轮机组的重要组成部分，它能够控制水流的流量和水位，以调整水轮机的转速，从而保证水轮机的稳定运行以及电力的稳定输出。
水轮机调速器可以根据不同的分类标准进行分类，以下是几种常见的分类方法。
按照结构形式分类1. 机械式水轮机调速器机械式水轮机调速器通过机械传动方式来对水轮机进行调速，主要由机架、调速器、传动机构和离合机构等组成。
这种水轮机调速器调节范围比较小，一般适用于功率较小的水轮机组。
2. 液压式水轮机调速器液压式水轮机调速器则是利用液压机构对水轮机进行调速，主要由调节器、控制阀、液压缸、压力油源等组成。
这种水轮机调速器可以实现广泛的调节范围和精度，适用于功率较大的水轮机组。
3. 电子式水轮机调速器电子式水轮机调速器则是利用电子技术对水轮机进行调速，主要由控制单元、信号传感器、执行器等组成。
这种水轮机调速器调节精度高，反应速度快，可以实现全自动化以及远程控制。
按照控制方式分类1. 手动水轮机调速器手动水轮机调速器需要操作员对控制手柄进行控制，手动调整水轮机转速，这种水轮机调速器调节简单，但是工作效率低且易出错。
2. 自动水轮机调速器自动水轮机调速器根据设定的转速进行自动调整，自动调节水轮机的转速，这种水轮机调速器工作效率高，反应速度快，可以大幅提高水力发电的效率和稳定性。
按照适用范围分类1. 水电站调速器水电站调速器是专门为水电站的水轮机组而设计的，可以满足水电站对水轮机转速、功率等参数的调节要求，确保水电站在更广泛的范围内稳定运行。
2. 工业水轮机调速器工业水轮机调速器主要应用于工业中的水轮机，如冶金、化工、纺织等领域，需要对水轮机的转速、流量等参数进行实时控制。
综上所述，水轮机调速器的分类主要包括机械式、液压式和电子式水轮机调速器，手动和自动控制方式的水轮机调速器，以及水电站和工业用水轮机调速器，根据不同的应用场景和要求，选用不同类型的水轮机调速器能够更好地保证水轮机的正常运行，提高水力发电的效率和稳定性。
YDT—1800型水轮机调速器的应用分析
YDT—1800型水轮机调速器的应用分析根据阎王鼻子水库电站水轮机调速器的特点，从YDT—1800型调速器的系统结构、工作原理、应用情况等方面进行分析，并对运行过程中出现异常情况进行简要分析，以期在今后调速器运行过程中避免同类型故障重复出现。
同时，也为其他调速器改造、设计和选型提供参考。
标签：水轮机调速器；YDT—1800；应用分析1、概述阎王鼻子水库位于大凌河干流上，距下游朝阳市25m，坝址以上控制流域面积9482m2，总库容2.17亿m3，是一座以防洪、灌溉、城市供水为主，兼顾发电、养鱼等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。
其建设资金全部为国有。
水库电站为坝后式电站，厂房内装有两台水轮发电机组，装机总容量为2100KW，分别为（1×1600KW+1×500KW），电站设计流量14m3/s，最小发电流量5 m3/s，电能经升压后并入66KV国家电网。
阎王鼻子水库水轮机采用的是YDT1800型电气液压调速器，它是一种单调节水轮机调速器，主要用于控制中小型混流式和轴流定浆式水轮发电机组，具有结构紧凑、布置方便、性能优良的特点。
在电站二次回路的配合下，本调速器可以在中控室或机旁以自动或手动方式对水轮发电机组实现开机，正常停机、事故紧急停机等控制。
在机组运行之后，可以调整转速、增减负荷，自动调节机组出力，使水轮发电机组维持额定转速稳定运行，并可实现并列运行机组之间负荷的自动分配和满足机组调相运行的要求。
2、调速器的系统结构2.1 调速器工作原理YDT型调速器采用电气调节器，控制柜和油压装置合为一体的整式结构。
调速器原理是机组频率信号进入调速器电气调节器的测频环节后，测频环节按机组频率偏差的大小和偏差的方向转换成一一对应的直流电压。
