水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成和任務(wù)

1、0水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成和任務(wù)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成和任務(wù)電氣班電氣班二一三年七月二一三年七月1第四章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)第二節(jié)第二節(jié) 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念第三節(jié)第三節(jié) 水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理第四節(jié)第四節(jié) 水輪機(jī)調(diào)速器的類型水輪機(jī)調(diào)速器的類型第五節(jié)第五節(jié) 油壓裝置油壓裝置23 電力系統(tǒng)的負(fù)荷是不斷變化的，包括一天之內(nèi)的周期性變化和以分秒計(jì)的短周期的非規(guī)律性變化。因此，根據(jù)系統(tǒng)的要求和水輪發(fā)電機(jī)組出力變化靈活的特點(diǎn)，水輪發(fā)電機(jī)組的出力需進(jìn)行調(diào)節(jié)，其任務(wù)為：電力系統(tǒng)的負(fù)荷圖4 (1)根據(jù)負(fù)荷圖的安排，隨著負(fù)荷的變化迅速改變

2、機(jī)組的出力，以滿足系統(tǒng)的要求。 (2)擔(dān)負(fù)系統(tǒng)短周期的不可預(yù)見的負(fù)荷波動(dòng)，調(diào)整系統(tǒng)頻率。 對(duì)于磁極對(duì)數(shù)已經(jīng)固定的水輪發(fā)電機(jī)，其輸出電能的頻率決定于機(jī)組的轉(zhuǎn)速，因此，欲保持機(jī)組供電頻率不變，則必須維持機(jī)組轉(zhuǎn)速不變。水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化一般要求不得超過(guò)0.10.4 。故水輪機(jī)調(diào)節(jié)的本任務(wù)可歸納為： 根據(jù)負(fù)荷的變化不斷調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組的出力并維持機(jī)組轉(zhuǎn)速在規(guī)定范圍內(nèi)。 除以上的基本任務(wù)外，水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)尚有機(jī)組的起動(dòng)、并網(wǎng)和停機(jī)等。 5調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)控制水電機(jī)組出力、事故緊急停機(jī)?？刂扑姍C(jī)組出力、事故緊急停機(jī)。6機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化可用以下基本動(dòng)力方程表示 (4-1) 式中，J機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性矩

3、； 機(jī)組的旋轉(zhuǎn)角速度，=2n/60，弧度s， n為機(jī)組轉(zhuǎn)速，rmin； Mt水輪機(jī)的主動(dòng)力矩； Mg發(fā)電機(jī)的阻力矩； t時(shí)間。dtdJMMgt7水輪機(jī)的動(dòng)力矩可用下式表示 (42) 式中, 水的容重； Q水輪機(jī)的流量； H水輪機(jī)的工作水頭； 水輪機(jī)的效率。 在、Q、H、中，只有Q是易于改變的，因此，通常把Q作為水輪機(jī)的被調(diào)節(jié)參數(shù)，QHMt8QHMQHMttndtdMMMNndtdMMMNnnCdtd，MMgtggtgegt0)3(0)2(, 0) 1 (C9通過(guò)改變Q來(lái)改變水輪機(jī)的動(dòng)力矩Mt。比較式(42)和式(41)，可能出現(xiàn)以下三種情況： () Mt=Mg ，水輪機(jī)的動(dòng)力矩等于發(fā)電機(jī)的阻力

4、矩，d/dt=0，為一常數(shù)，機(jī)組以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 (2) MtMg，水輪機(jī)的動(dòng)力矩大于發(fā)電機(jī)的阻力矩，當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷減小時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況，此時(shí)d/dt0，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，在這種情況下，應(yīng)對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，減小流量，從而減小Mt，以達(dá)到新的平衡狀態(tài)。 (3) Mt Mg，水輪機(jī)的動(dòng)力矩小于發(fā)電機(jī)的阻力矩，當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷增加時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況，此時(shí)d/dt0，機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，在這種情況下，應(yīng)增大水輪機(jī)的流量Q以達(dá)到Mt=Mg的新的平衡狀態(tài)。10 反擊式水輪機(jī)調(diào)節(jié)流量的機(jī)構(gòu)為導(dǎo)葉(轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)尚有轉(zhuǎn)輪葉片)；沖擊式水輪機(jī)調(diào)節(jié)流量的機(jī)構(gòu)為帶針閥的噴嘴。導(dǎo)葉和噴嘴的針閥由接力器操作，根據(jù)水輪機(jī)所需流量的大小，

5、改變導(dǎo)葉或噴嘴的開度。接力器的動(dòng)作則由調(diào)速器操縱，根據(jù)調(diào)速器的指令行事。 水輪機(jī)及其導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、接力器和調(diào)速器構(gòu)成水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。與其他原動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比，水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：11 (1)水輪機(jī)的工作流量較大，水輪機(jī)及其導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的尺寸也較大，需要較大的力才能推動(dòng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，因此，調(diào)速器需要有放大元件和強(qiáng)大的執(zhí)行元件(即前述的接力器)。 (2)水輪發(fā)電機(jī)組以水為發(fā)電介質(zhì)，與蒸汽等相比，水有較大的密度，同時(shí)，水電站的輸水道一般較長(zhǎng)，其中的水體有較大的質(zhì)量，水輪機(jī)調(diào)節(jié)過(guò)程中的流量變化將引起很大的壓力變化(即水錘)，從而給水輪機(jī)調(diào)節(jié)帶來(lái)很大困難。 (3)對(duì)于軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪葉片

6、、水斗式水輪機(jī)的噴嘴和折流板、帶減壓閥的混流式水輪機(jī)等，需增加一套協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，對(duì)兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)更為困難。 總之，水輪機(jī)的調(diào)節(jié)比其他原動(dòng)機(jī)(如汽輪機(jī)等)的調(diào)節(jié)要復(fù)雜和困難。12第二節(jié)第二節(jié) 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成元件及各元件的相互關(guān)系可用圖41的方塊圖表示。 圖中的方塊表示水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的元件，箭頭表示元件間信號(hào)的傳遞關(guān)系：箭頭朝向方塊表示信號(hào)的輸入，箭頭離開方塊表示信號(hào)的輸出，前一個(gè)元件的輸出是后一個(gè)元件的輸入。從圖中可以看出，由導(dǎo)水機(jī)構(gòu)輸人的水能經(jīng)機(jī)組轉(zhuǎn)換成電能輸送給系統(tǒng)。電能的頻率f(亦即機(jī)組的轉(zhuǎn)速n)信號(hào)輸入調(diào)速器的測(cè)量元件，測(cè)量元件將頻率

7、f信號(hào)轉(zhuǎn)化成位移(或電壓)信號(hào)輸送給加法器(圖中的 )并與給定的f值作比較，判定頻率是否有偏差和偏差的方向，根據(jù)偏差的情況通過(guò)放大器向執(zhí)行元件發(fā)出指令，執(zhí)行元件根據(jù)指令改變導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的開度，反饋元件則將導(dǎo)葉開度的變化情況反回給加法器，以檢查開度變化是否符合要求，如變化過(guò)頭，則發(fā)出指令進(jìn)行修正。13水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖導(dǎo)水機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)機(jī)機(jī) 組組執(zhí)行元件執(zhí)行元件放大元件放大元件反饋元件反饋元件測(cè)量元件測(cè)量元件水水 能能Q H電電 能能U I f給給 定定 f f14 在方塊圖41中，測(cè)量、加法、放大、執(zhí)行和反饋元件總稱為自動(dòng)調(diào)速器。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)包括機(jī)組在內(nèi)，統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)對(duì)象。 調(diào)速器和

