水轮机调速器培训课件
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水轮机调速器简介
学习目的和要求： 掌握水轮机调节的任务，熟悉调 速系统的组成和各部件的作用， 熟悉调速器的作用、工作原理及 一些常见故障的判别及处理方法。
目 录 1、水轮机调节的任务 2、调速系统的组成及各元件的作用 3、调速器的相关参数、类型、系列 4、调速器的基本构成、作用、要求、工 作原理 5、微机调速器运行中可能出现的故障处 理 六、主配压阀常见故障及处理 七、导叶不能开、关或开、关时阻力过 大
三、调速器的相关参数、类型、 系列
1、调速器的类型 （1）根据测速元件的不同，调速器可分 为机械液压型与电气液压型和微机液压 型调速器三大类。 （2）按调节机构数目不同，分为单调 节和双调节。
单调节：接力器只调节导叶开度， 如ZZ、XL，但当尾水管水击压力不 足安放空放阀时，为双调节；双调 节：接力器调节导叶开度、叶片装 置角，调节针阀行程、折流器，如 CJ。（3）按调速器容量大小不同， 可分为大型与中小型调速器。
油压装置系列 油压装置型号由三部分组成，中间用横 线隔开，形式为：
油压装置系列 例：YZ-20A/2-40，表示为分离式油压 装置，压力油箱总容量为20m3，两个 油箱，额定油压40×105Pa(4.0Mpa)， 第一次改型产品。 HYZ-4，表示组合式油压装置，压力油 箱容积为4m3，一个油箱，额定油压为 2.5MPa。 无第三部分表示压力油罐数为一个，额 定油压小于2.5MPa，油压装置系列型谱 见表。
机械传动
运行人员
频率表
手动调节方块图
水轮机调节的任务
实际上负荷是不断变化的，水轮机调 节也要不断进行。所以大多数电厂都 装有能自动调节的调节器，自动调节 方式如下图所示：
导水机构 水能 机组 电能 f 测量元件 电力系统
执行元件
放大元件 反馈元件 自动调节方块图
转速给定
水轮机调节的任务
机组的转速信号（被调节参数）送至 测量元件，该元件把频率信号转化成 位移或电压信号，送至加法器上 （ ），并与给定信号相比较，确定 频率是否有偏差以及偏差的方向，并 根据偏差情况发出调节命令。加法器 代替了人的眼睛和大脑，放大元件将 调节命令放大，并经执行元件推动导 水机构。
大型调速器的主配压阀直径大于80mm； 中型调速器的调速功在10000-30000； 小型调速器的调速功小于10000；特小 型调速器的调速功小于3000。
2、调速器系列 目前，我国反击式水轮机调速器系列型 谱调速器分为大、中、小和特小四个系 列。
调速器系列 调速器的型号有三部分组成，中间 用横线隔开，其形式为：
同时，电力系统的负荷是不断变化的， 存在周期为几秒至几十分钟的负荷波动， 这种不可预见的负荷波动幅值可达电力 系统总容量地2%~3%。此外，一天之 内系统负荷有早、晚两个高峰和中午、 深夜两个低谷，这种负荷变化基本上是 可预见的。电力系统负荷的不断变化将 导致系统频率的波动。
因此，必须根据负荷的变动不断地调节 水轮发电机组的有功功率输出，并维持 机组的转速（频率）在规定范围内，这 就是水轮机调节的基本任务。 由分析可知，在水轮机导叶开度不变的 情况下，负荷变动后将转移到新的工作 点工作。同时，机组转速将偏离额定值 nn，但仍维持在某一数值上，水轮机负 荷调整的这种能力称为自调节能力。
Байду номын сангаас
二、水轮机调速系统的组成及作 用
一般由调速柜、接力器、油压装置三 部分组成。 1、调速柜 控制水轮机的主要设备，能感受指令 并加以放大，操作执行机构，使转速 保持在额定范围内。调速柜还可进行 水轮机开机、停机操作，并进行调速 器参数的整定。
2、接力器 调速器的执行机构，接力器控制水轮机 调速环（控制环）调节导叶开度，以改 变进入水轮机的流量。 3、油压装置 由压力油罐，回油箱，油泵三部分组成。 中小型调速器的调速柜，接力器和油压 装置组合在一起，称为组合式；大型调 速器分开设置，称为分离式。
