水輪機調(diào)節(jié)課件

1、水輪機調(diào)節(jié)水輪機調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)保證計算調(diào)節(jié)保證計算 調(diào)節(jié)系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)典型環(huán)節(jié) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本概念調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本概念 調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念水輪機調(diào)節(jié)的任務(wù)水輪機調(diào)節(jié)的任務(wù) 水輪機調(diào)節(jié)的特點水輪機調(diào)節(jié)的特點 調(diào)速器的分類調(diào)速器的分類 電力系統(tǒng)生產(chǎn)的特點電力系統(tǒng)生產(chǎn)的特點 水輪機調(diào)節(jié)的方法和途徑水輪機調(diào)節(jié)的方法和途徑 水輪機調(diào)節(jié)的對象水輪機調(diào)節(jié)的對象調(diào)速器的發(fā)展調(diào)速器的發(fā)展 1.水輪機調(diào)節(jié)的任務(wù)水輪機調(diào)節(jié)的任務(wù) 2、電力系統(tǒng)的生產(chǎn)特點、電力系統(tǒng)的生產(chǎn)特點3、水輪機調(diào)節(jié)的對象、水輪機調(diào)節(jié)的對象 4.水輪水輪機調(diào)機調(diào)節(jié)的節(jié)的途徑途徑和方和方法法二、二、5.

2、水輪機調(diào)節(jié)的特點水輪機調(diào)節(jié)的特點 三、三、6. 調(diào)速器的分類調(diào)速器的分類 7. 調(diào)速器的發(fā)展調(diào)速器的發(fā)展 調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理水輪機調(diào)速系統(tǒng)組成及基本元件水輪機調(diào)速系統(tǒng)組成及基本元件水輪機調(diào)速系統(tǒng)的基本原理水輪機調(diào)速系統(tǒng)的基本原理1.水輪機調(diào)速系統(tǒng)組成及基本元件水輪機調(diào)速系統(tǒng)組成及基本元件v v （一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、離心擺二、離心擺1、離心擺、離心擺（1）動作原理）動作原理（2）離心擺的工作原理）離心擺的工作原理（3 3）離心擺的工作參數(shù)）離心擺的工作參數(shù)A A、離心擺的放大系數(shù)、離心擺的放大系數(shù)B、離心擺單位不均衡度、離心擺單位不均衡度C、離心擺的轉(zhuǎn)速死區(qū)、離心擺的轉(zhuǎn)

3、速死區(qū)2、液壓液壓放大放大裝置裝置（一）一級放大裝置（一）一級放大裝置排油排油排油排油排油排油引引引引引引輔輔配配輔輔配配配配配配(1)、引導(dǎo)閥、引導(dǎo)閥(2)、輔助接力器、輔助接力器排油排油排油排油排油排油引引引引引引輔輔輔輔配配配配配配配配排油排油排油排油排油排油引引引引引引引引輔輔輔輔配配配配配配配配排油排油排油排油排油排油配配配配配配配配輔輔輔輔引引引引引引輔輔輔輔配配配配配配配配（二）二級放大裝置（二）二級放大裝置主接力器配配配配配配配配輔輔輔輔輔輔輔輔配配配配配配配配3、緩沖器、緩沖器主動活塞下移主動活塞下移主動活塞上移主動活塞上移節(jié)流閥全開節(jié)流閥全開節(jié)流閥全關(guān)節(jié)流閥全關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作

4、原理調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作原理水輪機調(diào)速系統(tǒng)原理圖水輪機調(diào)速系統(tǒng)原理圖D DE E 在調(diào)節(jié)過程中，機組轉(zhuǎn)速隨時間變化在調(diào)節(jié)過程中，機組轉(zhuǎn)速隨時間變化的過渡過程可能出現(xiàn)各種情況，如下的過渡過程可能出現(xiàn)各種情況，如下圖所示。圖所示。 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動特性主要是指在調(diào)節(jié)過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動特性主要是指在調(diào)節(jié)過程中機組轉(zhuǎn)速隨時間變化的關(guān)系，它程中機組轉(zhuǎn)速隨時間變化的關(guān)系，它常以常以 的動特性曲線來表的動特性曲線來表示。示。一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動特性一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動特性 調(diào)整后的轉(zhuǎn)速過渡過程除了滿足上述穩(wěn)定的調(diào)整后的轉(zhuǎn)速過渡過程除了滿足上述穩(wěn)定的要求而外，還應(yīng)滿足對過渡過程的動態(tài)品質(zhì)要要求而外，還應(yīng)滿足對過渡過程的動態(tài)品質(zhì)要求。