与此同时，微分环节对频率偏差的变化率检测出来并与测频输出电压叠加作为调节信号进入综合放大器进行放大，以推动电液转换器工作。
电液转换器则负责把电气调节信号变成液压信号的转换，使电气调节信号变成为中间接力器的开或关的相应动作。
阐述水轮机调速系统的应用与故障维修
阐述水轮机调速系统的应用与故障维修水轮机调速器是一种辅助设备，通过配合电站二次回路，配合微机监控系统，完成水轮机发电机组的开停机、增减负荷、紧急停机等任务，是水电站发电机组的重要的辅助设备之一。
液压技术和自动化技术带动水轮机调速系统发展，目前水轮机调速器品种繁多，其性能和灵活性设计更加优异。
水轮机调速系统优劣是发电机组是否安全的重要影响因素。
实际生产过程中，水轮机调速系统会出现故障，影响机组正常工作，导致经济效益下滑，所以要及时发现并排除故障，做好故障维修。
笔者对水轮机调速系统进行了分析，探讨了水轮机调速系统的应用以和故障维修的几种方法，仅供交流参考。
1、水轮机调速系统概述1.1水轮机调速系统的基本结构水轮机调速器是水电系统中最重要的结构之一。
水轮机根据电网负荷变化类调节输出功率，保证电频稳定。
调速器主要有控制部件和执行部件两部分组成。
控制对象有水轮机、水轮机引水系统和发电机负载。
通常情况下，人们将调速器、调速器控制对象看做一个整体，叫做水轮机调速系统。
水轮机调速系统是非线性的非最小相位系统，非常复杂。
1.2调速器工作容量简介一般情况下，中小型调速器的工作容量是用接力器工作容量来表征，大型调速器用主配压阀活塞的直径和工作油压来表征。
工作容量是指设计油压下接力器活塞作用力和接力器全行程的乘积，单位是N.m。
目前工作油压一般控制在16Mpa，中小型调速器工作容量一般为300000N.m；工作油压控制在4.0Mpa到6.3Mpa，大型调速器的工作容量为80mm，100mm，150mm，200mm。
2、水轮机调速系统的应用2.1水轮机调速系统的发展应用我国水轮机调速器的发展经历了五个阶段，分别是机械液压调速器、电子管电液调速器、晶体管电液调速器、集成电路电液调速器和微机电液调速器。
微机调速器的电气控制器包括两个部分，分别是可编程逻辑控制器（简称PLC）和可编程计算机控制器（简称PCC）。
在微机调速器的液压随动系统中，电液转换器有两种，分别是比例阀（或数字阀）和控制电机，前者以流量输出的方式直接控制主配压阀，后者位移输出的方式直接控制主配压阀，主配压阀再控制导水机构主接力器。
对不同种类水轮机调速器的分析和探究
对不同种类水轮机调速器的分析和探究摘要:目前，水电厂所使用的水轮机调速器主要是电液伺服阀类、比例伺服阀类以及电机类调速器，在调速系统运行中，不同种类有不同的优缺点，本文主要通过逐一分析讨论，数据比较，并且结合发展方向，确定最为适合的调速器，调高水电行业的整体效率和技术。
关键字：水轮机调速器比较中图分类号: U261.27文献标识码：A文章编号：引言水轮机调速器作为水电站的基础设备，它的作用尤为突出，能够合理的选择适合的水轮机调速器很重要。
在整个水轮机的系统中，调速器是维持发电机组频率稳定以及负载的重要环节，并且受自动化系统的控制，保证起作用的正常发挥，配合水电站完成发电工作。
以下主要介绍水轮机调速器的合理选择性。
1水轮机调速器的概述水轮机调速器的作用是保证水轮发电机组的频率稳定、维持电力系统负荷平衡,并根据操作控制命令完成各种自动化操作,是水电站的重要基础控制设备。
虽然,国内外水轮机微机调速器的型式各异.但总体上都具有如图 1 所示的微机调节器、电液转换环节、液压放大环节、位移反馈几个部分,它们与水轮机的接力器油缸共同组成一个闭环的水轮机微机调速系统。
