水轮机调速系统

6、水轮机调速器：根据水轮发电机组转速偏差的方 向和大小，及时控制进水轮机的流量，使机组转 速保持恒定或在允许变化范围内的一些装置和机 构的组合体。它除了上述最基本的作用之外，还 可以承担机组的启动、停机、紧急停机、增减负 荷等任务，是水轮发电机组最重要的辅助设备之 一。水轮机调速器可分为手动调速器、手控电动 调速器和自动调速器等类型。 7、额定油压:设备及系统内的设计油压。 名义工作油压：调速系统内正常工作油压的平均值 。 8、压力油：指操作调速器、进口阀、调压阀、运行 控制装置等用的压力油。
2、水轮机调速器的主要作用是什么？ 答:水轮机调速器的主要作用在于： （1）根据发电机负荷的增、减，调节进入水轮机的 流量，使水轮机的出力与外界的负荷相适应， 让转速保持在额定值，从而保持频率（f=50Hz) 不变或在允许范围内变动； （2）自动或手动启动、停止机组和事故停机; （3）当机组并列运行时，自动地分配各机组之间的 负荷。
45、止回阀：止回阀又称单向阀或逆止阀， 其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸 水关的底阀也属于止回阀类。
第二节 问答题
1、水轮机自动调节系统主要由哪几个基本部分 组成？各主要元件的作用是什么？ 答：水轮机自动调节系统的组成如图所示：
依图可知，自动调速器由测量元件、放大元 件、执行元件和反馈（或稳定）元件构成。 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，使频率恢复到给 定值。 反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定。
3、水轮机调速器的基本类型有哪些？ 答：调速系统是水轮机的最重要组成部分，它的安 全可靠程度对水轮发电机组有着举足轻重的影 响。在实际运行中，水轮发电机组有很大一部 分故障是由调速系统引起或调节系统故障造成 的，如：溜负荷、过负荷、转速摆动等。因此 ，必须加强调速系统的运行维护，提高其运行 的安全可靠性。 调速系统的确切定义为水轮机导页开度控制 系统。调整导叶开度可调节机组转速或有功。
14、有差调节静特性：静特性曲线是一条斜线，也 就是机组由空载到满载的变化范围内，转速有一 定的变化。 15、转速死区：指令信号恒定时，不起调节作用的 两个转速相对值间的最大区间。 16、接力器行程：接力器自全关位置移动到任一中 间位置的位移。 17、最大接力器行程：接力器全关至全开位置的行 程。 18、接力器不动时间：转速或者指令信号按规定形 式变化起，至由此引起主接力器刚开始移动的时 间。
4、水轮机调速器分那几种类型？调速器型号的含义 是什么？ 答：水轮机调节系统是比较复杂的，因此产生了各 种不同类型的调速器。 按照测速元件的不同型式，可分为机械液压型调速 器（简称机调）、电气液压型（简称电液）调 速器和微机调速器。 按调节流量的操作方式不同可分为单调和双调两类 。如混流式和轴流定桨式水轮机，只采用改变 导叶开度的方法来调节流量叫单调；而轴流转 桨式水轮机采用改变导叶开度同时改变转轮叶 片角度的方法来调节流量，此种方法叫双调； 冲击式水轮机在改变喷针行程的同时，还采用 协联动作改变折向器开度的方法调节流量，也 叫双调。
19、接力器容量：接力器最大行程与接力器作用力 的乘积。 20、接力器最短关闭时间：主接力器在最大关闭速 度下，走一次全行程所经历的时间。 21、永态转差系数：在调速系统静态特性曲线图上 某一规定运行点处斜率的负数bp=-dx/dy。 22、缓冲装置时间常数：输入信号停止变化后，缓 冲装置将来自接力器位移的反馈信号衰减的时间 常数。 23、暂态转差系数：永态转差系数为零时，缓冲装 置不起作用，在稳态下的转差系数。
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调速系统由调速器和操作油源（油压装置） 组成。油压装置由压力油罐（压油槽）、集油槽 （回油箱）、带电动机的油泵、补气装置、阀组 （减载阀、逆止阀、安全阀）等组成。而调速器 依采用手段的不同，主要有机械型，如T-100、 CT-40、YT-100等；电气液压型，如电子管式的DT 型、晶体管式的BDT型、集成电路式的JST型、微 机式的WT型、以可编程控制器为基础的PLC型等。