8、調(diào)節(jié)對(duì)象構(gòu)成水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)以頻率 f (亦即機(jī)組轉(zhuǎn)速)為被調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)實(shí)測(cè) f 與給定值間的偏差調(diào)節(jié)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的開度，從而改變機(jī)組的出力和轉(zhuǎn)速(頻率)，但要使改變后的頻率符合給定值需要一個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程又稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，頻率、開度等參數(shù)隨時(shí)間不斷變化。各參數(shù)隨時(shí)間的變化情況，及在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后是否能達(dá)到新的平衡狀態(tài)(即穩(wěn)定工況)，與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性有關(guān)，這種特性稱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)特性。若在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后系統(tǒng)能夠達(dá)到新的平衡狀態(tài)，那么新平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)的關(guān)系，即各參數(shù)是否能回復(fù)到初始狀態(tài)，亦與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性有關(guān)，這種特性稱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性。下面將

9、分別研究水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的這兩種特性。15一、水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)特性一、水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)特性 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)特性可用被調(diào)節(jié)參數(shù)(例如轉(zhuǎn)速n)與時(shí)間的關(guān)系曲線來(lái)表達(dá)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)特性不同，曲線的形式也不同，但可歸納成5種基本類型，如圖42所示。 16圖42(a)中的機(jī)組轉(zhuǎn)速在t=t0時(shí)偏離額定轉(zhuǎn)速n0后，在t1時(shí)達(dá)最大值nmax，然后逐步回復(fù)到額定轉(zhuǎn)速n0，進(jìn)入一個(gè)新的平衡狀態(tài)，其過(guò)渡過(guò)程是一個(gè)非周期的衰減過(guò)程，無(wú)過(guò)調(diào)節(jié)現(xiàn)象(無(wú)n n0情況出現(xiàn))。 圖42(b)是一個(gè)周期性衰減振蕩，轉(zhuǎn)速n在偏離額定轉(zhuǎn)速n0后，經(jīng)過(guò)一個(gè)振蕩過(guò)程進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)。17圖42(c)是一個(gè)周期性非衰減振蕩，轉(zhuǎn)速n在

10、偏離額定轉(zhuǎn)速n0后進(jìn)入一個(gè)持續(xù)振蕩狀態(tài)，不能達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定工況。 圖42(d)是一個(gè)周期性發(fā)散振蕩，轉(zhuǎn)速n的振蕩幅值隨時(shí)間而增大，達(dá)不到一個(gè)新的穩(wěn)定工況。18圖42(e)是一個(gè)非周期性發(fā)散過(guò)程，轉(zhuǎn)速n一旦偏離定額值n0，其與n0的偏差將隨時(shí)間而增大，不可能達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。 圖42(a)和(b)的過(guò)渡過(guò)程是穩(wěn)定的，其他三種過(guò)渡過(guò)程是不穩(wěn)定的。過(guò)渡過(guò)程能否穩(wěn)定，決定于調(diào)節(jié)系統(tǒng)本身的性質(zhì)。穩(wěn)定性是對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本要求，不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是不能采用的。19 調(diào)節(jié)系統(tǒng)除應(yīng)滿足穩(wěn)定性的要求外，其過(guò)渡過(guò)程曲線還應(yīng)該有比較好的形狀，即具有良好的品質(zhì)。對(duì)過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)的要求概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面： (1)調(diào)

11、節(jié)時(shí)間Tp要短(十幾秒幾十秒，越小越好)，即從被調(diào)節(jié)參數(shù)偏離初始平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的時(shí)間要短。從理論上講，過(guò)渡過(guò)程振蕩的完全消失要很長(zhǎng)的時(shí)間，但對(duì)于實(shí)際工程，當(dāng)轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速n0的偏離值小于(0.2O.4)n0 ,即可認(rèn)為進(jìn)入新的平衡狀態(tài)。 (2)超調(diào)量p要小，即被調(diào)節(jié)參數(shù)振蕩的相對(duì)幅值要小。 無(wú)差調(diào)節(jié):以第一負(fù)波值占最大轉(zhuǎn)速偏差值的百分?jǐn)?shù)表示: 有差調(diào)節(jié):以最大轉(zhuǎn)速偏差值占轉(zhuǎn)速給定值的變化幅值的百分?jǐn)?shù)表示: (3)在第(1)點(diǎn)所述的調(diào)節(jié)時(shí)間內(nèi)振蕩次數(shù)X要少(12周波)。%100max1nnp%10000max0maxnnnnnp20二、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性二、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜

12、特性指穩(wěn)定工況(平衡狀態(tài))時(shí)各參數(shù)之間的關(guān)系，通常用機(jī)組轉(zhuǎn)速n與出力N的關(guān)系表示。 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性有以下兩種： (1)無(wú)差特性，如圖43(a)所示，機(jī)組轉(zhuǎn)速與出力無(wú)關(guān)，在任何出力情況下，調(diào)節(jié)系統(tǒng)均能保持機(jī)組轉(zhuǎn)速為n0。 (2)有差特性 機(jī)組出力小時(shí)保持較高的轉(zhuǎn)速，出力大式保持較低的轉(zhuǎn)速，即調(diào)節(jié)前后兩個(gè)穩(wěn)定工況間的轉(zhuǎn)速有一微小偏差。偏差的大小通常以相對(duì)值表示，稱為調(diào)差率(亦稱殘留不均衡度)，即 式中 nmax機(jī)組出力為零時(shí)的轉(zhuǎn)速； nmin機(jī)組出力為額定值時(shí)的轉(zhuǎn)速； n0 機(jī)組的額定轉(zhuǎn)速。0minmaxnnn21圖43調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性(a)無(wú)差特性(b)有差特性圖44具有無(wú)差特性機(jī)組的并列運(yùn)行

13、22 在工程實(shí)踐中一般為OO.08。 電力系統(tǒng)是由許多機(jī)組組成的，若各機(jī)組都是無(wú)差調(diào)節(jié)特性，則負(fù)荷在各機(jī)組間的分配是不明確的。圖44為兩個(gè)具有無(wú)差特性機(jī)組的并列運(yùn)行情況。兩臺(tái)機(jī)組所分擔(dān)的負(fù)荷N1和N2是不固定的，可以N1大些N2小些，也可相反，有無(wú)窮多的組合情況，不管負(fù)荷在兩臺(tái)機(jī)組之間如何分配，都能保持轉(zhuǎn)速不變，而且負(fù)荷會(huì)在兩臺(tái)機(jī)組之間擺動(dòng)，因此，除擔(dān)負(fù)調(diào)頻任務(wù)的機(jī)組外，一般機(jī)組不能采用無(wú)差特性。23圖45為兩個(gè)具有有差調(diào)節(jié)特性的機(jī)組。若系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速(頻率)為n0，則兩臺(tái)機(jī)組所分擔(dān)的負(fù)荷N1和N2是固定不變的，否則便不能保持原有的轉(zhuǎn)速n0。若外界負(fù)荷增加N，只需適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速至n2：即可使兩臺(tái)機(jī)組