水轮机调节的任务是通过调速器来完成 的。调速器可分为手动调节和自动调节 两种。手动调节是通过运行人员手动方 式进行调节 ，当发现机组转速有偏差 时，操作机械传动机构改变导叶开度， 使机组转速恢复到规定的数值，这种情 况可由以下的方框图表示：
水轮机调节的任务
导水机构
水能 Q、H
机组
电能U、I、f
电力系统
四、调速器基本构成、作用、工 作原理
调速器的基本构成：
测量单元
放大单元
执行单元
反馈单元
调速器的基本构成元件的作用 1、测量元件。在调速器中主要是测量 机组转速，在机调中靠离心摆来完成， 而在电调中由LC、RC或其他电路来完 成，微机调速器中则以硬、软件结合进 行数字测频。
2、综合元件。将测频元件、反馈元件 送来的信号加以综合，并将综合后的信 号作为调节信号输送给放大元件。机调 靠赶杠杆的平衡点来完成，电调由电路 来实现，微调则由软件来控制。
而仅仅依靠它来保持转速是不行的，怎 样才能使机组转速在负荷变动后仍能维 持在原来的额定值上呢？可以通过改变 导叶开度，即改变流量来调节水轮机。 由此，随着负荷的改变，相应改变导水 机构的开度以使水轮发电机组的转速维 持在某一预定值，或按一定的规律变化。 这一过程就是水轮发电机组转速调节， 简称水轮机调节。
一、水轮机调节的任务
水轮发电机组把水能转变为电能供用 户使用。用户除要求供电安全可靠外， 还要求电能的频率及电压保持在额定 值附近的某个范围内。频率偏离额定 值过大对用户不利，可能使用户的产 品质量降低。按规定，系统频率应保 持在50Hz，其偏差不得超过±0.5Hz； 对于大容量系统，频率的偏差不得超 过±0.2Hz。
水轮机调节的任务
这两个元件相应于人的手和机械传动 机构。自动调节多了一个反馈元件， 它把导叶开度变化这一信号传回加法 器，以免导叶开（关）过头而来回重 新调节，把后一级输出信号送到前一 级输入端，这样的信号传送称为反馈。
水轮机调节的任务
通常把测量、加法、放大执行机构和反 馈等元件总称为自动调节器，机组被称 为调节对象或被控对象。导水机构通常 放在机组之内，被调节对象加上自动调 节器称为水轮机调节系统。
学习目的和要求： 掌握水轮机调节的任务，熟悉调 速系统的组成和各部件的作用， 熟悉调速器的作用、工作原理及 一些常见故障的判别及处理方法。
目 录 1、水轮机调节的任务 2、调速系统的组成及各元件的作用 3、调速器的相关参数、类型、系列 4、调速器的基本构成、作用、要求、工 作原理 5、微机调速器运行中可能出现的故障处 理 六、主配压阀常见故障及处理 七、导叶不能开、关或开、关时阻力过 大
三、调速器的相关参数、类型、 系列
1、调速器的类型 （1）根据测速元件的不同，调速器可分 为机械液压型与电气液压型和微机液压 型调速器三大类。 （2）按调节机构数目不同，分为单调 节和双调节。
单调节：接力器只调节导叶开度， 如ZZ、XL，但当尾水管水击压力不 足安放空放阀时，为双调节；双调 节：接力器调节导叶开度、叶片装 置角，调节针阀行程、折流器，如 CJ。（3）按调速器容量大小不同， 可分为大型与中小型调速器。
油压装置系列 油压装置型号由三部分组成，中间用横 线隔开，形式为：
油压装置系列 例：YZ-20A/2-40，表示为分离式油压 装置，压力油箱总容量为20m3，两个 油箱，额定油压40×105Pa(4.0Mpa)， 第一次改型产品。 HYZ-4，表示组合式油压装置，压力油 箱容积为4m3，一个油箱，额定油压为 2.5MPa。 无第三部分表示压力油罐数为一个，额 定油压小于2.5MPa，油压装置系列型谱 见表。
机械传动
运行人员
频率表
手动调节方块图
水轮机调节的任务
实际上负荷是不断变化的，水轮机调 节也要不断进行。所以大多数电厂都 装有能自动调节的调节器，自动调节 方式如下图所示：
导水机构 水能 机组 电能 f 测量元件 电力系统
执行元件
放大元件 反馈元件 自动调节方块图
转速给定
水轮机调节的任务
