水电站调速器讲义

正常运行时， 压力油经过紧急停机电磁阀 进入辅助接力器上腔和控制油路。在事故 情况下,紧急停机电磁阀动作,使辅助接力器 上腔接通排油,同时切断了控制油路的压力 油源，使主配活塞快速上移，实现紧急停 机。
6、滤油器 双联滤油器系指滤油器有两只滤器，其中
一只工作另一只备用，并且两只滤器切换 时不断流，以保证用油系统供油的连续， 进行在线（机组运行中）切换。其设计原 则是，具有足够大的通油能力，压力损失 小；过滤精度满足设计要求；滤芯具有足 够的强度和纳污容量；滤芯能在规定温度 下长期工作以及滤芯的更换、清洗及维护 方便。
30 进罐总截止阀
46 附油箱
13 桨叶接力器
29 主供油阀
45
12 桨叶位移传感器 11 桨叶手动操作阀
28 辅助供油阀 27 滤油器
44 附油箱电机泵组 43 附油箱进油阀
10 桨叶电液比例阀 26 自动补气装置
42 附油箱排气截止阀
9 桨叶主配压阀
25 浮子油位计
41
8 桨叶滤油器
24 压力油罐
2、自动控制通道采用德国BOSCH电液 比例阀作为电液转换组件动控制通道采用手动操作阀作为电液 转换组件执行组件，当自动信道故障或调 试时，则用截止阀切换到手动控制方式。
4、采用具有液压内反馈的自复中主配压阀， 主配压阀的控制信号为控制油流量，由比 例阀直接控制主配。当电源消失或电气故 障时，可保持机组故障前工况。
2、主配压阀
主配压阀与传统的结构不同，其引导阀芯 被可靠地固定于中位，不能上下运动。参 见图3。
主配压阀与传统的结构不同，其引导阀芯 被可靠地固定于中位，不能上下运动。正 常运行时，主配压阀的引导阀接通压力油。 当通往辅助接力器上腔的控制油路被切断 时，主配活塞必然与引导阀芯一样处于中 位，以使其辅助接力器上腔的油压力与该 活塞进油腔的差压力相平衡。当通往辅助 接力器上腔的控制油路与排油接通时，主 配活塞受其进油腔差压力的作用而向上偏 离中位，使得辅助接力器上腔通过引导阀 接通压力油。当进入辅助接力器上腔的压 力油流量与排油流量相等时，主配活塞将 稳定在中位上方的某一位置。显然，辅助 接力器上腔的排油量越大，使主配活塞稳 定所需的压力油流量就越大，
使辅助接力器控制腔接通排油时，主配压阀自中间位置向上移动
一定距离，主接力器向关机方向运动。同时带动位移传感器移动，
直到与电气控制信号相等，两差值信号为零时，电液比例阀和主
配压阀便随之复中，主接力器便停止运动。反之，如电气控制信
号增大时，电液比例阀向开机方向运动，使辅助接力器控制腔接
通压力油时，主接力器将向开机方向运动相应距离。这样，主接
φ80mm φ80mm 6.3 MPa 4.0m3 ≤20μm
二、系统构成与特点
该电液随动装置由滤油器、紧急停机电 磁阀、电液比例阀（或双电液比例阀）、 切换阀、手动操作阀等部件构成。控制阀 均为板式结构，全部集成于主配压阀的上 部。桨叶部分除紧急停机电磁阀以外其余 与导叶部分相同。
其主要特点：
1、采用电液比例阀、手动操作阀直接 控制主配压阀,结构简单，调整方便。
江垭水电站
小厂调速器讲义
贯流式机组调速器机械液压部分
一、 主要技术参数 二、 系统构成与特点 三、 主要部件简介 四、 电液随动装置系统工作原理 五、 油压装置简介及工作过程 六、 安装调整与维护
灯泡贯流式调速器简介
贯流式机组调速器与接力器相对位置较远，如 果采用机械液压型调速器，一方面机械反馈布置困 难，另一方面难免死区大。因此，小厂采用了电液 比例阀作为转换部件的电液型调速器。
5、采用液压集成无渗漏设计，所有液压件 都设计安装在液压集成块上，液压件之间 的联接由集成块内部的油道完成，全部取 消明管，从而可大大提高操作油压力。
三、主要部件简介
1、电液比例阀
电液比例阀是由两个比例电磁铁推动的3位 4通液压换向阀，其输出流量的大小，与输 入比例电磁铁的电气控制信号成比例。与 一般电液伺服阀相比，该阀具有体积小、 电磁力大、可靠性高、抗油污能力强等优 点。如下图2所示
（一）主要部件简介
1、压力油罐 压力油罐用于储存和供给压力油，在压力油罐内汽轮机油约占油
罐容积的三分之一，其余三分之二是压缩空气。
压力油罐底部设有人孔盖以便检修清洗。
2、回油箱 回油箱由钢板焊接而成，是回油及漏油的汇集处。回油箱内有滤
网架及滤网，将油箱分为污油区及净油区，两个双层滤网可分别 清洗而不影响油压装置的正常工作。回油箱设有一个平镶安装的
40 浮子油位计
7 导叶滤油器
23 压力变送器
39 油箱放油阀
6 紧急停机阀
22 压力开关
38
5 导叶主配压阀
21 压力表
37 回油箱
4 截止阀
20 空气安全阀
36 空气滤清器
3 冗余切换阀
19 机械过速限制器 35 温度开关
2 导叶电液比例阀 18 导叶位移传感器 34
44
1 导叶手动操作阀
17 导叶接力器
40
41 42
43 47
说明 1.图示各部件位置为导叶、轮叶开度为50%,自动运行位置． 2.油压装置，调速器额定工作油压6.3MPa.
