第五章 水轮机调速器

第五章 水轮机调速器
第一节 水轮机调节的基本概念 第二节 调速器的类型及工作原理 第三节 调速器的主要设备及选择
第一节 水轮机调节的基本概念
水轮机调节使水轮机的工作（转速）处在一 个动态平衡过程中
dw Mt M g J dt
水轮机调节的主要任务:
迅速改变机组出力使之适应于外界负荷的变 化，以保证机组的转速即供电频率恢复或保持 在允许范围以内
（3）当机组引水管道较长，有可能在压力 管道内产生较大水击压力的情况下，宜选 择调节规律较好的调速器，以减少水击压 力。 （4）对于容量较小、在系统中地位不重要、 经常承担基荷的机组，宜选用调节方式简 单、性能稳定、价格便宜的调速器以节省 投资。 （5）选择调速器应考虑和相关设备匹配和 协调，避免高端产品和低端产品结合，通 讯不畅，利用率不高造成不必要的浪费。
组合式调速器
分体式调速器
二、调速器的选择 （一）调速器的系列
（二）调速器选择的一般原则 调速器选择的一般原则有以下几点： （1）根据水轮机的出力和水头等有关参数， 对中小型机组，确定出所需的调速功；对大 型机组，确定出接力器直径和容量、主配压 阀直径及压力油箱（罐）的总容积，从而选 出相应的调速器。 （2） 对于大型水电站及中小型水电站中容量 相对较大、在小电网中担任调频任务、单机 带孤立负荷的运行方式、对电能品质要求较 高或在系统中有较大冲击负荷的电站，应选 择调节品质好、自动化程度高的调速器。
调速器应满足如下基本要求：
1、操作功率足够大； 2、调节时间和调节规律可根据需要改变； 3、操作灵活性高； 4、具有双重调节功能
现代调速器可以实现的功能：
1、开机、 2、关机、 3、负荷调整、 4、事故关机 5、快速自动同期、 6、网络通信、 7、遥控、 8、负荷分配 9、参与水电站经济运行等
第二节 调速器的类型及工作原理
（三）中小型调速器的调速功估算 1、 中小型水轮机的调速功经验公式：
A (20～50)Q H max D1
2、冲击式水轮机调速功经验公式：
3 A Z 0 d0 (d0 H max 6000)
式中
d 0 －额定流量时的射流直径，m。
Z 0 －喷嘴数目；
一、水轮机调速器的类型
水轮机调速器大致可分为： 1、机械调速器 2、机械液压调速器 3、电气液压调速器 4、微机调速器
二、调速器的基本工作原理
三、调速器的静、动特性曲线
调节系统的静特性：
调节前和调节后稳定状态下各参数之间的对应 关系；
调节系统的动特性：
从调节开始到调节终了各相关参数随调节时间 变化的过渡状态的对应关系；
（一）调节系统的静特性关系线 调差率
（残留不均匀度0~8% ）
（百度文库）调节系统的动特性关系线
第三节 调速器的主要设备及选择
一、调速器的主要设备 调速器的主要设备包括： 调速柜（控制、电器、微机）、油压 设备和接力器三个部分 1、组合式（适用于大部分小型水电站） 2、分体式（适用于大、中和部分小一型水电 站）