5、過渡過程的動態(tài)品質(zhì)常用一些指標(biāo)來衡量，求。過渡過程的動態(tài)品質(zhì)常用一些指標(biāo)來衡量，如下圖所示，如下圖所示，二、調(diào)速系統(tǒng)的靜特性二、調(diào)速系統(tǒng)的靜特性調(diào)速系統(tǒng)的靜特性是指導(dǎo)葉開度一定時，調(diào)速調(diào)速系統(tǒng)的靜特性是指導(dǎo)葉開度一定時，調(diào)速器在穩(wěn)定狀態(tài)下，機組轉(zhuǎn)速與機組所帶負(fù)荷之器在穩(wěn)定狀態(tài)下，機組轉(zhuǎn)速與機組所帶負(fù)荷之間的關(guān)系，這種關(guān)系可以用圖線表示，如后圖間的關(guān)系，這種關(guān)系可以用圖線表示，如后圖所示。所示。 機組轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷增減而變化的程度稱為有差調(diào)節(jié)的調(diào)機組轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷增減而變化的程度稱為有差調(diào)節(jié)的調(diào)差率，用差率，用ep表示，表示， ep的表達(dá)式為：的表達(dá)式為：電氣液壓調(diào)速器電氣液壓調(diào)速器1、概述、概述一、電

6、液調(diào)速器的形成和特點一、電液調(diào)速器的形成和特點隨著電力系統(tǒng)的日益發(fā)展和用電部門對電能質(zhì)量要求的不斷提高，機械液壓型調(diào)速器已遠(yuǎn)不能滿足要求。特別是高水頭大容量的水輪發(fā)電機組及大容量抽水蓄能機組的出現(xiàn)，對調(diào)速器提出了更高的要求，PI調(diào)節(jié)規(guī)律的調(diào)速器也難于滿足這些要求,因此，國內(nèi)外對PID電液調(diào)速器的研制發(fā)展迅速。電液調(diào)速器與機械液壓型調(diào)速器相比較，有著明顯的優(yōu)點 。以電氣元件代替了機械元件，這可以大大減少機械加工的工作量，并降低成本。靈敏度高，調(diào)節(jié)誤差小。電液調(diào)速器的死區(qū)為0.050.1；而機調(diào)的死區(qū)為0.150.20。轉(zhuǎn)速或指令信號按規(guī)定型式變化，接力器不動時間：電調(diào)不大于0.2s，機調(diào)不大于0

7、.3s。 便于實現(xiàn)成組調(diào)節(jié)、遙控及計算機控制。特別是在計算機快速深入到國民經(jīng)濟及人民生活各個領(lǐng)域的今天，計算機也已開始引入到水電行業(yè)的各個方面，機組轉(zhuǎn)速的調(diào)整就是其中的一個重要方面。而電液調(diào)速器為實現(xiàn)計算機控制水電站、進行調(diào)速器的技術(shù)改造等提供了極為方便的條件。各種信號的綜合及各種參數(shù)的調(diào)整均很方便，工況的轉(zhuǎn)換(如空載、負(fù)載參數(shù)的切換)也易于實現(xiàn)；便于增設(shè)一些輔助性的調(diào)節(jié)回路，以利于改善調(diào)節(jié)品質(zhì)(如微分環(huán)節(jié)、水壓反饋、人工失靈區(qū)回路等)；有利于電站自動化、現(xiàn)代化水平的提高。 安裝、調(diào)整、試驗、維修均較方便，如某回路出現(xiàn)問題，更換一塊插件便可再投入運行。 由于機械液壓操作具有調(diào)節(jié)平穩(wěn)、調(diào)速功較大

8、這一特點，所以在電調(diào)中執(zhí)行機構(gòu)仍保留了機械液壓操作系統(tǒng)，現(xiàn)在的發(fā)展趨勢是進一步提高油壓(目前國內(nèi)已應(yīng)用到4MPa)。 微機微機調(diào)速器調(diào)速器 微機調(diào)速器和模擬式電液調(diào)速器相比，具有如下明顯的優(yōu)點： 便于采用先進的調(diào)節(jié)控制技術(shù)，從而保證水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜、動態(tài)特性。如：不僅可實現(xiàn)PID，還可以實現(xiàn)前饋控制、預(yù)測控制和自適應(yīng)控制等。 軟件靈活性大，提高性能和增加功能主要通過軟件來實現(xiàn)。如機組的開、停機規(guī)律的實現(xiàn)；并網(wǎng)時除測頻外還有測相位功能等。 硬件集成度高，體積小、維護方便、可靠性高。 便于直接與廠級或系統(tǒng)級上位機相連接，實現(xiàn)全廠的綜合控制，提高水電廠自動化水平。 一、微機調(diào)速器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成一、微機調(diào)速器控制系統(tǒng)的結(jié)