图l水轮机微机调速器的系统构成其中电液转换环节的作用是将微机调节器的电信号转换成液压信号,处在整个调速器系统的机电结合交点上,是调速系统的关键部件,其性能直接关系到整个调速系统的控制精度、响应性能.也直接制约着整个系统工作的可靠性。
按照电液转换型式的不同,目前水电行业内主要有以下三类调速:电液伺服阀类、比例伺服阀类和电机类调速器。
电液伺服阀类调速器出现较早,在经历了数十年使用经验的积累及加工手段的改进后,性能有了较大提高。
然而基本结构却没有什么本质变化,抗油污能力没有多少改观,已趋于被市场淘汰。
2比例伺服阀类调速器和电机类调速器的分析比较2.1 比例伺服阀类调速器比例伺服阀是在电液伺服阀基础上发展起来的,它输出的流量或压力连续且与输人的电信号成比例。
水轮机控制策略分析与研究论文：水轮机微机调速器控制策略分析与研究
水轮机控制策略分析与研究论文：水轮机微机调速器控制策略分析与研究摘要:水轮机调速器分为机械液压型、电气液压型和微机调速器,前两种只能采用常规PI或PID控制策略,难以满足和提高大型水轮机组或孤立电网带负荷机组调节系统的控制品质和要求,因此变参数PID调节、自适应控制、模糊控制等复杂和更高级的控制策略只能依靠计算机来完成,由于水轮机调节系统是一个具有非线性、时变性的非最小相位系统,采用线性理论分析和设计的调速器无法得到满意的结果,因此对微机调速器的结构和控制策略进行对比分析,从中找出较合适的控制结构和策略。
关键词:水轮机;微机调速器;控制策略;非线性;智能控制1水轮机调节系统组成水轮机调速器的基本任务就是根据电力系统负荷的变化来调节导叶开度y使水轮机调整出力mt,进而调整发电机组的有功功率输出,并维持机组转速x(频率)在规定的范围内。
水轮机调节系统主要由调速器和被控对象组成。
被控对象由水轮机组段系统和发电机系统组成;水轮机组段系统除了水轮机本体外还包括水力系统,如有压引水道、调压井及尾水等;发电机系统包括机械惯性、电压调节和电气3部分组成。
因此控制系统是一个集水力、机械、电气为一体的复杂系统[1]。
在实际工程中,系统数学模型的建立可以合并和忽略一些不重要的参数,当把水击作为刚性水击考虑时,引水系统为单机单管,不考虑水流摩擦损失时,水轮机组段的传递函数为[2]:Gt(s) = ey1-e Tws1+eqhTws(1)Ts=LQrg HrSe =eqyehey-eqh式中:Tw为水流惯性时间常数;ey、eh为接力器行程、水头对力矩的传递系数;eqy、eqh为接力器行程、水头对流量的传递系数。
调速器电液机构传递函数为:Gy(s) =1Tys+1(2)式中:Ty为接力器时间常数。
发电机系统常用的数学模型有一阶、二阶、三阶和高阶,在分析水轮机调节系统时可以采用一阶模型,其传递函数为:Gs(s) =1Tas+en(3)en= eg-exTa=GD2n2r3 580Preg= mg x式中:Ta为机组惯性时间常数;GD2为水轮发电机飞轮力矩(kN·m),包括发电机转子、水轮机转轮和大轴、水轮机转轮区水流三部分的力矩;eg为发电机负荷自调整系数;ex为机组转速对力矩的传递系数。
水轮机调速器介绍与故障分析及应对策略
作 用在水 轮机 顶 盖上 的力 可能 高 达 ５ ０ ０ ０ ～ ８ ０ ０ ０ ｋ Ｎ， 这 种 水 压作 用 完全 可 能 冲 破 水 轮 机 顶 盖 ， 进 而
掀 翻机 组 。２ ０ ０ ８年 电站在 运 行 中发 生严 重 性事 故 ， 造 成 电站 发 电机 层 以下 厂房 淹 没 ， 至少 ７ ４人死 亡 ， １ 人 失踪 ， 电站 ２ 、 ７ 、 ９号 机 完全 损毁 。 主 厂房 部分 机 组 的基 础 建 筑 物 和风 罩 、 桥机轨道大梁 、 厂房水ｌ Ｔ
红水河 ２ ０ １ ５年第 １ 期
例阀功率放大模块（ 双路 ） 、 接触器 、 继电器及 Ｉ ／ Ｏ接
口模 块等 及表计 、 指示灯 、 端 子及 开关 等 附件组 成 。
