特大型水轮机调速器共21页文档
冲击式水轮机专用调速器说明书
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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
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(见图1)，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。
水轮机调速器2022
水轮机调节及调速器基本知识基本概念⏹国际电工委员会对调速系统的定义：用来检测转速偏差x，并将它按一定特性转换成主接力器的偏差y的一些装置和机构的组合体。
⏹y的变化就是导叶开度的变化，开度的变化导致流量Q的变化，从而改变了水轮机主动力矩M t，以力图减小或消除转速偏差x，以使转速保持恒定。
调节的途径水轮机调节系统●系统结构：水轮机调节系统的结构图调速器主要元件作用⏹测量元件负责测量机组输出电能的频率，并与频率给定值比较，当测得的频率偏离给定值时，发出调节信号。
⏹放大元件负责把调节信号放大，然后通过执行元件去改变导水机构的开度，使偏离恢复到给定值。
⏹反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定。
调速器主要作用⏹未并网前：调整机组转速⏹并网后：通过调整导叶开度调整机组有功出力。
⏹正常开停机。
⏹电气事故情况下紧急关闭导叶，以防止事态扩大。
步进电机调速器组成系统结构图机械结构⏹柜内部布置有上搁板、底板。
上搁板上布置有步进电机、驱动器、位移传感器、开度指示机构、手操机构等。
底板上安装有滤油器，紧急停机电磁配压阀、压力表，检修阀门等。
引导阀、主配压阀布置在底板下。
⏹刮片式滤油器供给引导阀及应急阀块用油，压力表指示滤油器后部的压力值。
工作原理⏹正常运行时,步进电机驱动器接受电气控制信号，驱动步进电机旋转，步进电机带动丝杠运动，丝杆将电机的转动变成直线位移：位移传感器将丝杠位移信号送至PCC，当丝杆的位置与PCC 所要求的值相同时，步进电机停止转动，电--位移伺服系统完成闭环调节。
⏹丝杠的位移信号经过杠杆带动引导阀，控制辅助接力器，主配压阀，驱动主接力器运动，主接力器的位移信号经机械反馈机构，杠杆送至引导阀，使引导阀回中，液压随动系统完成跟随调节。
⏹紧急停机时，紧急停机电磁阀接受停机信号，切断导叶引导阀的油源,实现紧急停机。
⏹手操机构用于检修，试验和纯机械手动运行时的控制。
正常运行的开度限制由PLC通过步进电机实现，手操机构放到经验位置。
特大型水轮机调速器技术方案武汉三联方案
重视。
油压装置系统设计
采用已有成熟使用经验的插装阀技术，将液 压插装与集成技术应用到油压装置中，采用两只 二通插装阀加控制盖板分别代替卸载阀、安全阀 及止回阀。为防止停泵时的冲击和振动，止回阀 采用带有阻尼功能的方向控制插件及控制盖板， 其作用是当油泵工作、压力罐压力较低时打开， 向压力罐打油，使压力回到正常范围。当油泵停 止工作，或安全阀打开时，在压力罐中油压的作 用下关闭，阻止油液倒流。由于其主阀带有阻尼， 消减了其回座时的冲击力，在保证可靠截断油路 的同时，提高了阀件的使用寿命。安全阀与卸载 阀由同一个二通压力控制插件加控制盖板来完成。 卸载阀采用电磁卸荷方式，油泵启动时，控制盖
一次调频
一次调频和二次调频的基本概念
一次调频就是由发电机组调速系统的自身频率/功率特性对电网的控制，它主要是由发电机组 调速系统的静态特性和动态调节规律来实现的；
二次调频就是由发电机组调速系统以外的设备向机组调速系统下达相应机组的目标功率值， 从而产生电网范围内的功率/频率控制。它主要是由电网自动发电控制系统AGC来实现的。
调速器的机械液压部分布置在油压装置回油箱上。
控制器规格 S7- 400 PLC是基于PROFINET CPU的带有全新性能特征的新一代硬
件，具有更高的运算及通讯速度。