14、分別增加負(fù)荷N1，和N2，并使 N1+N2= N。 N1和N2的大小與轉(zhuǎn)速變化 n=n0-n0和機(jī)組靜特性曲線的斜率(或調(diào)差率)有關(guān)，n越大，越小，N越大。故機(jī)組采用有差調(diào)節(jié)特性后，無(wú)論在負(fù)荷變動(dòng)前或變動(dòng)后，都能分擔(dān)固定的負(fù)荷。因此一般機(jī)組都采用有差調(diào)節(jié)特性。機(jī)組的無(wú)差或有差調(diào)節(jié)及調(diào)差率的大小，可通過(guò)整定調(diào)速器的參數(shù)得到。 N1N2圖45具有有差特性機(jī)組的并列運(yùn)行24第三節(jié)第三節(jié) 水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理水輪機(jī)調(diào)速器的工作原理 一、調(diào)速器組成 水輪機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)對(duì)象(水輪機(jī)及其導(dǎo)水機(jī)構(gòu))和調(diào)速器。調(diào)速器的主要組成部分和工作原理如圖46所示。其主要組成部分如下。 1離心擺 離心擺如圖46

15、中的1，它有兩個(gè)擺錘，通過(guò)鋼帶頂部與轉(zhuǎn)軸固定，下部與可沿轉(zhuǎn)軸上下滑動(dòng)的套筒相連。離心擺用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速同步。在轉(zhuǎn)速上升或下降時(shí)，擺錘在離心力的作用下帶動(dòng)套筒A上下移動(dòng)。故離心擺是測(cè)量和指令元件，測(cè)量對(duì)象是機(jī)組轉(zhuǎn)速，將機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為套筒位移信號(hào)。由于離心擺的負(fù)載能力很小，不可能直接推動(dòng)笨重的水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，因此還需要有放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。252主配壓閥主配壓閥如圖46中的2所示，由閥套和兩個(gè)閥盤組成。閥套右側(cè)中部有壓力油孔，頂部和底部各有一個(gè)回油孔，此外，閥套左右兩側(cè)各有一個(gè)油孔分別與接力器3的左右兩個(gè)油腔相連。在機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)閥盤所處的位置恰巧堵住與接力器相通的

16、兩個(gè)油孔，故接力器處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)閥盤連桿頂端位于B，并用AOB杠桿與離心擺的活動(dòng)套筒A相連，故離心擺套筒的位移信號(hào)可通過(guò)AOB杠桿傳遞給配壓閥連桿頂端。配壓閥通過(guò)液壓將離心擺的信號(hào)放大，故配壓閥是一個(gè)放大機(jī)構(gòu)。263. 接力器 如圖46中的3所示。接力器由油缸和活塞組成。油缸左右各有一個(gè)油孔通主配壓閥。接力器的活塞桿與水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)連接。在機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行工況時(shí)，接力器的油路因被主配壓閥切斷，故接力器的活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要改變水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的開度時(shí)，主配壓閥使壓力油通入接力器的右腔或左腔，使接力器活塞向關(guān)閉或開起導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的方向移動(dòng)。主配壓閥和接力器構(gòu)成調(diào)速器的放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。27 4反饋

17、機(jī)構(gòu) 只有以上三種機(jī)構(gòu)雖然可以在負(fù)荷變化時(shí)關(guān)閉或開起水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，但調(diào)節(jié)過(guò)程是不完善的。例如在負(fù)荷減小時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速升高，接力器關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，當(dāng)水輪機(jī)的主動(dòng)力矩M等 于發(fā)電機(jī)的阻力矩f f 時(shí)，因機(jī)組轉(zhuǎn)速仍高于額定轉(zhuǎn)速，接力器將繼續(xù)關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)形成過(guò)調(diào)節(jié)，同時(shí)，這樣的調(diào)節(jié)過(guò)程也是不穩(wěn)定的。為了防止過(guò)調(diào)節(jié)和保持調(diào)節(jié)過(guò)程的穩(wěn)定性，調(diào)速器中還必須有反饋機(jī)構(gòu)。反饋機(jī)構(gòu)包括：2829 (1)硬反饋機(jī)構(gòu)。圖中的EFDLPO是硬反饋機(jī)構(gòu)。當(dāng)接力器的活塞向左(關(guān)閉方向)移動(dòng)時(shí)，若C點(diǎn)和N點(diǎn)不動(dòng)，則F、D、L、P各點(diǎn)將向上移動(dòng)，從而使0點(diǎn)上移至O，這樣就使杠桿AOB處于A0B的位置，主配壓閥的閥盤回復(fù)到初始位置

18、，封堵了通往接力器的油孔，防止了接力器的過(guò)調(diào)節(jié)。硬反饋機(jī)構(gòu)雖然解決了過(guò)調(diào)節(jié)問(wèn)題，但在調(diào)節(jié)結(jié)束后，使O上移至0，A上移至A，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速高于調(diào)節(jié)前的轉(zhuǎn)速，不能回復(fù)到初始狀態(tài)，且調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性差，故只有硬反饋機(jī)構(gòu)的調(diào)速器的調(diào)節(jié)性能仍然是不完善的。 硬反饋機(jī)構(gòu)使水輪機(jī)在不同的負(fù)荷時(shí)有不同的轉(zhuǎn)速，形成了第二節(jié)所述的有差調(diào)節(jié)。30 (2)軟反饋機(jī)構(gòu)。軟反饋機(jī)構(gòu)是一個(gè)充滿油的緩沖器，如圖中的4、5、6部分所示。4和5是兩個(gè)活塞，下部充滿油，6是節(jié)流孔，改變節(jié)流孔的大小可以改變通過(guò)節(jié)流孔的流量。當(dāng)接力器向左關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)時(shí)，M點(diǎn)和活塞4向下移動(dòng)，活塞5因下部油壓增大則和N點(diǎn)一起向上移動(dòng)，同時(shí)，硬反饋的作用使L向

19、上移動(dòng)，N和L點(diǎn)的上移使0上移至0，B上移至B，配壓閥的閥盤又封堵了通往接力器的油孔，使接力器的活塞停止運(yùn)動(dòng)。但由于此時(shí)A點(diǎn)處于A的位置，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速仍高于調(diào)節(jié)前的轉(zhuǎn)速。在N點(diǎn)上移時(shí)，該處的彈簧受到壓縮，彈簧的反力作用于活塞5，迫使下腔的油經(jīng)過(guò)節(jié)流孔6緩慢地流入上腔，直至活塞5回復(fù)到初始位置。活塞5和N點(diǎn)的下移使0下移至O，A下移至A，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速又回復(fù)到調(diào)節(jié)前的狀態(tài)。故軟反饋的作用可使機(jī)組在不同負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)保持相同的轉(zhuǎn)速，形成第二節(jié)所述的無(wú)差調(diào)節(jié)，同時(shí)可提高調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性。31 調(diào)差率的大小可通過(guò)移動(dòng)滑塊10的位置來(lái)完成。改變滑塊10的位置可改變硬反饋杠桿的傳動(dòng)比，從而改變。 圖46中的7、8

