水电厂调速器系统讲义

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电/机转换装置是电－机转换器和电－液转换器的总称。 前者将微机调节器送来的电气信号，转换、放大成具有一 定驱动力的机械位移输出；后者则把微机调节器送来的电 气信号转换、放大为相应的液压流量控制信号输出。 电/机转换装置一般与主配压阀相接口，也就是后面要说 到的主配自身带有控制阀或辅助接力器。 电－机转换 器与带引导阀的机械位移输入型主配压阀相配合，电－液 转换器则与带辅助接力器的液压控制型主配压阀接口。


A、调速器应是并联PID全数字式微机电液调速器，电液转换 器采用全液控伺服比例阀。调速器应具有转速调节、功率调 节、导叶开度调节方式，能实现现地及远方的手动、自动进 行机组启动、停机、紧急停机、快速并网。微机调速器采用 双微机调节器冗余容错系统加纯手动操作系统。冗余系统中 的每一个通道，即从输入至输出以及电源，应采用相同配置 ，且为相互完全独立，在运行过程中，随时将其中一个通道 退出而不能影响调速系统的正常工作，且退出的通道能进行 停电检修。 B、 调速系统具有比例、积分 、微分PID调节规律。 C、 调速系统设有导叶开度限制功能，导叶开度限制为电气 型。导叶电气开度限制按水头限制出力。导叶限制可在现地 、远方进行调整及数值显示。
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D、调速系统有三种控制模式：远方自动、现地自动和现地 手动，三种控制模式的优先级依次为：现地手动、现地自动 和远方自动。




E 、调速器配备了电手动操作机构，该机构具有开停机操作 和负荷调整操作功能，纯手动操作机构配置了机械导叶位置 反馈，纯手动方式可用于安装调试。 F、 调速器在正常运行中,如在线子系统发生故障，系统无 扰切到备用子系统。如果备用子系统故障，则该子系统退出 备用。当两套系统同时故障时自动切换到电手动运行，当整 个调节器出现故障时自动切换到纯手动运行。 G 、机械过速开关 作用于紧急停机电磁阀及事故配压阀紧 急停机回路和控制进水口快速闸门的紧急关闭。
主配位置 电气反馈
关机时间调整 开机时间调整
关腔
B
导叶主配压阀 (201DV)
P
轮叶主配压阀 (202DV)
P
B
关腔
开腔
A
A
开腔
事故配压阀
至回油箱
分段关闭阀先导阀
主压力油
分段关闭阀
接力器
关闭
导叶开度传感器
接力器
关闭
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桨叶
自复中电转 D
双急停电 磁换向阀
导叶
自复中电转 D
引 导 阀
电 / 机 转 换 装 置
机 械 开 限 / 手 动 装 置
紧 急 停 机 电 磁 阀
手 动 紧 急 停 机 阀
主 配 压 阀
事 故 配 压 阀
导 叶 分 段 关 闭 装 置
接 力 器
油压装置
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3.1电/机转换装置

电/机转换装置是电－机转换器和电－液转换器的总称。 电－机转换器：将微机调节器送来的电气信号，转换、放大 成具有一定驱动力的机械位移输出。如，伺服电机、步进电 机 电－液转换器：把微机调节器送来的电气信号转换、放大为 相应的液压流量控制信号输出。如，比例伺服阀
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2、水轮机调速器系统的功能

调速器应具有转速调节、功率调节、导叶开度调节方式，能 实现机组启动、停机、紧急停机、快速并网。 调速系统具有比例、积分 、微分PID调节规律。 调速系统设有导叶开度限制功能 调速系统有三种控制模式：远方自动、现地自动和现地手动
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学习要点 水轮机调速器系统的任务与分类 水轮机调速器系统的功能 水轮机调速器系统的结构组成 掌握调速器的运行方式的结构原理 熟悉调速器油压装置故障处理 掌握调速系统运行过程中的注意事项
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1、水轮机调速器系统的任务与分类


调速器系统的任务 A、维持机组在额定转速范围，确保机组的输出功率； B、完成机组开机、停机、增减负荷、紧急停机等控制。 调速器的工作过程是将小电气信号转换成较大的机械位移信 号或液压控制信号，再逐级放大成可操作接力器的液压信号 ，利用接力器完成对水流的调节作用。①维持机组转速在额 定转速附近，（满足电网一次调频要求）；②完成调度下达 的功率指令，调节水轮机组有功功率，（满足电网二次调频 要求）；③完成机组开机、停机、紧急停机等控制任务；④ 执行计算机监控系统的调节及控制指令。
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调速器系统的分类
调速器电气部分 系统组成 调速器机械液压部分
单调节调速器
调节的对象 双调节调速器
冲击式专用调节器
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水轮机调速器是由实现水轮机转速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，是水轮机控制设 备的总体。 根据其控制方式可分为现地手动、现地自动、远方自动。 水轮机调速器系统组成分为调速器电气部分、调速器机械液 压部分 水轮机调速器可按调节对象分为单调节调速器（单调调速器 ）、双调节调速器（双调调速器）、冲击式专用调节器。 也可按调节元件发展历程分为机械调速器（即ST和T型）、电 气调速器（DST型和DT型）、微机调速器（即WST型和WT型） 等，
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还可更细分为离心飞摆的、环喷的、步进电机的、液压阀 的、直连的、板式管道无明管的等等。 火谷电厂调速器机械液压柜由主配压阀、控制阀组（两套 伺服比例阀、双通道伺服比例阀控制阀组、电磁阀、机液 手动控制阀组、双滤油器）、事故配压阀、分断关闭阀、 接力器、机械过速装置等构成。 主阀反馈位移传感器LVDT、接力器反馈位移传感器LVDT、 柜体及表计等组成。 A、调速器电气柜由双PLC数字控制器、人机界面、厂用交 直流双路供电电源系统、智能测频模块、表计、指示灯、 端子及开关等组成。
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主轴
调速器机械液压系统
3、 水 轮 机 调 速 器 系 统 的 结 构
受油器
机械过速保护装置
自复中装置 (301ET)
关 开
(301EV)
调速器电控柜
关 开
自复中装置 (302ET)
停机
液压反馈机构
停机阀
T P
T
液压反馈机构
A
滤油器
滤油器
P
A
关机时间调整 开机时间调整
S/V S/V
引 导 阀
双 滤 油 器
双 滤 油 器
桨叶开机 时间调整
关
主 配 压 阀
主 配 压 阀
关
导叶开机 时间调整
桨叶关机 时间调整 事故配压阀
导叶关机 时间调整
分段关闭阀
分段关闭 行程阀

I S
主 压 力 油
导叶接力器
关
I S
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调速器机械液压系统框图
微 机 机组频率 调 节 器