1.3.1 CPU技术特点 ◆ 设计：S7-400 采用模块化结构设计。 各种单独的模块之间可进行广泛组合以 用于扩展。 ◆扩展：如果用户的自动化任务需要 多个中央控制器时，可对S7-400 进行 扩展， 最多21 个扩展机架:
大型水轮机调速器故障与处理
闸停机。
１１ 处理对 策 ．． ２
接点硬接线来判断机组并 网状态 。这样即使 监控 系
统故障 ， 也不会对机组调速器 的正常运行产生影响。
将 开 关 Ｑ 、 ８Ｑ ７ Ｑ 、 ９从 额 定 电 流 ２ 更换 为 额 定 １ 调速器油 系统用油油质引发故障 Ａ ． ４
电流 ６ 另外在电源 线侧增加一路输 ， Ａ， 提高讽速 １ ． 故障 类型 ．１ ４ 器电源的可靠性 ， 改造后运行 良好。改造后电源供给 调速器油系统用油油质引发故障。Ｍ Ｐ Ｅ ０ ＩＲ Ｇ ６０ 如 图 ２所 示 。 型双微 机调速器的机械柜 内结 构配合相 当精 细 ， 这 １ 电调软件设置不合理导致故障 ． ２ 就要求调速器 的油质要达到相 当的洁净度 ，特 别是 油质 的颗粒度必须达标。整个 电液伺 服阀在 机组并 电调软件设置不合理 。 机组带负荷 ４ ０ Ｗ 并网 ８Ｍ 网运行时是处于 一个稳定 的动平衡 ，如果 Ｆ 于颗粒 ｝ １ 运行 ， 当将其负荷给定设为 ５０ Ｗ 时 ， １Ｍ 调速器负荷 度超标 ， 就可能发生堵塞伺服阀油路 的现象 ， 引起 电 发生大幅波动 ， 运行人员最终用开 限降其压住。经过 磁阀 现非正常人为调节 的不平衡 ，这样调速器就 维奥水电调速器专家到电站对调速器进行了必要的 会 现负荷波动或大幅溜负荷的情 况 。在实 际运行 实验测试 ， 通过现场测试记录 ， 发现在转折功率 以上 中也证 明了这一点 ， 在一次机组并网运行 中， 由于伺 时（ 不同水头下对应不 同转折功率 ， 该转折功率可从 服阀的下节油孑 堵塞 ，引起引导 阀活塞下腔 油压降 Ｌ 电厂 “ 轮机水头一 力模型试验 曲线” 到 ， 水 查 在转 低 ， 活塞下移 ， 其 进一步发生 主配压 阀活 塞下移 。 结
水轮机调速器培训教材
水轮机调速器培训教材XX市科音自控设备有限公司前言根椐近几年来，天津市科音自控设备有限公司举办调速器培训班的经验，及一些电站的实际调试经验，我们编写了新版的调速器培训教材，为使本教材达到深入浅出的效果，参考了一些理论书籍，使本教材真正达到理论联系实际。
教材涵盖了天津市科音自控设备有限公司的大部分产品，及当前市场上其它有代表性的产品，具有一定的实用价值。
2001年5月，天津市科音自控设备有限公司研制的步进式PCC可编程智能调速器已成功应用于龙羊峡水电站，对小水电的两台YWT-600型微机调速器进行了改造。
在此基础上研制了数字阀PCC可编程智能调速器，该项目是国家科技部创新基金项目（项目编号：04C26211201022）。
该产品已在多个水电站成功投运，并被《世界经理人周刊》《经济日报.名牌时报》等媒体评为2005年中国500最佳新产品之一。
教材以创新基金项目“数字阀PCC智能调速器”为重点，介绍了调速器的构成、工作原理、操作和调整方法，同时介绍了步进式PMC微控制器调速器的相关内容，调速器的静态和动态特性，微机调速器的工作状态，调速器的试验方法和现场参数选择方法，以及油压装置的工作原理等。
希望通过培训使学员能够掌握调速器的基本原理，能够正确使用调速器，对调速器进行必要的日常维护。
避免由于操作和维护不当而造成调速器故障。
在编写过程中得到了天津市科音自控设备有限公司研发部部长钱军辉，工程师：张伟朋、丛燕、黄炎彬的大力支持，在此表示衷心感谢。
不当和遗漏之处，恳请大家不吝指正。