机组的转速信号（被调节参数）送至 测量元件，该元件把频率信号转化成 位移或电压信号，送至加法器上 （ ），并与给定信号相比较，确定 频率是否有偏差以及偏差的方向，并 根据偏差情况发出调节命令。加法器 代替了人的眼睛和大脑，放大元件将 调节命令放大，并经执行元件推动导 水机构。
大型调速器的主配压阀直径大于80mm； 中型调速器的调速功在10000-30000； 小型调速器的调速功小于10000；特小 型调速器的调速功小于3000。
2、调速器系列 目前，我国反击式水轮机调速器系列型 谱调速器分为大、中、小和特小四个系 列。
调速器系列 调速器的型号有三部分组成，中间 用横线隔开，其形式为：
同时，电力系统的负荷是不断变化的， 存在周期为几秒至几十分钟的负荷波动， 这种不可预见的负荷波动幅值可达电力 系统总容量地2%~3%。此外，一天之 内系统负荷有早、晚两个高峰和中午、 深夜两个低谷，这种负荷变化基本上是 可预见的。电力系统负荷的不断变化将 导致系统频率的波动。
因此，必须根据负荷的变动不断地调节 水轮发电机组的有功功率输出，并维持 机组的转速（频率）在规定范围内，这 就是水轮机调节的基本任务。 由分析可知，在水轮机导叶开度不变的 情况下，负荷变动后将转移到新的工作 点工作。同时，机组转速将偏离额定值 nn，但仍维持在某一数值上，水轮机负 荷调整的这种能力称为自调节能力。
Байду номын сангаас
二、水轮机调速系统的组成及作 用
一般由调速柜、接力器、油压装置三 部分组成。 1、调速柜 控制水轮机的主要设备，能感受指令 并加以放大，操作执行机构，使转速 保持在额定范围内。调速柜还可进行 水轮机开机、停机操作，并进行调速 器参数的整定。
2、接力器 调速器的执行机构，接力器控制水轮机 调速环（控制环）调节导叶开度，以改 变进入水轮机的流量。 3、油压装置 由压力油罐，回油箱，油泵三部分组成。 中小型调速器的调速柜，接力器和油压 装置组合在一起，称为组合式；大型调 速器分开设置，称为分离式。
水轮机调节的任务是通过调速器来完成 的。调速器可分为手动调节和自动调节 两种。手动调节是通过运行人员手动方 式进行调节 ，当发现机组转速有偏差 时，操作机械传动机构改变导叶开度， 使机组转速恢复到规定的数值，这种情 况可由以下的方框图表示：
水轮机调节的任务
导水机构
水能 Q、H
机组
电能U、I、f
电力系统
四、调速器基本构成、作用、工 作原理
调速器的基本构成：
测量单元
放大单元
执行单元
反馈单元
调速器的基本构成元件的作用 1、测量元件。在调速器中主要是测量 机组转速，在机调中靠离心摆来完成， 而在电调中由LC、RC或其他电路来完 成，微机调速器中则以硬、软件结合进 行数字测频。
2、综合元件。将测频元件、反馈元件 送来的信号加以综合，并将综合后的信 号作为调节信号输送给放大元件。机调 靠赶杠杆的平衡点来完成，电调由电路 来实现，微调则由软件来控制。
而仅仅依靠它来保持转速是不行的，怎 样才能使机组转速在负荷变动后仍能维 持在原来的额定值上呢？可以通过改变 导叶开度，即改变流量来调节水轮机。 由此，随着负荷的改变，相应改变导水 机构的开度以使水轮发电机组的转速维 持在某一预定值，或按一定的规律变化。 这一过程就是水轮发电机组转速调节， 简称水轮机调节。
一、水轮机调节的任务
水轮发电机组把水能转变为电能供用 户使用。用户除要求供电安全可靠外， 还要求电能的频率及电压保持在额定 值附近的某个范围内。频率偏离额定 值过大对用户不利，可能使用户的产 品质量降低。按规定，系统频率应保 持在50Hz，其偏差不得超过±0.5Hz； 对于大容量系统，频率的偏差不得超 过±0.2Hz。
水轮机调节的任务
这两个元件相应于人的手和机械传动 机构。自动调节多了一个反馈元件， 它把导叶开度变化这一信号传回加法 器，以免导叶开（关）过头而来回重 新调节，把后一级输出信号送到前一 级输入端，这样的信号传送称为反馈。
水轮机调节的任务
通常把测量、加法、放大执行机构和反 馈等元件总称为自动调节器，机组被称 为调节对象或被控对象。导水机构通常 放在机组之内，被调节对象加上自动调 节器称为水轮机调节系统。