有故障 ， 阀运行 仍然 抽动 ，可 能为 开度 反馈 变送 器故障 ， 在 电气 柜 触 摸 屏 设 置 Ｒ ５为 “ １ ” ， 用 功 率 反
处理 ： 检查 确认 故 障原 因 。维 持 、 监视 调速 器 的
现有运行状态 ， 若是主通道故障 ， 则检查切换至备用 通道 运行 。 按 下故 障 Ｕ Ｐ Ｃ装 置 面板 上 的“ Ａ Ｃ Ｋ” 复归
按钮 复 归故 障信 号 ， 如果 这 样 操作 复归 大 故 障后 又 出 现小 故 障 （ 这 时装 置上 小 故 障橙 色灯 亮 ） ， 再 次进 入触 摸屏 当前 故 障信息 检查 故 障代码 并做 好记 录 。 Ｕ Ｐ Ｃ小 故 障时 ： 监控 系统 出现 Ｕ Ｐ Ｃ相应 故 障信 息显 示 及语 音 报 警 ， 同时 电气 柜 触 摸屏 出现 相应 的 故 障显示 。
叶 开度 表 摆 动 明显 ； 在 调 速器 回油 箱 处 能 听到 主 配 压 阀频 繁动 作声 音 ， 机 组水 车 室 内可 见 接力器 抽 动 。 处理 ： 监 视导 叶 开度变 化情 况 ， 记 录接力 器抽 动 幅度 及 频 率 ； 按照规程将调速器切至 由 Ｕ Ｐ Ｃ（ Ｓ ） 控 制运行 ， 如 抽 动 现象 消 失 ， 说 明是 １ ５ ０ ０ Ｎ主 配 位 移 传 感 器 或 主 接 位 移 传 感 器 测 值 故 障 ，此 时应 退 出 Ｕ Ｐ Ｃ （ Ｎ） 调节器 ， 并尽 快 处 理 。若 切 至 由 Ｕ Ｐ Ｃ （ Ｓ ） 控 制运 行 时 ， 接 力器 仍然 抽 动 ， 则 再切 至 电手动 方式 运
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。
某水力发电厂调速器比较分析及应用
某水力发电厂调速器比较分析及应用摘要：调速器是用以保证水轮发电机的频率稳定、维持电力系统负荷平衡，并根据操作控制命令完成各种自动化操作的装置。
在建设智能电网的大环境下，水力发电厂的调速器也不断进行着更新换代。
某电厂的每一台机组都装有一套调速器装置，共有三种型号，PFWT-100型调速器、CVT-100型调速器和WBDT-100型调速器。
现对三种调速器的性能特点及运用方法等方面进行比较分析。
关键词：调速器；性能特点；运用方法；比较分析1.背景水力发电厂即水电厂，是把将水的位能和动能转换成电能的工厂。
它的主要生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
水轮机调速器是水轮发电机组非常重要的辅助控制设备之一，它运行品质的好坏直接决定了水轮机组是否可以安全稳定运行。
某水电厂的各机组均配有调速器装置，从机械液压式调速器到电液调速器，从到步进式调速器到伺服电机型微机调速器以及数字式调速器，电站调速器的更新换代也涵盖了其整个的发展历史。
1.液压随动系统比较在水轮机调速器中，机械液压部分的主要功能是将微机调节器的输出电信号成比例的转换成接力器的机械位移，并以足够的大的推力驱动导水机构，控制进入水轮机的水流大小，实现机组转速和功率的调整。
某电厂所应用的三种型号的调试器系统最大的区别就在于液压随动系统的差异，这也直接导致了三种调速器在调节响应能力、运行维护上的不同。
2.1 PFWT-100型调速器PFWT-100型调速器应用于电气控制部分是以可编程控制器M340作为硬件的主体，辅以输入、输出继电器板、隔离变、电源转换板、开关电源、反馈传感器、伺服电机驱动模块、触模屏等组成。
它的机械液压系统由主配压阀、引导阀、紧急停机电磁阀、伺服比例阀、切换阀、伺服电机位移转换器、双精滤油器等组成。
其中电液转换部分采用双冗余结构，一套为伺服比例阀，另一套为伺服电机位移转换器（自复中），正常电液转换以伺服比例阀作为主用。