编者2006年 10月于天津市科音自控设备有限公司目录目录 (I)第一章概述 (1)1.1水轮机调速器的任务： (1)1.2水轮机调速器的种类： (1)1.3调速器的型号说明 (1)1.4水轮机调节系统的特点 (1)1.5调速器一览表 (2)第二章水轮机调节系统的静态和动态特性 (3)2.1水轮机调节系统静态特性 (3)2.1.1永态转差系数 (3)2.1.2转速死区ix (4)2.1.3人工频率死区Ef(ef)和人工开度/功率死区Ey/p (4)2.2微机调速器动态特性 (5)第三章微机调速器的工作状态 (7)3.1停机等待(TJDD)状态 (7)3.2开机(KJ)过程 (7)3.3空载(KZ)状态 (8)3.4负载(FZ)状态 (8)3.5甩负荷(SFH)过程 (8)3.6调相(TX)状态 (8)3.7停机(TJ)过程 (9)第四章数字阀PCC智能调速器的特点及构成 (10)4.1主要特点 (10)4.2主要功能 (11)4.3调速器的构成 (11)第五章数字阀PCC智能调速器的电气工作原理 (14)5.1可编程计算机控制器(PCC) (14)5.1.1 中央处理器(CPU) (14)5.1.2 数字量输入模块(DI) (15)5.1.3 数字量输出模块(DO) (16)5.1.4 模拟量输入模块(AI) (16)5.1.5 模拟量输出模块(AO) (17)5.1.6 数字量混合模块和模拟量混合模块 (17)5.2YZFT系列数字阀PCC智能调速器（中小型）电气原理图 (17)5.3ZFST系列数字阀PCC智能调速器（大型）电气工作原理 (17)5.3.1 PCC的配置 (17)5.3.2 导叶接力器反馈回路 (20)5.3.3 桨叶接力器反馈回路 (20)5.3.4 测频电路 (20)5.3.5 桨叶电磁阀驱动回路 (20)5.3.6 导叶电磁阀驱动回路 (21)5.3.7 电源 (21)5.3.8 人机界面 (21)第六章数字阀PCC智能调速器的操作方法 (22)6.1触摸屏使用方法 (22)6.1.1 操作显示画面 (22)6.1.2 参数设置画面 (22)6.1.3 功能选择画面 (23)6.1.4 故障诊断画面 (23)6.1.5 试验画面 (23)6.1.6 帮助画面 (23)6.2.1 开机前的准备 (23)6.2.2手动开机 (24)6.2.3电手动开机 (24)6.2.4自动开机 (24)6.3并网 (24)6.3.1 跟踪网频 (24)6.3.2 停止跟踪网频 (24)6.3.3 并网运行 (25)6.4正常停机 (25)6.4.1手动停机 (25)6.4.2电手动停机 (25)6.4.3自动停机 (25)6.5紧急停机与复归 (25)6.6手、自动转换 (25)6.6.1自动切至手动 (25)6.6.2 手动切至自动 (25)第七章数字阀PCC智能调速器的静态调整 (26)7.1调速器二次接线后的检查工作 (26)7.2导叶接力器的位置调整 (26)7.3桨叶接力器的位置调整（仅双调有此项） (27)7.4转速表调整 (27)第八章 YWBT系列步进式PMC微控制器调速器 (28)8.1主要特点 (28)8.2步进式PMC调速器的构成及工作过程 (28)8.3调节器工作原理 (29)8.3.1微控制器的结构 (29)8.3.2A/D 转换器 (31)8.3.3电源监视器 (31)8.3.4 开关量输入通道 (32)8.3.5人机界面 (32)8.3.6 步进电机控制回路 (32)8.3.7 接力器反馈回路 (33)8.3.8测频电路 (33)8.3.9电源 (34)8.3.10操作回路及指示电路 (34)8.4调速系统工作过程 (34)8.5操作方法 (34)8.5.1 开机 (34)8.5.2 并网 (34)8.5.3 正常停机 (35)8.5.4 紧急停机 (35)8.5.5 复归 (35)8.5.6 手自动切换 (35)8.6调试步骤 (35)8.6.1 全开、全关位置调整 (35)8.6.2 转速表调整 (35)第九章 YWFT系列数字阀PMC微控制器调速器 (36)9.1主要特点 (36)9.2数字阀PMC调速器的构成及工作过程 (36)9.3调节器工作原理 (37)9.3.1 电气原理图 (37)9.3.2 脉宽调制（PWM）输出 (37)9.4人机界面的操作方法 (39)9.4.2 参数的修改方法 (39)第十章步进电机式调速器机械液压系统构成及工作原理 (42)10.1步进电机式电液转换器 (42)10.1.1中、小型步进电机式电液转换器 (42)10.1.2大型步进电机式电液转换器 (44)10.2主配压阀 (45)10.2.1 中小型主配压阀 (45)10.2.2大型主配压阀 (46)第十一章数字阀调速器机械液压系统构成及工作原理 (47)11.1二通插装阀 (47)11.1.1 二通插装阀的基本结构与原理 (47)11.1.2 主阀单元 (48)11.2电磁球阀（图11-7） (52)11.3位移变送器 (53)11.4数字阀调速器 (53)11.4.1小型数字阀调速器 (53)11.4.2大、中型数字阀调速器机械液压工作原理 (55)11.4.3双调节数字阀调速器 (57)11.4.4冲击式数字阀调速器 (59)11.5分段关闭阀 (61)11.6事故配压阀 (61)第十二章油压装置工作原理 (62)12.1油泵 (62)12.1.1齿轮泵 (62)12.1.2螺杆泵 (62)12.2组合阀 (62)12.2.2调整安全阀 (64)12.2.3调整卸荷阀 (64)12.2.4卸载阀检查 (64)12.2.5单向阀检查 (64)12.3空气逆止阀（图12-2） (65)12.4自动补气阀（图12-3） (66)12.5磁翻板液位计 (67)12.6油混水信号器 (67)12.7自动补气装置 (68)12.8空气过滤器 (69)第十三章调速器的试验 (70)13.1静态特性试验 (70)13.2动态试验 (70)13.2.1手动方式空载试验 (70)13.2.2自动方式空载试验 (70)13.2.3自动开机试验 (70)13.2.4手/自动切换试验 (70)13.2.5正常自动停机试验 (70)13.2.6紧急停机试验 (70)13.2.7甩负荷试验 (70)13.2.8带负荷连续72小时运行试验 (70)第十四章调速器现场参数选择方法 (71)14.1PID参数选取原则 (71)14.2PCC调速器现场参数选择方法 (71)14.3PMC调速器现场参数选择方法 (71)14.4调节参数BT T D T N与K P K I K D的关系 (71)第一章 概 述1.1水轮机调速器的任务：水轮机调速器的基本任务是不断地调节水轮发电机组的输出功率，维持机组的转速（频率）在额定转速（频率）的规定范围内。
特大型水轮机调速器技术方案武汉三联课件
根据器件选型和系统需求，设计合理的原理图， 并制作高质量的PCB板，确保硬件平台的正常运 行。
硬件平台搭建与调试
按照设计好的原理图，搭建硬件平台，并进行调 试和优化，确保硬件平台的稳定性和可靠性。
软件开发环境配置与工具选择
开发环境配置
配置适合特大型水轮机调速器软件开发的开发环境，包括操作系统、编译器、 调试器等，提高开发效率。
随着国家对清洁能源的大力推广 ，特大型水轮机调速器市场需求 不断增加，以满足水电站高效稳
定运行的需求。
设备更新换代需求
老旧水电站设备面临技术升级和更 换的需求，特大型水轮机调速器市 场潜力巨大。
节能减排需求
提高水电站运行效率，降低能耗， 对特大型水轮机调速器提出更高要 求。
武汉三联技术优势与市场定位
和可靠性。
系构和机械传动机构进行有机集成，形成一个完整的 调速器系统。通过优化布局和接线方式，减小系统体积和重量，提高系统集成度 。
优化措施
采用模块化设计思想，将调速器系统划分为若干个功能模块，方便维护和升级。 同时，引入先进的控制算法和策略，提高调速器的控制性能和稳定性。例如，采 用模糊控制算法和自适应控制策略，实现对水轮机转速的精确控制。
分析多目标优化控制策略在水轮 机调速器应用中面临的挑战与前 景，如求解复杂度高、实时性差 等问题，但随着计算机技术和智 能算法的发展，多目标优化控制 策略将具有广阔的应用前景。
04 硬件平台搭建与软件开发
CHAPTER
硬件平台选型及搭建过程
1 2 3
关键器件选型
选择性能稳定、可靠的关键器件，如处理器、存 储器、通信模块等，确保硬件平台的稳定性和可 靠性。
重视技术风险与问题识别