3.本图只表示工作原理，不代表布置方式，项13、33、35不属于供货范围。
16 单向阀
32 安全阀组
15 分段关闭装置
31 放油阀
47 油混水信号器
14 重锤关机装置
3、双系统切换阀 双系统切换阀和手自动切换阀采用的是，
带湿式直流电磁铁的2位3通液压换向阀。 动作双系统切换阀，可选择两套电液比例
的工作和备用状态。
4、手动操作阀 手动操作阀采用的是用手柄操作的3位4通液压换向阀。
调速器在手动工况运行时，电液比例阀出口控制油被切 断，辅助接力器将受手动操作阀正、
油压装置主要由压力油罐、回油箱、电机-泵组、组合阀及其自 动化组件组成。
压力油罐的侧壁装有：压力表、压力信号器、压力变送器、自动 补气装置、浮子液位计及不同规格型号的进出油截止阀等部件。
回油箱上装有两套或三套电机-泵组、安全（卸荷）组合阀组和 浮子液位计、油混水信号器等，回油箱内设有滤网。
PT信号 齿盘信号 转速信号装置
过速限制装置 大轴
19
1
18
重
锤
17
关
16
15
导叶控制部分 2
3 4
14
22 23
20
24 OIL/AIR 6.3MPa
16M 3
26 压缩空气
27
28 29
25 38
30
31 32 t。 35
36
33 34
37
39
6
7
8
5
关
桨叶控制部分 10 11
9 关
12 关
13
因而 主配活塞偏离中位的距离也越大。如果 控制油路又被切断，而辅助接力器上腔却仍 与来自引导阀的压力油相通，由于辅助接力 器上腔的工作面积大于主配活塞差压面积， 因而主配活塞将在辅助接力器上腔油 压力的 作用下迅速回到中位，以使作用于它的油压 力重新平衡。
同样，当辅助接力器上腔与压力油接通时， 主配活塞将在辅助接力器上腔油压力作用下 向下偏离中位，辅助接力器上腔将通过引导 阀接通排油。同样道理，主配活塞也会稳定 在中位下方某一位置，且偏离距离与进入辅 助接力器上腔的压力油流量成比例。一旦控 制油路又被切断，主配活塞将在其进油腔差 压力作用下重新回到中位。
（1）结构及工作原理 双联滤油器主要由滤前、滤后压力表①②；
锁紧螺钉③；不断流阀芯④；精密滤芯⑤ 和滤筒⑥组成。参见图4。 正常情况下，一个滤芯工作，另一个滤芯 备用。从滤前、滤后压力表上可直接读出 滤芯前后的压力差，时时跟踪油质工况。 如果安装压差发讯器，那么，当滤芯前后 压差达到0.35MPa，发讯器就点亮机柜面板 上的指示灯报警，提示更换正在使用的这 只滤芯。当需要更换滤网时，只要把不断 流阀芯通过端部把手将其推向另一侧（备 用侧），并将不断流阀芯锁紧，即可在机 组正常运转的情况下安全更换脏滤芯。
1 2 3 4 5 6
1,滤前压力表；2，滤后压力表；3，锁紧螺 钉；4，不断流阀芯；5，滤芯；6，滤筒
图4 双联滤油器结构示意图
（2）工作参数 滤芯过滤精度：20μm 双筒过流量：2×25L/min； 滤芯前后报警压差：≤0.35Mpa 阀芯伸出端一侧为工作滤芯。
7、电气反馈装置
GLT系列比例阀控制型调速器就是专为贯流式 水轮发电机组研制的新型电液调速器，其机械部分 采用了武汉长江控制设备研究所研制的 “水轮机 调速器的电液比例随动装置”。
机械部分由比例集成式电液随动装置配以相应 的油压装置，构成一个完整的电液调速器。其相关 内容介绍如下：
一、主要技术参数 导叶主配压阀直径 桨叶主配压阀直径 工作油压 压力油罐容积 滤油精度
反馈装置机构的作用是把接力器的位移转 换成相应的电气信号，反馈至电气控制装 置，与调节信号相比较。该机构采用精密 耐用电位器作为转换组件。