20、、9部分是變速機(jī)構(gòu)，可手動(dòng)改變機(jī)組的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速。32二、調(diào)速器的工作過(guò)程及工作原理二、調(diào)速器的工作過(guò)程及工作原理 前已簡(jiǎn)單地說(shuō)明了各組成部分的工作原理。下面以機(jī)組減荷為例系統(tǒng)地說(shuō)明調(diào)速器的工作過(guò)程。 當(dāng)機(jī)組以穩(wěn)定工況運(yùn)行時(shí)，離心擺也同步旋轉(zhuǎn)，其滑動(dòng)套筒位于A。主配壓閥2的閥盤連桿頂端位于B，兩個(gè)閥盤封堵了通向接力器3兩端的進(jìn)出油孔，接力器活塞兩側(cè)油壓平衡，處于靜止?fàn)顟B(tài)。以上是具有一級(jí)放大機(jī)構(gòu)的機(jī)械液壓調(diào)速器的基本工作過(guò)程和原理。一般的水輪機(jī)調(diào)速器因需要巨大的調(diào)節(jié)功，常具有二級(jí)放大機(jī)構(gòu)，同時(shí)，電氣液壓調(diào)速器的應(yīng)用也日益普遍，它們的工作原理與前述的一級(jí)放大機(jī)械液壓調(diào)速器大同小異。33 當(dāng)機(jī)組負(fù)荷減

21、小時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，離心擺的轉(zhuǎn)速亦隨之升高，擺錘因離心力的加大向外擴(kuò)張，帶動(dòng)套筒A上移至A，將轉(zhuǎn)速的信號(hào)轉(zhuǎn)換成位移信號(hào)。由于杠桿AOB繞旋轉(zhuǎn)，A點(diǎn)的位移信號(hào)轉(zhuǎn)變成B點(diǎn)的位移信號(hào)，使配壓閥閥盤連桿頂端由B下移至B，閥盤的相應(yīng)下移打開了配壓閥通向接力器3的兩個(gè)油孔，使壓力油進(jìn)入接力器右側(cè)油腔，同時(shí)，接力器的左側(cè)油腔接通回油管排油，右側(cè)的較高油壓推動(dòng)接力器活塞向左(關(guān)閉水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)方向)移動(dòng)，使水輪機(jī)的流量減小，出力下降。接力器活塞向左移動(dòng)使硬反饋和軟反饋機(jī)構(gòu)的L點(diǎn)和N點(diǎn)上移，從而使O上移至O，B上移至B，配壓閥的閥盤回復(fù)到初始位置，重新封堵了通往接力器的兩個(gè)油孔，使接力器活塞停止運(yùn)動(dòng)。34 此時(shí)

22、調(diào)節(jié)雖似已結(jié)束，但離心擺的套筒仍處于A的位置，其轉(zhuǎn)速未能回復(fù)到調(diào)節(jié)前的狀態(tài)。離心擺轉(zhuǎn)速的恢復(fù)要靠軟反饋的緩沖器。上升后的點(diǎn)在彈簧反力的作用下使活塞5下腔的油經(jīng)過(guò)節(jié)流孔6流人上腔，從而使、O、A諸點(diǎn)下降到要求的位置，整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束。若是無(wú)差調(diào)節(jié)，O和A可以回復(fù)到O和A的位置，若為有差調(diào)節(jié)，則0和A不能回復(fù)到O和A的位置。具有硬反饋和軟反饋機(jī)構(gòu)的調(diào)速器可以通過(guò)整定反饋機(jī)構(gòu)的參數(shù)改變調(diào)差率，做到有差調(diào)節(jié)(O)和無(wú)差調(diào)節(jié)(0)。以上是具有一級(jí)放大機(jī)構(gòu)的機(jī)械液壓調(diào)速器的基本工作過(guò)程和原理。一般的水輪機(jī)調(diào)速器因需要巨大的調(diào)節(jié)功，常具有二級(jí)放大機(jī)構(gòu)，同時(shí)，電氣液壓調(diào)速器的應(yīng)用也日益普遍，它們的工作原理與前

23、述的一級(jí)放大機(jī)械液壓調(diào)速器大同小異。35363738394041424344454647機(jī)組出力調(diào)節(jié)部位機(jī)組出力調(diào)節(jié)部位 水輪機(jī)水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)4849501 1、供油設(shè)備：、供油設(shè)備： 油泵：多用螺桿泵。將集油槽內(nèi)的透平油輸入壓力油油泵：多用螺桿泵。將集油槽內(nèi)的透平油輸入壓力油罐中，以保持油罐中有足夠的操作壓力油源。罐中，以保持油罐中有足夠的操作壓力油源。 2 2、壓力油罐：、壓力油罐： 儲(chǔ)存高壓油源，油占儲(chǔ)存高壓油源，油占2/32/3的體積，壓縮空氣占的體積，壓縮空氣占1/31/3體積。體積。3 3、主接力器：、主接力器： 在高壓油的作用下，推動(dòng)活塞移動(dòng)，推拉桿在活塞的帶在高壓油的作

24、用下，推動(dòng)活塞移動(dòng)，推拉桿在活塞的帶動(dòng)下，推動(dòng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以達(dá)到調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開口的目的。動(dòng)下，推動(dòng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以達(dá)到調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開口的目的。51機(jī)組出力調(diào)節(jié)部位機(jī)組出力調(diào)節(jié)部位 水輪機(jī)水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)槳葉槳葉調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整機(jī)構(gòu)52葉片調(diào)節(jié)葉片調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)接力驅(qū)動(dòng)接力器活塞器活塞葉片葉片葉片超作葉片超作架架53水輪機(jī)調(diào)速器問(wèn)世以來(lái)，水輪機(jī)調(diào)速器先后經(jīng)歷了三代的發(fā)展：水壓放大、油壓放大式的機(jī)械式液壓調(diào)速器（20世紀(jì)初-20世紀(jì)50年代）、模擬電路加液壓隨動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成的電液式調(diào)速器（20世紀(jì)50年代-20世紀(jì)80年代）和微機(jī)調(diào)節(jié)器配以相應(yīng)的機(jī)械液壓系統(tǒng)構(gòu)成的微機(jī)調(diào)速器（20世紀(jì)80年代至今）。目前微機(jī)調(diào)速

25、器以可靠性高、操作簡(jiǎn)便全面取代其他類型的調(diào)速器。54一、調(diào)速器的類型1.按調(diào)速器的元件結(jié)構(gòu)機(jī)械液壓調(diào)速器機(jī)調(diào)運(yùn)行可靠，維護(hù)方便；精度低，靈敏度差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜電器液壓調(diào)速器電調(diào)調(diào)節(jié)性能好，精度高，靈敏度高，成本低，便于安裝、調(diào)整；元件易老化，抗干擾能力較差。2.按調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)目 單調(diào)用于HL、ZD雙調(diào)用于ZZ，CJ3.按調(diào)速器工作容量的大小大型 主配壓閥直徑 d80mm中型 操作功1000030000Nm小型 操作功10000Nm特小型 操作功3000Nm第四節(jié)第四節(jié) 水輪機(jī)調(diào)速器的類型和選擇水輪機(jī)調(diào)速器的類型和選擇55 機(jī)械液壓調(diào)速器的特點(diǎn) 機(jī)械液壓調(diào)速器的自動(dòng)控制部分為機(jī)械元件，操作部分為液壓