水轮机调速器基本知识讲解
机/电转换 ——带通信接口的数字式传感器、变送器（位移、功率、水头······）
第四十六页，共83页。
❖ 通信接口
高可靠性
不同通信规约的适应性
❖ 全数字式水轮机微机调速器 调节回路中无模拟信号传输
测量、传感、变送、执行
三.发展趋势
第二十一页，共83页。
❖ 电机转换器
机—电转换器 ❖ 角位移传感器
❖ 直线位移传感器
❖ 旋转编码器
2.我国数字式电液调速器概况
第二十二页，共83页。
❖ 机械液压系统
主配压阀（位移控制型、液压控制型）
分段关闭阀（机械液压动作、电气液压动作） 事故配压阀（单独装置、与主配压阀结合）
2.我国数字式电液调速器概况
第四十七页，共83页。
❖ 辅助功能
辅助调试功能
事件、事故记忆功能
水轮机控制系统仿真决策支持系统
三.发展趋势
第四十八页，共83页。
水轮机控制系统仿真决策支持系统
三.发展趋势
第四十九页，共83页。
空载频率波动 仿真
三.发展趋势
第五十页，共83页。
空载扰动波动 仿真
三.发展趋势
第五十一页，共83页。
开创了我国水轮机调节领域的新的篇章；
❖
以可编程控制器为主体的微机调节器研制成功则极大地促进了我国数字式（微机）调速器的广泛应用和迅速发展。
第五十六页，共83页。
四.国内外微机调速器概述 ❖ 到2002年，据不完全统计，我国自行设计制造的数字式（微机）电液调速器已有1500多台在国内外大
中小型水电站投入运行。近年来，已经有不少用国产调速器更换进口产品取得成功的范例（例如二滩电站）。我国的数字式 电液调速器的技术性能和功能都与水轮机调节技术的国际先进水平基本上保持同步状态；在机械液压系统的可靠性方面，国 内产品还有待进一步提高。
水轮机调速器与油压装置技术条件(doc 14页)
水轮机调速器与油压装置技术条件(doc 14页)水轮机调速器与油压装置技术条件Specifications of governors and pressure oil supply units for hydraulic turbinesGB/T9652.1—1997（代替GB9652—88）目次前言1 范围2 引用标准3 工作条件4 技术要求5 标志、包装、运输、贮存6 供货成套性前言本标准是在GB9652—88《水轮机调速器与油压装置技术条件》第3章“技术要求”和第5章“标志、包装、运输、贮存”的基础上参考IEC308：1970“水轮机调速器试验国际规范”并结合我国多年来的实践经验编制的，在技术内容上与该国际标准非等效。
本标准达到20世纪90年代国际水平。
与原标准相比，本标准各类调速器的转速死区这一重要指标均有不同程度的提高；增加了对微机调速器、电调电气装置电磁兼容性和电气协联函数GB150—89 《钢制压力容器》GB3797—88 《电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备》GB4588—89 《单、双面印制板技术条件》GB10886—89 《三螺杆泵型式与基本参数》GB11120—89 《L—TSA汽轮机油》JB/T8091—1995《螺杆泵试验方法》3 工作条件本标准所规定的各项调节系统静态及动态特性指标均系在下列条件下制定：3.1 水轮机所选定的调速器与油压装置合理。
3.1.1 接力器最大行程与导叶全开度相适应。
对中、小型和特小型调速器，导叶实际最大开度至少对应于接力器最大行程的80%以上。
3.1.2 调速器与油压装置的工作容量选择是合适的。
3.2 水轮发电机组运行正常。
3.2.1 水轮机在制造厂规定的条件下运行。
3.2.2 测速信号源、水轮机导水机构、转叶机构、喷针及折向器机构、调速轴及反馈传动机构应无制造和安装上缺陷，并应符合各部件的技术要求。
3.2.3 水轮发电机组应能在手动各种工况下稳定运行。
大型贯流式水轮机调速器机械液压系统
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摘