四、电液随动装置系统工作原理
调速器及油压装置工作原理如下：
如图5所示。本电液随动系统导叶和桨叶组成（压 力油源系统在后面介绍）。此处以导叶控制系统 为例说明（桨叶系统与导叶基本相同），导叶控 制系统由自动信道和手动信道组成。压力油经滤 油器过滤后，通过紧急停机电磁阀，一路进入主 配引导阀，另一路进入两个电液比例阀手动操作 阀，三阀并联，还有一路通过单向阀进入辅助接 力器。比例阀为自动工况使用，手动操作阀为手 动工况使用，其中两个电液比例阀冗余控制，互 为备用，由双系统切换阀进行切换。自动和手动 工况的选择由截止阀进行切换。
力器将按一定比例随动于微机调节器控制信号，构成了电液随动
系统。
当电气控制部份发生故障时，调速器切至手动状态，辅助接力器 可由手动操作阀控制，实现手动操作。
在事故情况下，紧急停机电磁阀动作,使辅助接力器上腔接通排 油,同时切断了控制油路的压力油源，使主配活塞快速上移，实 现紧急停机。
五、油压装置简介及工作过程
负流量输出的控制。
5、紧急停机电磁阀 紧急停机电磁阀采用的是，带湿式直流电磁铁的2位4通
液压换向阀。正常运行时， 紧急停机电磁阀仅作为油 路通道，压力油经过紧急停机电磁阀后，分别进入引导 阀和各液压控制阀，及通过单向阀进入辅助接力器。在 事故情况下,紧急停机电磁阀动作,单向阀开启，使辅助 接力器上腔接通排油,同时切断了各液压控制阀的压力 油源，如此，主配活塞快速上移，实现紧急停机。
从原理上讲，由于辅助接力器在偏离中位 时，与引导阀共同形成了与输入流量相反 的流量负反馈,且流量负反馈的大小,在一定 范围内与辅助接力器偏离中位的距离成比 例，因而辅助接力器这一积分环节，由于 流量负反馈的存在，便成为一个受输入流 量控制的比例环节了。
综上所述：主配活塞在控制油路正、负流 量输入（即接通压力油或排油）的作用下 将产生向下、向上的位移，其位移量与输 入的流量在一定范围内成比例；一旦控制 油路被切断，主配活塞将迅速复中。
油位指示器、一个加油接口、一个具有排油阀的排油接口以及用 于油净化循环的接头。回油箱内装一只油混水检测器，检测器有 两付电气独立接点供买方使用。
3、电机—泵组 电机—泵组的启动采用软启，泵体采用齿轮泵，油泵电动机组固
定在回油箱上，油泵的吸油腔通过吸油管与回油箱净油区联通， 压油腔与阀组相联。齿轮泵运转平稳，且具有较高的效率。
33 电机泵组
45
名称
名称
名称
46

正常运行时，紧急停机电磁阀与手自动切换阀均为通路，
主配引导阀接通压力油。电气控制信号与主接力器位置信号之差
为零时，电液比例阀阀芯在复位弹簧作用下复中，切断辅助接力
器控制腔的油路，主配压阀准确地稳定于中位，主接力器也将稳
定不动。当电气控制信号减小时，电液比例阀向关机方向运动，
4、组合阀 组合阀由单向阀、减载启动阀及安全阀(溢流阀)组成，串接在螺
杆泵到压力油罐的油路上。该阀组在泵组起动时处于卸荷状态, 转速接近额定值时, 螺杆泵才通过阀组的单向阀将压力油送入压 力油罐。当系统工作压力超过允许值时，阀组的安全阀（溢流阀） 自动打开, 将油排入回油箱,防止油泵和压力油罐过压。 5、补气装置 自动补气装置由两个电磁阀、一个过滤器，一个二位直通气动阀， 一个三位换向手动阀，一个安全阀及管路组成。具有自动补气、 手动补气和必要时排放压力油罐中多余气体等功能。自动补气装 置与液位计相配合，通过自动控制回路实现自动补气。