26、系統(tǒng)。機(jī)械液壓調(diào)速器出現(xiàn)較早，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展得比較成熟完善，其性能可滿足水電站運(yùn)行的要求，幾十年來(lái)是大中型水電站廣為采用的一種調(diào)速器，運(yùn)行安全可靠。但機(jī)械液壓調(diào)速器機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，造價(jià)較高，特別是隨著大型機(jī)組和大型電網(wǎng)的出現(xiàn)，對(duì)系統(tǒng)周波、電站運(yùn)行自動(dòng)化等提出了更高的要求，機(jī)械液壓調(diào)速器精度和靈敏度不高的缺點(diǎn)就顯得較為突出，故我國(guó)新建的大中型水電站已越來(lái)越多地采用電氣液壓調(diào)速器。56電氣液壓調(diào)速器的特點(diǎn) 電氣液壓調(diào)速器是在機(jī)械液壓調(diào)速器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其特點(diǎn)是在自動(dòng)控制部分用電氣元件代替機(jī)械元件，即調(diào)速器的測(cè)量、放大、反饋、控制等部分用電氣回路來(lái)實(shí)現(xiàn)，液壓放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)則仍為機(jī)械液壓裝置。

27、與機(jī)械液壓調(diào)速器比較，電氣液壓調(diào)速器的主要優(yōu)點(diǎn)有：精度和靈敏度較高；便于實(shí)現(xiàn)電子計(jì)算機(jī)控制和提高調(diào)節(jié)品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及自動(dòng)化的水平；制造成本較低，便于安裝、檢修和參數(shù)調(diào)整。 根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組對(duì)調(diào)速器的工作容量、可靠性、自動(dòng)化水平和靜動(dòng)態(tài)品質(zhì)的不同要求，調(diào)速器有不同型號(hào)。表41是我國(guó)大中型反擊式水輪機(jī)調(diào)速器的產(chǎn)品系列。57表41 大中型反擊式水輪機(jī)調(diào)速器類型 型式 單調(diào)節(jié)調(diào)速器 雙調(diào)節(jié)調(diào)速器 機(jī)械液壓式 電氣液壓式 機(jī)械液壓式 電氣液壓式大型 T一100 DT一80 DT一100 DT一150 ST一100 ST一150 DST一80 DST一100 DST一150 DST一200中型 YT180

28、0 YT一3000 YDT1800 YDT一3000二、調(diào)速器的型號(hào)第一部分：表示類型。大 中 小 雙 單 機(jī)調(diào) 電調(diào)第二部分：大型調(diào)速器的主配閥的直徑(mm)；中型調(diào)速器的最高工作油壓下的接力器的容量，單位為kgfm 。第三部分：額定油壓 油壓為2.5MPa及以下的不表示。58調(diào)速器型號(hào)的漢語(yǔ)拼音字母表示： T調(diào)速器； Y中型帶油壓裝置； D電氣液壓式(機(jī)械液壓式無(wú)代號(hào))； S雙調(diào)節(jié)，表示用于軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)等需要進(jìn)行雙重調(diào)節(jié)的調(diào)速器。 例：DST100A40D-電調(diào)S-雙調(diào)T-調(diào)速器100-配壓閥直徑A-第一次改型40-油壓為40公斤/平方厘米近年來(lái)又出現(xiàn)了微機(jī)調(diào)速器，其控制部分采用微型電

29、子計(jì)算機(jī)，其性能更為優(yōu)越59第五節(jié)第五節(jié) 油油 壓裝壓裝 置置 油壓裝置是向調(diào)速器提供壓力油的設(shè)備，是水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括壓力油箱，集油槽和油泵系統(tǒng)3個(gè)部分，如圖47所示。 壓力油箱呈圓筒形，如圖中的1所示， 集油槽為矩形，如圖中的2所示。油泵布置在集油槽的頂蓋上，如圖47中3所示。中小型調(diào)速器的油壓裝置與調(diào)速柜組成一個(gè)整體。大型調(diào)速器的油壓裝置因尺寸較大，與調(diào)速器的操作柜分開布置，中間用油管連接。 圖47油壓裝置原理圖1壓力油箱2集油槽3油泵60一、油壓裝置的組成及工作原理1.壓力油罐及其附件壓力油罐由鋼板焊接而成，其內(nèi)儲(chǔ)有一定比例的油（3040%）和壓縮空氣（6070%）

30、作用：儲(chǔ)存壓力油，向調(diào)速器的配壓閥和接力器輸送具有一定壓能的操作用油。利用空氣良好的蓄存和釋放能量的特點(diǎn)，減小用油過(guò)程中供求不平衡所引起的壓力波動(dòng)。壓力油箱中的油由油泵提供。油壓一般為2.5MPa（25kgcm2)，有的約達(dá)4.0MPa(40kgcm2)。壓力油箱通常布置在發(fā)電機(jī)層樓板上。附件：油壓裝置上有測(cè)量油位、壓力等參數(shù)的儀表，以決定是否需要向壓力油箱供油或補(bǔ)氣(壓縮空氣由壓氣系統(tǒng)提供)。油壓裝置的工作過(guò)程是自動(dòng)的。 4個(gè)壓力信號(hào)器：控制油泵的啟停 壓力表：顯示油罐內(nèi)壓力值 空氣閥：給壓力油罐補(bǔ)氣，壓力過(guò)高時(shí)放氣 油位表：顯示油罐內(nèi)油位 上限油位：3840%油罐總?cè)莘e 下限油位：3033

31、%油罐總?cè)莘e 正常油位：35%油罐總?cè)莘e612.回油箱、油泵機(jī)組及其附件回油箱（集油槽）由鋼板焊接而成，一般懸掛在發(fā)電機(jī)樓板之下。 作用：收集調(diào)速器的回油及漏油 正常油位為50%油罐總?cè)莘e，槽中的油面與大氣相通。 上限：60%油罐總?cè)莘e 下限：40%油罐總?cè)莘e油泵 置于油箱頂蓋上，通常為兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用， 布置在集油槽的頂蓋上。大型的為三臺(tái)。油泵系統(tǒng)通常有三個(gè)閥門 安全閥用來(lái)防止油壓超過(guò)允許值，當(dāng)超過(guò)某一值時(shí)，自動(dòng)開啟，將油排入回油箱逆止閥防止壓力油罐內(nèi)的油倒流到回油箱節(jié)流閥使油泵電動(dòng)機(jī)能空載啟動(dòng)62二、油壓裝置的類型1. 分離式 YZ系列油罐和回油箱分開制造和布置，二者由輸油管路連接

32、例YZ-20A/240分離式油壓裝置，壓力油罐總?cè)莘e為20m3，第一次改 型，兩個(gè)油罐，每個(gè)油罐10m3，額定油壓為40kg/cm2。2. 組合式 HYZ系列用于中小型機(jī)組，油罐直接置于回油箱之上例：HYZ4組合式油壓裝置，具有一個(gè)總?cè)莘e為4m3的壓力油罐，額定油壓為25kg/cm263一、中小型調(diào)速器的選擇 調(diào)速器包括三部分：調(diào)速柜、主接力器、油壓裝置，小型調(diào)速器三部分結(jié)合為一體 中小型調(diào)速器以主接力器的工作容量(調(diào)速功)為特征參數(shù)，組成標(biāo)準(zhǔn)系列，調(diào)速功指接力器活塞上的油壓作用與其行程的乘積，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： Nm式中，Hmaxmax- 水輪機(jī)的最大工作水頭； Q- 最大水頭下發(fā)出額定出力時(shí)