要 ：介 绍 的 大型 贯 流 式 水轮 机 调 速 器机 械 液 压 系统 ，应 用 电 液 比例 技 术 、 液 压 集 成 、流 量 控 制 、桨 叶 电气 协 联控 制技
ｃ ｎ ｒｌ ｅ ｈ ｏｏ ｒ ｌｄ ． ｏ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ａ ｅ Ｗｈ ｎ ｔ ｅｅｅ ｔ ｃｃ ｎ ｒ ｌ ｉｎ ｌ ｒ ｈ ｙ ｔｍ ｏ ｒｓ ｕ ｃ ｏ ｓ ｏ ｒ ， ｉ ｃ ｎ ｓ ｕｄ ｗ ｕ ｏ ｔ ａｌ ｒ ｏｔ ｙ ｏ ｂ ｅ ｌｃｒ ｏ ｔｏ ｇ ａ ｅｓ ｓ ｈ ｉ ｓ ｏｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｒ ｅｄ ｅ ｔ ｎ ｗｏ ｋ ｔ ａ ｈ ｔｏ ｎ ａ ｔｍａｉ ｌ ｆ ｃ ｙｏ ａ ｏｄ ｎ ｎ ａ ｃｄ ｎ ｘ ａ ｓｏ ｏａ ｓ ｒ ｅｓ ｆｔ ｆ ｈ ｙ ｒｕ ｉ ｒ ｉｅｇ ｎ ｒ ｔｒ ｅ． ｈ ｅ ｉｎ ｄｌ ｒｅｔ ｐ ｉ ｉ ｒ ｕ ｉｇ ｖ ｌｅ ｉ ｖ ｉ ｉｇａ ｃ ｉ ｅ ｔ ｐ ｎ ｉｎｔ ｓ ｕ ｅｔ ａｅ ｙｏ ｅｈ ｄ ａ ｌ ｔ ｂ ｎ ｅ ｅａｏ ｔＴ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ａｇ ｅｍａ ｎｄ ｓ ｉ ｔ ａｖ ｅ ｈ ｔ ｃｕ ｓ ｙ ｔｂ ｎ ｓ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｓ ｕ ｔ ｒ ｈ ｃ ａ ｈ ｈ ｒｃｅ ｉｔ ｓｏ ｉ ｌ ｓ ｓｅ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｇ ｏ ｎ ｆｃｕ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆ ａ ｓ Ｉ ａｓ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｏ ｔｌ ｔ ｃｕ ｅ ｗ ｉｈ ｈ ｓｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｉ ｆｓ ｉ ｒ ｓｃ ｍｐ ｅ ｙ ｔ ｍ ｓ ｕ ｔ ｒ ｎ ｏ ｄ ｍａ ｕａ ｔｒ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｒ ． ｔ ｌ ｈ ｓ ｒｄ ｃ ｄ ｒ ｉ ｐｔ ｏ ｔ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｔ ｙｏ ｔ ｚ ｇｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ａ ａ ｔｒ ｈ ｒ ｄ ｃ ｓ ｂ ｐ ｉ ｉ ｏ ｔ ｒ ｍｅｅ ． ｃ ｍｉ ｎ ｈ ｏｐ Ｋｅ ｒ ｓ ｂ ｌ ｒ ｉ ｅ ｏ ｅ ｎ ｒ ｈ ｄ ａ ｌ ｃｕ ｔｒ ｌｓ ｄ ｌｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ａ ａｖ ； ｍａｎ ｄｓｒ ｕｉ ｇｖ ｌｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕｂ ｔ ｂ ｎ ：ｇ ｖ ｒ ｏ ； ｙ ｒ ｕ ｉ ａ ｔ ａ ；ｃｏ ｅ ｐｐ ｏ ｏ ｉｎ ｌ ｌｅ ｕ ｃ ｏ ｏ ｔ ｖ ｉ ｉｔ ｂ ｔ ａｖ ｉ ｎ
水轮机的调速设备PowerPointTEMPLATE
Q=Vs/Ts Ts为导叶的直线关闭时间。 则由管内油的流速(4~5m/s)确定油管直径d。 v 大型调速器以主配压阀的直径为表征而组成系列， 计算出d以后，就可以查表选择调速器型号了。 v 对于双调节的转浆式水轮机，通常使转轮叶片的主 配压阀直径与导水机构的主配压阀直径相等。
水轮机的调速设备PowerPointTEMPLAT
E
2020/11/26