43、卸荷阀：是在一定条件下，能使液压泵卸荷的 阀。 卸荷阀通常是一个带二位二通阀(常为电磁 阀)的溢流阀,功能是不卸荷时用作设定系统(油泵 )主压力,当卸荷状态时(靠二位二通阀动作转换) 压力油直接反回油箱,系统压力为0.值以实现一些 回路控制和提高油泵寿命,减少功耗.在回路中属 于并入回路的。减压阀用于调整执行元件所需压 力,是串联在回路中的，一般不能互换使用。 44、安全阀：进口蒸汽或气体侧介质静压超过其起 座压力整定值时能突然全开的自动泄压阀门。是 锅炉及压力容器防止超压的重要安全部件。
39、开度：转轮叶片、导叶、阀门等开口的大小。 40、电磁阀：是水轮发电机组自动化元件的重要元 件之一，通过电磁阀将电气信号转换为机械动作 ，是一种液压中间放大的变换元件，用于控制油 、气、水管道系统的通断。 41、传感器：能感受规定的被测量并按照一定的规 律转换成可用输出信号的器件或装置。 42、减压阀：用节流方法使出口压力低于进口压力, 并保持出口压力近于恒定的压力控制阀。
9、回油：用于机械动作或润滑的油中回集到回油箱 中的那部分油。 10、指令信号：在调速系统外部输入的调节信号。 11、反馈：是将系统或环节的输出信号再引回输入 的过程。 12、调速器的静特性：（调速系统静态特性）在平 衡状态下，机组转速和接力器行程之间的关系。 （因转速与频率是对应的，因而实际上也有用频 率与接力器行程的关系来表示。） 13、无差调节静特性：静特性曲线与横轴平行，就 是说机组从空载到满载的所有稳定运行情况下， 转速总是回到原来的额定值。 。
（4）阀组：其内包括安全阀、减载阀、逆止阀。其 中安全阀的作用是保证压油槽内的油压不超过 允许的最高压力，防止油泵与压油槽内的油压 超过允许的最高压力，防止油泵有压油槽过载 ；减载阀的作用是使油泵电动机能在低负荷时 启动，减小启动电流；逆止阀的作用是防止压 油槽的压力油在油泵停止运行时倒流。 此外，为了自动控制油泵的启、停和发出信号，压 油槽上装有3~4个压力信号器或者电接点压力表 。
24、电液转换器：是电液调速器中电器部分和机械 部分的连接点，它把直流放大器输出信号转换成 具有一定操作力的机械位移信号并能操作液压系 统中的某些部件。 25、放大器：根据测速部分输出的微小信号，使之 放大，并扩大到操作流量调节机构动作的部件。 它包括电子管放大器、磁放大器、油压随动机构 等。 26、控制阀：（引导阀）用于调速器、调压阀、油 压装置上的，用少量的压力油控制辅助接力器、 配压阀的阀件。 27、主配压阀：通过辅助接力器使之动作，向主接 力器分配压力油的器件，它包括自动转换阀。
水轮机调速系统
第一节 名词术语
1、单向阀： 只允许油向一个方向流动，对于反方向 流动起截止作用，即油液不到流。 2、安全阀： 油压、水压、气压超过压力时则自动开 启降压的阀门。 3、节流阀：调节压力油路通过的油量，改变执行机构 的工作速度。 4、换向阀：用来接通和截断油路或改变油液流动方向。 它包括滑阀式和转阀式。 5、调速系统：用来检测水轮机转速，并将它按一定特 性转换成主接力器行程偏差的一些环节的组合体。
28、辅助接力器：用自动控制阀分配的压力油动作 的接力器，它操作主配压阀。 29、控制环：是一个可以转动的环状部件，通过连 杆、拐臂与环相连，将接力器的力和动作分配给 所有的活动导叶。 30、扰动：在自动调节系统中，总是存在着若干促 使被调节参数偏离给定值的干扰因素，这些干扰 因素称为扰动。 31、机械转动：利用皮带、轴、齿轮等机械零件的 传动装置来进行功率和动作的传递系统。 32调速系统的工作容量：在额定油压下，主接力器 走完一次全行程所做的功。
调速器型号的含义是：
示例：DST-150型表示大型的电气液压型双调节 调速器，主配压阀直径为150mm。
5、水轮机调节系统中油压装置由哪些部件和元件组 成？各自起着什么作用？ 答：油压装置包括以下部件和元件，它们的作用是 ： （1）集油槽：用以收集调速器的回油和漏油； （2）压油槽：用作储存压力油，并向调速器和某些 辅助设备的液压操作阀供给压力油； （3）油泵：它的作用是向压油槽输送压力油；
33、主配压阀直径：主配压阀活塞外径。 34、接力器直线关闭时间：接力器以恒定关闭速度 ，走完行程所经历的时间。 35、接力器直线开启时间：接力器以恒定开启速度 ，走完全行程所经历的时间。 36、最低油压：接力器能推动负载所需最低油压。 37、事故油压：油压达到实行紧急关闭时的值。 38、液压传动：在密封容器内，利用受压液体传递 压力能，再通过执行机构把压力能转换成机械能 而做功的传动方式，称为液压传动。