水轮发电机调速器故障分析及处理
水轮发电机调速器故障分析及处理摘要：电力作为维持社会生活生产的重要能源，对于社会各方面的运行都具有关键作用。
自从科学家在第二次工业革命发现了电力的科学原理，经过近200年的努力，发电方式已呈现多样化，目前世界上使用范围较广的发电方式有火力发电、水力发电和风力发电等。
但是伴随着能源使用局势日益严峻，煤、石油等不可再生能源的渐趋枯竭，水力发电已成为当今世界发电的主力军。
而水轮发电机调速器作为水轮机的关键部件，对于整个水电站的稳定运行起着重要的调节作用。
如果调速器出现运行故障，将会严重干扰水电站运行系统的稳定性。
因而为了水电站的运行职能稳定实现，创造更加良好的企业效益和社会效益，就要深入研究水轮发电机调速器的故障问题，制定与之相对应的故障处理方案，以及调速器的故障问题能够得到妥善处理。
若有不足之处，还望谅解，并且欢迎各位专业人士批评指正。
关键词：水电站；水轮发电机；调速器；故障分析；处理方案引言：在工业快速发展的当代社会，水力发电日益重要，并逐渐替代火力发电成为主要的发电方式，以应对不可再生能源日益枯竭的问题，促进社会的可持续发展。
而水轮发电机作为水电站不可或缺的部分，它的稳定运行决定着整个水力发电站的发电量，进而关乎着水电站的企业效益和社会效益。
在保障水轮机的稳定运行中，水轮发电机调速器是关键部件，它的运行质量直接决定了整个发电机组的安全和稳定，调速器发生任何故障，都会对水轮机产生直接影响[1]。
因而应对水轮发电机调速器的故障问题给予足够的重视，采取有效的办法“对症下药”，降低水轮机调速器的故障率，以确保水轮发电机的正常运行，为水电站创造更加可观的经济效益和社会效益。
一、水轮机调速器功能原理水轮机调速器是水轮发电机的核心部件。
其所具有的最基本的两个功能就是并网功能和调节功能，其中并网功能是调速器实现调节功能的先决条件。
并网功能就是工作人员在水轮机正常工作前，借助电脑向水轮机输入指令，指令内容就是关于水轮机的相关运行状态，最主要的就是转速。
【水轮机调速器操作机构在运行中的作用及部分故障分析】水轮机调速器的作用
【水轮机调速器操作机构在运行中的作用及部分故障分析】水轮机调速器的作用中小型水电站的水轮机调速器,根据水轮机组的运行工况是多种多样的，已不是单纯地转速自动调节器,而是兼具多种功用的一种自动化装置。
运行中的调速器必须能适应机组单独运行及在电力系统中并列运行的多种需要，因此对调速器除了能担负转速自动调节任务外，还要兼具操作机组的功能，使机组启动、并网、调整转速和负荷以及停车等功能。
１、机械液压型调速器由自动调节机构、操作控制机构等两大机构组成。
根据运行的操作要求，还附设保护装置，监视仪表和油压装置共同组成一件完整的自动化装置。
兹以XT／300型调速器为例,其操作机构是由：1.1转速与负荷调整机构（简称变速机构及动作原理图如图1所示）。
1.2开度限机构(动作原理图如图2所示)。
1.3人力起动停机机构。
1.4自动手动切接阀等部分组成。
下面就以XT/300型调速器运行中控制机构对水轮机调节的基本功能及部分操作机构故障略以分析。
2、XT/300型调速器的部分控制机构对水轮机调节的基本功能介绍。
2.1转速与负荷调整机构（简称变速机构）其作用：当水轮发电机组单车运行时可改变机组的平衡转变，当机组并入电力网系统运行时，可改变机组所承担的负荷分配。
2.2开度限制机构其作用：起动和关闭机组；将导叶开度限制在预定的范围内；用油压或手动控制机组运行。
2.3人力起动停机构其作用：非液压状态下，为了运行的需要，通过人力操作接力器启动或停机操作。
2.4自动、手动切换阀其作用：控制油路在非油压状态及液压状态运行的油路通闭切换功能。
3、在一般情况下机械设备故障，大多是由单一原因引起的，有的故障看似相同，但原因却不同。