水轮机的调速设备 PowerPointTEMPLATE
第四章 水轮机的调速设备
一、水轮调节的任务
系统负荷变化→系统电压发生变化→发
系
电机励磁装置动作→发电机的端电压恢
统 复并保持在许可范围内。
负
荷
变 化
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→
水轮机的调速设备 PowerPointTEMPLATE
（3） 油压装置的选择
v 油压装置的工作容量以压力油罐的总容积为表征，故首先
应按经验公式求出压力油罐的总容积Vk：
Vk=(18~20)Vs
对于HL水轮机
Vk=(18~20)Vs+(4~5)Vc 对于ZZ水轮机
Vs和Vc分别为前面计算出的接力器容积。
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。 v 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。
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数字式电液调速器监控系统主界面
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第三部分：额定油压
大型贯流式水轮机调速器机械液压系统
感器检测阀芯位置 ，并将其信号反馈 到比例 面 图如 图 ３所示 。
放大器 ，与 比例 电磁铁 形 成 闭环 位 置控 制 。
图 ２ 伺 服 比例 阀外 形 图
图 ３ 伺 服 比例 阀剖面 图
由于先导控制信号是 电流信号而不是 电 原理工作的 ，套在线圈中的铁心在耐压管 内 压信号 ，抗干扰性能好 ，还可以实现控制信 移动 ， 压管 可 以承受 最大 到 ３ ５ａ 的压力 ， 耐 ｌｂｒ 号 断线保护 检测 。 能实现 对 压力 介质 中的某 一 区段 进 行位 移测 ２１ 主阀传 感 器 ．． ２ 量 ，测量过程是无接触和无磨损 的、分辨率
情况下，该机械液压 系统会 自动关机，避免事故扩大，从而保护水轮发 电机组的安 全；在大型主配压阀设计上首次采用卧式结构，具有整机结构简单、零部件加工工 艺性好的特点，通过优化控制级参数，从 系统整体设计上降低 了产品成本。
关键词 贯流 式水轮 机 调速 器 机械 液压 系统 伺服 比例 阀 主配 压 阀
维普资讯
《 东方电机》２ ０ 年第 ５ ０７ 期
大型贯流式水轮机调速器机械液压系统
唐 旭
摘 要
王丽萍 雷国碧
本 文介 绍 的大型 贯 流式水轮 机调 速 器机 械 液压 系统 ，应 用 电液 比例 技 术 、
液压集成、流量控制、桨叶电气协联控制技术，在电气控制信号或 系统 电源消失的
《 东方 电栅 ２０ 年第 ５ ０７ 期 １Ｖ电源供 电， ５ 并产生 Ｄ ± １Ｖ电压作为 来 自机组或系统的故障信号紧急关 闭导叶开 Ｃ ０ 输出信号 （ ＣＤ 技术 ） Ｄ ／Ｃ ，主阀传感器在控 度 ，强迫 机组 停机 。 该 阀的工 作 方式为 上 电 制回路 中用于实现 内环反馈 。 停 机 ，若 电厂 Ｄ ２ ０ 电源 消失 ，将 不能通 Ｃ ２Ｖ ２１ 主配 压阀 ．． ３ 过 此 阀实 现 紧急停 机 。
GYT型高油压可编程水轮机调速器说明书
GYT型高油压可编程水轮机调速器说明书一概述GYT型高油压可编程水轮机调速器，是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上，研制成功的水轮机调速器。
它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突出特点，是水轮机调速器更新换代的理想产品。