33、的流量， m3/s； D1 1 - 水輪機(jī)的標(biāo)稱直徑；注意：TY3000中3000的單位為kgfm，1kgfm9.81Nm油壓裝置與之配套，不需另選。水輪機(jī)調(diào)速設(shè)備的選擇1max)250200(DHQA )(30mNHPA1maxmax00DHaKbA 64二、大型調(diào)速器的選擇 大型調(diào)速器的調(diào)速柜、主接力器和油壓裝置不是固定配套的，需分別進(jìn)行選擇計(jì)算。（一）主接力器的選擇 大型調(diào)速器是以主配壓閥直徑為特征參數(shù)，因此，選擇時(shí)應(yīng)算出所需的主配壓閥直徑，之前，需求出接力器的容積。1. 導(dǎo)葉接力器的選擇 大型調(diào)速器通常用兩個(gè)接力器操縱， 當(dāng)油壓為2.5MPa時(shí)，每個(gè)接力器的直徑由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （m）

34、 當(dāng)油壓為4.0MPa (40kg/cm2) 時(shí)，每個(gè)接力器的直徑由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （m）max101HDbDdsssddds81.00.45.205.165 式中， -計(jì)算系數(shù)，與導(dǎo)葉形狀、數(shù)目有關(guān)，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。 系數(shù)表導(dǎo)葉數(shù)目162432標(biāo)準(zhǔn)正曲率導(dǎo)葉0.0310.0340.0290.032標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱導(dǎo)葉0.0290.0320.0270.0300.0270.030根據(jù)計(jì)算值，查接力器直徑標(biāo)準(zhǔn)系列值，選最接近結(jié)偏大的值。標(biāo)準(zhǔn)接力器直徑（mm） 200225250275 300 325 350375400 450500550 600650 70075080085090066確定接力器的容積接

35、力器容積活塞最大行程接力器斷面面積 活塞最大行程 Smaxmax（1.41.8）a0max0max D15m時(shí)，選較小系數(shù)值。 a0max0max-水輪機(jī)導(dǎo)葉的最大開度，由模型值換算： a0max0maxa0Mmax0MmaxD0 0Z0M0M / D0M0MZ0 0 a0Mmax0Mmax由模型綜合曲線查，設(shè)計(jì)工況點(diǎn)（ ） D0 0Z0 0-原型水輪機(jī)導(dǎo)葉的軸心圓直徑和導(dǎo)葉數(shù)目 D0M0M Z0M0M-模型水輪機(jī)導(dǎo)葉的軸心圓直徑和導(dǎo)葉數(shù)目，由模型綜合曲線查。兩個(gè)接力器的總?cè)莘e： （m）max2max221)2(2SdSdVsssmax11,Qnr67682.轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)葉片接力器的選擇 經(jīng)驗(yàn)

36、公式： 式中，P0額定油壓，MPa Sc（0.0360.072）D1 D15m時(shí)，選較小系數(shù)值。max241ccsSdV015.2)45.03.0(PDdc69（二）主配壓閥直徑的選擇通過(guò)配壓閥油管的流量為： QVs/ Ts（m3 /s）式中， Ts導(dǎo)葉從全開到全關(guān)的直線關(guān)閉時(shí)間，s 配壓閥直徑： （m） 式中，Vm管內(nèi)油的流速，m/s 當(dāng)油壓為2.5MPa時(shí)，取Vm45 m/s。 求得d之后，查調(diào)速器系列型譜，選定型號(hào)。 目前，主配壓閥直徑系列有：80，100，150，200，250mm等規(guī)格。 操縱轉(zhuǎn)輪葉片的主配壓閥直徑通常選擇與d相同。mssmVTVVQd13.1470三、油壓裝置的選擇

37、確定油罐的總?cè)莘eVk混流式機(jī)組：Vk（1820）Vs轉(zhuǎn)槳式機(jī)組：Vk（1820）Vs（45）Vc 如果油壓裝置同時(shí)供給電站機(jī)組的進(jìn)水閥和放空閥的接力器的用油，總?cè)莘e再增加 （910）Vt和3Vf Vt、Vf進(jìn)水閥和放空閥接力器的容積。 根據(jù)計(jì)算值Vk，查油壓裝置系列，選最接近且偏大的油壓裝置。 進(jìn)水閥壓力管道末端水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口處的閥門，大中型機(jī)組通常為液壓操縱。 放空閥裝在水輪機(jī)蝸殼上，機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，打開閥門泄放水流，以減小水擊壓力，亦稱減壓閥。71724 4、控制柜：、控制柜： 監(jiān)視導(dǎo)葉開口及機(jī)組轉(zhuǎn)速，并對(duì)其加以控制的操作設(shè)監(jiān)視導(dǎo)葉開口及機(jī)組轉(zhuǎn)速，并對(duì)其加以控制的操作設(shè)備：如相關(guān)按鈕開關(guān)、切

38、換開關(guān)以及有關(guān)儀表。備：如相關(guān)按鈕開關(guān)、切換開關(guān)以及有關(guān)儀表。 指示導(dǎo)葉開口值。指示導(dǎo)葉開口值。 指示機(jī)組轉(zhuǎn)速。指示機(jī)組轉(zhuǎn)速。 手動(dòng)調(diào)整導(dǎo)葉開口。手動(dòng)調(diào)整導(dǎo)葉開口。 手動(dòng)調(diào)節(jié)開口限制。手動(dòng)調(diào)節(jié)開口限制。完完73思考題思考題1.水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)是什么？它通過(guò)什么途徑來(lái)完成其任務(wù)？2.什么叫有差調(diào)節(jié)？什么叫無(wú)差調(diào)節(jié)？各有什么特性？3.何謂單調(diào)節(jié)？何謂雙調(diào)節(jié)？4.調(diào)速器的分類方法是什么？機(jī)械液壓型調(diào)速器的類型及其性能是什么？5.如何選擇調(diào)速器？6.調(diào)速器及油壓裝置標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的符號(hào)及其含義。74習(xí)題習(xí)題1.某水電站最大水頭Hmax=35m，相應(yīng)流量為Q=6.8m3/s出力N=2000kW,水輪機(jī)型

39、號(hào)為HL200-LJ-100。請(qǐng)選擇相配套的調(diào)速器型號(hào)。751調(diào)速器的基本作用是什么？ 調(diào)速器的基本作用是： (l)能自動(dòng)調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，使其保持在額定轉(zhuǎn)速允許偏差內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足電網(wǎng)對(duì)頻率質(zhì)量的要求。 (2)能使水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)或手動(dòng)快速啟動(dòng)，適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的增減，正常停機(jī)或緊急停機(jī)的需要。 (3)當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中并列運(yùn)行時(shí)，調(diào)速器能自動(dòng)承擔(dān)預(yù)定的負(fù)荷分配，使各機(jī)組能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 (4)能滿足轉(zhuǎn)槳式、沖擊式水輪機(jī)雙重協(xié)聯(lián)調(diào)節(jié)的需要。 762我國(guó)反擊式水輪機(jī)調(diào)速器系列型譜中有哪些類型？ 反擊式水輪機(jī)調(diào)速器系列型譜中主要包括： (1)機(jī)械液壓式單調(diào)節(jié)調(diào)速器。如：T100、YT18