以下试列出XT/300型调速器在运行中的常见的故障并略谈故障处理方案，让同行者在排除故障时共同参考。
3.1电动操作开度或变速机构时，指针出现时慢或时动时停现象。
故障分析：运行中这类故障是调速箱内摩擦轮压得太松所致。
当蜗轮随电动机轴端杆减速转动时，其上的摩擦片有时能带动摩擦轮及其机构动作，指针正常移动，但由于设备失修、日常维护和保养等原因，在系统传动机构中的摩擦阻力矩不是恒定的。
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对不同种类水轮机调速器的分析和探究摘要:目前，水电厂所使用的水轮机调速器主要是电液伺服阀类、比例伺服阀类以及电机类调速器，在调速系统运行中，不同种类有不同的优缺点，本文主要通过逐一分析讨论，数据比较，并且结合发展方向，确定最为适合的调速器，调高水电行业的整体效率和技术。
关键字：水轮机调速器比较
中图分类号: u261.27文献标识码：a文章编号：
引言
水轮机调速器作为水电站的基础设备，它的作用尤为突出，能够合理的选择适合的水轮机调速器很重要。
在整个水轮机的系统中，调速器是维持发电机组频率稳定以及负载的重要环节，并且受自动化系统的控制，保证起作用的正常发挥，配合水电站完成发电工作。
以下主要介绍水轮机调速器的合理选择性。
1水轮机调速器的概述
水轮机调速器的作用是保证水轮发电机组的频率稳定、维持电力系统负荷平衡,并根据操作控制命令完成各种自动化操作,是水电站的重要基础控制设备。
虽然,国内外水轮机微机调速器的型式各异.但总体上都具有如图1 所示的微机调节器、电液转换环节、液压放大环节、位移反馈几个部分,它们与水轮机的接力器油缸共同组成一个闭环的水轮机微机调速系统。
图l水轮机微机调速器的系统构成
其中电液转换环节的作用是将微机调节器的电信号转换成液压信号,处在整个调速器系统的机电结合交点上,是调速系统的关键部件,其性能直接关系到整个调速系统的控制精度、响应性能.也直接制约着整个系统工作的可靠性。
按照电液转换型式的不同,目前水电行业内主要有以下三类调速:电液伺服阀类、比例伺服阀类和电机类调速器。
电液伺服阀类调速器出现较早,在经历了数十年使用经验的积累及加工手段的改进后,性能有了较大提高。
然而基本结构却没有什么本质变化,抗油污能力没有多少改观,已趋于被市场淘汰。
2比例伺服阀类调速器和电机类调速器的分析比较
2.1 比例伺服阀类调速器
比例伺服阀是在电液伺服阀基础上发展起来的,它输出的流量或压力连续且与输人的电信号成比例。
目前国外大多采用该阀作为电液转换环节构成水轮机微机调速器,国内部分厂家如南瑞、东方电机也采用该阀作为电液转换环节。
如图2 所示,比例伺服阀微机调速器采用的是微机调节器+ 电液随动系统型系统结构形式。
其中比例驱动电路、电液比例伺服阀及阀芯反馈共同构成电液转换环节,辅助接力器与主配压阀共同构成液压放大环节。
图2比例伺服阀微机调速器系统框图
在电液比例伺服阀调速器系统中,存在两种闭环的反馈控制,如图2 所示,第一种是阀内的小闭环。
阀内反馈是阀芯位置反馈。
另
一种是调速器系统输出量-------一接力器位置的实际值大闭环反馈。
比例伺服阀无控制油流输出;当一端比例电磁铁输人一定的电
气信号时,阀芯在比例电磁铁的作用下作相应的移动,并输出一定
的流量,输出流量的大小与控制信号成比例。
在正常稳定运行状态下,电液比例阀和手动阀的输出流量为零,主配压阀活塞在压力差的作用下处于平衡位置,主接力器不动。
当在比例伺服阀有流量输出时,或在手动工况下手动阀有输出流量时,由于比例伺服阀的负反馈的存在,这些输出流量均可以近似线性地转换成主配压阀活塞的位移,使主配压活塞偏离中位,控制主接力
器动作。