二主要功能·测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节；·空载时机组频率自动跟踪电网频率，便于快速自动准同期；·手动开停机、增减负荷及带负荷运行；·自动开停机，并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力；·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换；·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数，以及手动、自动等运行状态；·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数；·检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固定于故障前的状态；·电控柜采用交、直流同时供电。
任一种电源消失后调速器仍能运行。
但如果厂用直流消失，调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。
三电气部分的主要特点·采用可靠性极高的可编程（PLC），体积小，抗干扰能力强，能适应恶劣的工业环境，平均无故障时间达三十万小时以上；·采用内部测频方式，可同时满足适时性和测频精度的要求，机频故障时可自动地切为手动；·调节规律为 PID 智能控制，具有良好的稳定性及调节品质；·具有可扩展通讯接口，通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。
四机械液压部分的主要特点·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术，具有优良的速动性及稳定性，工作可靠，标准化程度高。
·工作油压提高到16MPa，减少了调速器的液压放大环节，体积小,重量轻，结构简单。
·采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接触，油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。
水轮机微机调速器PPT学习教案
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机组的运动方程
分析：f不变→机组转速恒定（f=np/60）→ 角速度 增量不 变→水 轮机主 动力矩 与发电 机阻力 矩平衡 →调节 水轮机 输出主 动力矩 →调节 水轮机 输出功 率→调 节水轮 机流量 →改变 导叶开 度
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水轮机调节系统的特点
水轮机调节系统是由水轮机调速器和调节对象(包括引水系统、水轮 机、发电机及负载)共同组成。水轮机调节系统与其他原动机调节系 统相比有以下特点:
水轮机微机调速器静特性分析
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对于水轮机调节系统来说，最根本的要求是稳定性。在系统稳定的基础上，还 对其动态过渡过程品质也有一定的要求。
我们通常通过调速器静特性试验的方法来进行分析，下面将以一组具体的数值
来分析分析频率给定fc和开度给定Yc对微机调速器的静态特性的影响。
如图所示为频率给定分别等于50Hz和50.5Hz时 的两条 微机调 速器的 静特性 。从图 中可以 清楚地 看出， 两条静 特性线 是平行 的直线 ，其间 的纵坐 标距离 为0.5H z，故 调整频 率给定 ，相当 于纵向 平移静 特性。 当水轮 发电机 组并入 大电网 运行时 ，可认 为电网 频率保 持为50H z。当 频率给 定fc由50Hz调 整到50.5Hz时 ，
此后，许多高等院校、科研院所、企业均开展了微机 调速器的研制。
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硬件
控制策略
开发环境
应用领域
单板机
单板单板机 可编程控器(PLC) 工业控制机(IPC)
当前，我国的微机调速器领域正向更先 进、更 可靠、 性能/价 格比更 优越的 方向发 展。