40、00、YT一300、YTT35等。 (2)電氣液壓式單調(diào)節(jié)調(diào)速器。如：DT-80、YDT1800等。 (3)機(jī)械液壓式雙調(diào)節(jié)調(diào)速器。如：ST80、ST-150等。 (4)電氣液壓式雙調(diào)節(jié)調(diào)速器。如：DST-80、DST一200等。 另外，仿前蘇聯(lián)的中型調(diào)速器CT40，重慶水輪機(jī)廠生產(chǎn)的中型調(diào)速器CT-1500作為系列型譜的代用品，仍在一些小型水電站中使用。 773調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見故障的主要原因有哪些？ 調(diào)速器本身以外的原因造成的，大體可歸納為： (1)水力因素：由于引水系統(tǒng)水流的壓力脈動(dòng)或振動(dòng)而導(dǎo)至水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速脈動(dòng)。 (2)機(jī)械因素：主機(jī)本身擺動(dòng)。 (3)電氣因素：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和走子的間隙不均勻，電

41、磁力不平衡，勵(lì)磁系統(tǒng)不穩(wěn)而使電壓振蕩，永磁機(jī)制造和安裝質(zhì)量不佳而導(dǎo)致飛擺電源信號(hào)的脈動(dòng)。 由調(diào)速器本身原因造成的故障： 在處理這類問(wèn)題之前，首先應(yīng)當(dāng)確定故障的屬類，然后再進(jìn)一步縮小分析和觀察的范圍，盡快找到故障的結(jié)所癥在，以便對(duì)癥下藥，迅速排除。 在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題往往很復(fù)雜，原因也很多。這就要求除認(rèn)真掌握調(diào)速器的基本原理外，對(duì)各種故障的表現(xiàn)形式、檢查方法及處理對(duì)策等，都應(yīng)全面地了解。 784 4YTYT系列調(diào)速器主要有哪些組成部分？系列調(diào)速器主要有哪些組成部分？ YTYT系列調(diào)速器主要由以下幾部分組成：系列調(diào)速器主要由以下幾部分組成： (1)(1)自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括飛擺與引導(dǎo)閥、緩沖器、永

42、態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)、反饋機(jī)構(gòu)的傳遞杠桿自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括飛擺與引導(dǎo)閥、緩沖器、永態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)、反饋機(jī)構(gòu)的傳遞杠桿裝置、主配壓閥、接力器等。裝置、主配壓閥、接力器等。 (2)(2)控制機(jī)構(gòu)包括變速機(jī)構(gòu)、開度限制機(jī)構(gòu)、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等?？刂茩C(jī)構(gòu)包括變速機(jī)構(gòu)、開度限制機(jī)構(gòu)、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等。 (3)(3)油壓設(shè)備包括回油箱、壓力油箱、中間油箱、螺旋油泵組及其控制用的電接點(diǎn)壓油壓設(shè)備包括回油箱、壓力油箱、中間油箱、螺旋油泵組及其控制用的電接點(diǎn)壓力表、補(bǔ)氣閥、止回閥、安全閥等。力表、補(bǔ)氣閥、止回閥、安全閥等。 (4)(4)保護(hù)裝置包括變速機(jī)構(gòu)與開度限制機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)、限位開關(guān)、緊急停機(jī)電磁保護(hù)裝置包括變速機(jī)構(gòu)與開度限

43、制機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)、限位開關(guān)、緊急停機(jī)電磁閥、油壓設(shè)備事故低壓的壓力信號(hào)器等。閥、油壓設(shè)備事故低壓的壓力信號(hào)器等。 (5)(5)監(jiān)視儀表及其他包括變速機(jī)構(gòu)、永態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)與開度限制機(jī)構(gòu)指示表、轉(zhuǎn)速表、監(jiān)視儀表及其他包括變速機(jī)構(gòu)、永態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)與開度限制機(jī)構(gòu)指示表、轉(zhuǎn)速表、壓力表、漏油器及油管路等。壓力表、漏油器及油管路等。 795 5YTYT系列調(diào)速器的主要特點(diǎn)有哪些？系列調(diào)速器的主要特點(diǎn)有哪些？ (1)YT(1)YT型為合成式，即調(diào)速器油壓設(shè)備與接力器等組成一個(gè)整體，便于運(yùn)輸及安裝。型為合成式，即調(diào)速器油壓設(shè)備與接力器等組成一個(gè)整體，便于運(yùn)輸及安裝。 (2)(2)在結(jié)構(gòu)上能適用于立式或臥式機(jī)組，

44、改變主配壓閥及反饋錐體的裝配方向，便能適用于水輪在結(jié)構(gòu)上能適用于立式或臥式機(jī)組，改變主配壓閥及反饋錐體的裝配方向，便能適用于水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)不同的開閉方向。機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)不同的開閉方向。 (3)(3)可滿足自動(dòng)調(diào)節(jié)及遠(yuǎn)距離控制的各項(xiàng)要求，并可用手動(dòng)操作以適應(yīng)單獨(dú)供電電站的啟動(dòng)、事可滿足自動(dòng)調(diào)節(jié)及遠(yuǎn)距離控制的各項(xiàng)要求，并可用手動(dòng)操作以適應(yīng)單獨(dú)供電電站的啟動(dòng)、事故及檢修過(guò)程中的需要。故及檢修過(guò)程中的需要。 (4)(4)飛擺電動(dòng)機(jī)采用感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其電源可以由裝在水輪機(jī)組軸上的永磁發(fā)電機(jī)供給，也可以飛擺電動(dòng)機(jī)采用感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其電源可以由裝在水輪機(jī)組軸上的永磁發(fā)電機(jī)供給，也可以由發(fā)電機(jī)出線端母線通過(guò)變壓器

45、供給，可根據(jù)電站需要選定。由發(fā)電機(jī)出線端母線通過(guò)變壓器供給，可根據(jù)電站需要選定。 (5)(5)當(dāng)飛擺電動(dòng)機(jī)失去電源及緊急事故狀態(tài)下，可以通過(guò)緊急停機(jī)電磁閥直接操作主配壓閥及接當(dāng)飛擺電動(dòng)機(jī)失去電源及緊急事故狀態(tài)下，可以通過(guò)緊急停機(jī)電磁閥直接操作主配壓閥及接力器，迅速關(guān)閉水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。力器，迅速關(guān)閉水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。 (6)(6)可以改裝成適應(yīng)交流操作的需要?？梢愿难b成適應(yīng)交流操作的需要。 (7)(7)油壓設(shè)備運(yùn)行方式為斷續(xù)式。油壓設(shè)備運(yùn)行方式為斷續(xù)式。 (8)(8)油壓設(shè)備在工作壓力范圍內(nèi)能根據(jù)回油箱油位自動(dòng)補(bǔ)充壓力油箱內(nèi)的空氣，從而使壓力油箱油壓設(shè)備在工作壓力范圍內(nèi)能根據(jù)回油箱油位自動(dòng)補(bǔ)充壓力