紧急停机时,紧停阀动作,切断比例伺服阀和手动阀的压力油路,使辅助接力器上腔接通回油,实现紧急停机。
2.2 电机类调速器
步进电机按步序脉冲工作,是数控执行元件,可以接受由计算机、单片机发出的数字步序信号直接控制,而无须经da转换环节,较伺服电机更具有先进性。
电机输出是机械旋转角度信号,不能直接将它应用于调速器的电液转换环节,须加一定的转换机构,将机
械旋转角度信号变换为位移信号。
将步进电机的机械旋转角度信号变换为位移信号主要有三种方式:(l)凸轮渐开线方式;(2) 滚珠丝杆方式;(3) 步进液压缸方式。
其中凸轮渐开线方式和步进液压缸方式构成的电液转换环节,均无良好的“复中”特性.必须设置电液转换环节的小闭环反馈,系统构成较复杂。
在此,以具有自动“复中”
能力的滚珠丝杆方式说明步进电机类调速器。
步进电机微机调速器也采用的是微机调节器十电液随动系统型系统结构。
步进电机驱动器与步进电转构成调速器电液随动系统的电液转换环节,由引导阀和主配压阀构成调速器电液随动系统的液压放大环节,微机调节器通常也以可编程控制器(plc) 或双路冗余的工控机（ipc）为核心构成。
电液转换环节的原理是,当调节器输出开方向信号时,步进电机带动滚珠丝杆转动,使丝杆轴承副向下运动,同时也压迫着连接体克服弹簧向上的压力带动上环垫随之向下运动;当调节器输出关开方向信号时,步进电机带动滚珠丝杆转动,使丝杆轴承副向上运动,同时也压迫着连接体克服弹簧向下的压力带动下环垫随之向上运动。
当控制信号为零时,在弹簧的作用下,使丝杆轴承副回到中间位置。
电液转换部件带动引导阀上下动作,通过引导阀带动主配压阀上下运动,控制接力器。
两种水轮机微机调速器的对比
从抗油污能力上比较,比例伺服阀类调速器电转需要用油,对油质有要求。
步进电机类调速器整个电液转换部件不用油,对油质无要求,且极大降低了电液随动系统的油耗。
从控制方式上比较,数字式液压伺服系统按电液转换环节接口控制方式主要分为两大类:间接数字控制和直接数字控制。
间接数字控制是指电液伺服系统通过d/a 转换环节,以模拟量接口实现数字控制。
比例伺服阀采用4~20 m a 的线性电流作为驱动信号,微机
调节器必须通过d/a转换环节以模拟量接口实现控制,因此比例伺服阀调速器是一个典型的间接控制方式的数字式液压位置伺服系统。
传统的各类伺服阀也都属于这类伺服系统。
与间接数字控制方法相反,控制量不通过d/a接口直接以数字开关信号与电液伺服系统接口实现数字控制的方式称为直接数字控制。
目前主要有以下两种方式实现。
其一是利用数字执行元件------一步进电机加适当的旋转
------直线运动转换机构驱动阀芯实现直接数字控制,由于这类数字控制元件一般按步进的方式工作,因而常称为步进式数字阀或离散式比例阀。
通过合理的设计,这类阀具有重复精度高及无滞环的优点。
其二是对高速开关阀的pwm(脉宽调制) 控制。
通过控制开关元件的通断时间比,以获得在某一段时间内流量的平均值,进而实现对下一级执行机构的控制。
在流体动力系统中,这种控制方式的控制信号是开关量,因而是直接数字控制。
目前在中、小型调速器已经有一定应用,但对于大型调速器由于流量限制和“油锤效应”等问题,还不能应用。
但随着计算机技术在流体控制系统中的大量应用,数字化成了一种必然的趋势。
3结语
通过本文的探讨与分析，详细的了解了水轮机调速器的工作原理，进一步比较两种不同调速器的工作效率，结合实际工作需要，明确顺利完成水电站工作，符合自动化控制技术的发展，选择电机
类调速器作为水电长的水轮机调速器，因为这类调速器明显有优越性。
4参考文献
[1]郑向阳，杨建东.多机一洞水电站水力调速系统的稳[j].
[2] 张江滨，姚李孝，杨晓萍，焦尚彬.功能叠加式水轮机微机调速器应用[j].
[3] 廖忠,刘清，沈祖诒c=h.水电机组调速器控制技术发展与应[j].。