46、油箱內(nèi)的空氣，從而使壓力油箱內(nèi)油氣保持一定的比例。內(nèi)油氣保持一定的比例。 806 6TTTT系列調(diào)速器的主要組成部分有哪些？系列調(diào)速器的主要組成部分有哪些？ 它主要由以下組成：它主要由以下組成： (1)(1)飛擺及引導(dǎo)閥。飛擺及引導(dǎo)閥。 (2)(2)永態(tài)轉(zhuǎn)差機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)及其杠桿系統(tǒng)。永態(tài)轉(zhuǎn)差機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)及其杠桿系統(tǒng)。 (3)(3)緩沖器。緩沖器。 (4)(4)接力器及手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。接力器及手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。 (5)(5)油泵、溢流閥、油箱、連接管路和冷卻管。油泵、溢流閥、油箱、連接管路和冷卻管。 817 7TTTT系列調(diào)速器有哪些主要特點(diǎn)？系列調(diào)速器有哪些主要特點(diǎn)？ (1)(1)采用一級(jí)放大系

47、統(tǒng)。由飛擺帶動(dòng)的引導(dǎo)閥直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)接力器。采用一級(jí)放大系統(tǒng)。由飛擺帶動(dòng)的引導(dǎo)閥直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)接力器。 (2)(2)壓力油直接由齒輪油泵供給，用溢流閥維持壓力恒定。引導(dǎo)閥為正搭疊量結(jié)壓力油直接由齒輪油泵供給，用溢流閥維持壓力恒定。引導(dǎo)閥為正搭疊量結(jié)構(gòu)。不調(diào)節(jié)時(shí)，壓力油從溢流閥排掉。構(gòu)。不調(diào)節(jié)時(shí)，壓力油從溢流閥排掉。 (3)(3)飛擺電動(dòng)機(jī)及油泵電動(dòng)機(jī)的電源直接由發(fā)電機(jī)母線端或經(jīng)專用的變壓器供給。飛擺電動(dòng)機(jī)及油泵電動(dòng)機(jī)的電源直接由發(fā)電機(jī)母線端或經(jīng)專用的變壓器供給。 (4)(4)開度限制是通過(guò)手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的大手輪來(lái)完成的。開度限制是通過(guò)手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的大手輪來(lái)完成的。 (5)(5)手動(dòng)變速。手動(dòng)

48、變速。 828 8TTTT系列調(diào)速器維護(hù)有哪些要點(diǎn)？系列調(diào)速器維護(hù)有哪些要點(diǎn)？ (1)(1)調(diào)速器用油必須符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。初次安裝或大修后，運(yùn)行調(diào)速器用油必須符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。初次安裝或大修后，運(yùn)行1 12 2月?lián)Q油一次，以后隔一年左右月?lián)Q油一次，以后隔一年左右換油一次或視油質(zhì)情況而定。換油一次或視油質(zhì)情況而定。 (2)(2)油箱和緩沖器中的油量應(yīng)該在允許范圍內(nèi)。油箱和緩沖器中的油量應(yīng)該在允許范圍內(nèi)。 (3)(3)不能自動(dòng)加油潤(rùn)滑的運(yùn)動(dòng)部分，要注意定時(shí)加油，給予潤(rùn)滑。不能自動(dòng)加油潤(rùn)滑的運(yùn)動(dòng)部分，要注意定時(shí)加油，給予潤(rùn)滑。 (4)(4)啟動(dòng)時(shí)，必須先啟動(dòng)油泵后啟動(dòng)飛擺，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)套與外塞和固定

49、套之間應(yīng)有油潤(rùn)滑。啟動(dòng)時(shí)，必須先啟動(dòng)油泵后啟動(dòng)飛擺，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)套與外塞和固定套之間應(yīng)有油潤(rùn)滑。 (5)(5)調(diào)速器長(zhǎng)期停運(yùn)后再啟動(dòng)，首先調(diào)速器長(zhǎng)期停運(yùn)后再啟動(dòng)，首先 點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng) 一下油泵電動(dòng)機(jī)，看有否異常，同時(shí)也給引導(dǎo)閥供應(yīng)了潤(rùn)一下油泵電動(dòng)機(jī)，看有否異常，同時(shí)也給引導(dǎo)閥供應(yīng)了潤(rùn)滑油。飛援電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)先用手撥動(dòng)飛擺，檢查是否有卡住現(xiàn)象?；?。飛援電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)先用手撥動(dòng)飛擺，檢查是否有卡住現(xiàn)象。 (6)(6)調(diào)速器上的零件，沒(méi)有必要時(shí)不應(yīng)經(jīng)常拆卸。但應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象應(yīng)及時(shí)修理消除。調(diào)速器上的零件，沒(méi)有必要時(shí)不應(yīng)經(jīng)常拆卸。但應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象應(yīng)及時(shí)修理消除。 (7)(7)啟動(dòng)

50、油泵前，應(yīng)先打開冷卻器水管進(jìn)水閥門，以防止油的溫升過(guò)高，影響調(diào)節(jié)性能及加速油的質(zhì)啟動(dòng)油泵前，應(yīng)先打開冷卻器水管進(jìn)水閥門，以防止油的溫升過(guò)高，影響調(diào)節(jié)性能及加速油的質(zhì)變。冬季如室溫較低，應(yīng)待油溫上升到變。冬季如室溫較低，應(yīng)待油溫上升到20C20C左右，再打開冷卻器水管進(jìn)水閥門。左右，再打開冷卻器水管進(jìn)水閥門。 (8)(8)調(diào)速器外表應(yīng)經(jīng)常保持清潔。調(diào)速器上不允許擱放工具等物品，附近也不要堆放其他東西，以免調(diào)速器外表應(yīng)經(jīng)常保持清潔。調(diào)速器上不允許擱放工具等物品，附近也不要堆放其他東西，以免妨礙正常操作。妨礙正常操作。 (9)(9)應(yīng)經(jīng)常保持環(huán)境衛(wèi)生，尤其注意不要經(jīng)常打開油箱上的百葉窗觀察孔蓋和飛擺

51、罩上的有機(jī)玻璃板。應(yīng)經(jīng)常保持環(huán)境衛(wèi)生，尤其注意不要經(jīng)常打開油箱上的百葉窗觀察孔蓋和飛擺罩上的有機(jī)玻璃板。 (10)(10)為了保護(hù)壓力表不震壞，一般在交接班檢查油壓時(shí)打開壓力表旋塞，平時(shí)不宜打開。為了保護(hù)壓力表不震壞，一般在交接班檢查油壓時(shí)打開壓力表旋塞，平時(shí)不宜打開。 839 9GTGT系列調(diào)速器的主要組成部分有哪些？系列調(diào)速器的主要組成部分有哪些？ GTGT系列調(diào)速器主要由以下幾部分組成：系列調(diào)速器主要由以下幾部分組成： (l)(l)離心擺與引導(dǎo)閥。離心擺與引導(dǎo)閥。 (2)(2)輔助接力器與主配壓閥。輔助接力器與主配壓閥。 (3)(3)主接力器。主接力器。 (4)(4)暫態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)暫態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)-緩沖器及傳遞桿。緩沖器及傳遞桿。 (5)(5)永態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)及其傳遞杠桿。永態(tài)調(diào)差機(jī)構(gòu)及其傳遞杠桿。 (