現(xiàn)代水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)匯編

現(xiàn)代水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

機(jī)械液壓專題

概述現(xiàn)代水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要有以下部分組成：□

微機(jī)調(diào)速器□油壓裝置□事故配壓閥（或重錘關(guān)機(jī)）□分段關(guān)閉裝置□主接力器現(xiàn)代水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械液壓部分專題一、調(diào)速器電液隨動系統(tǒng)二、油壓裝置三、機(jī)組過速保護(hù)四、典型調(diào)速器五、高油壓調(diào)速器六、常見故障及故障處理七、我國調(diào)速器機(jī)械液壓部分的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢八、其它：

常用閥類液壓元件的結(jié)構(gòu)幾點值得注意的問題

一、調(diào)速器電液隨動系統(tǒng)

1-1調(diào)速器電液隨動系統(tǒng)的二種基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1)電子調(diào)節(jié)器型的電液隨動系統(tǒng)

2)中間接力器型機(jī)械液壓隨動系統(tǒng)

1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

1)電液比例閥

2)電液伺服閥

3)數(shù)字閥

4)電機(jī)轉(zhuǎn)換器

1-3主配壓閥

1)位移型主配壓閥

2)流量型主配壓閥3)進(jìn)口主配壓閥1-1調(diào)速器電液隨動系統(tǒng)的二種基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

國內(nèi)外調(diào)速器的形式很多，種類也很繁雜,從本上看調(diào)速器的組成、原理和功用基本上無大差異。現(xiàn)代國內(nèi)外微機(jī)調(diào)速器大多屬于下面的二種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：1）一種是電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)（電子調(diào)節(jié)器）；

2）一種是電子調(diào)節(jié)器＋電機(jī)伺服裝置＋機(jī)械液壓隨動裝置（中間接力器型）。1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）主要特點：

□

采用具有復(fù)中特性電液轉(zhuǎn)換元件。

□

采用電氣反饋，取消機(jī)械反饋

□轉(zhuǎn)速死區(qū)小主要方式：□流量輸出型

□

位移輸出型

流量輸出型主要特點：

□采用具有復(fù)中特性、流量輸出型電液轉(zhuǎn)換元件。

如電液比例閥、比例伺服閥、數(shù)字閥或流量輸

出電液轉(zhuǎn)換器?！蹩刂屏髁枯斎胄头糯髨?zhí)行件或直接控制主接力器?！鯓?biāo)準(zhǔn)化程度高，易于集成。

1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）

1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）

流量輸出類系統(tǒng)框圖（比例閥、伺服閥、數(shù)字閥）例1：比例閥控制的大型調(diào)速器液壓系統(tǒng)1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）例2：比例閥控制的高油壓調(diào)速器液壓系統(tǒng)1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）例3：比例閥控制的高油壓調(diào)速器液壓系統(tǒng)1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）位移輸出型主要特點：

□采用具有復(fù)中特性、位移輸出型電液轉(zhuǎn)換元件。

如交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)等?！蹩刂莆灰戚斎胄头糯髨?zhí)行件。□無油結(jié)構(gòu)，徹底規(guī)避油液污染問題，整機(jī)可靠

性得到大幅提高。

1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）位移輸出類系統(tǒng)框圖（伺服電機(jī)控制)1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）例1：電機(jī)控制的大型調(diào)速器液壓系統(tǒng)1）電子調(diào)節(jié)器＋電液隨動系統(tǒng)(電子調(diào)節(jié)器型）2）電子調(diào)節(jié)器＋電機(jī)伺服裝置＋機(jī)械液壓隨動裝置

（中間接力器型）

主要特點：□電液轉(zhuǎn)換元件采用直流伺服電機(jī)或交流伺服電

機(jī)構(gòu)成電機(jī)伺服裝置

□導(dǎo)葉位置采用機(jī)械反饋（鋼絲、鋼帶、杠桿）

□無油結(jié)構(gòu)，規(guī)避油質(zhì)污染問題

□耗油量小，減少了油泵啟動次數(shù)

主要方式：

□

位移輸出2）電子調(diào)節(jié)器＋電機(jī)伺服裝置＋機(jī)械液壓隨動裝置

（中間接力器型）系統(tǒng)框圖（伺服電機(jī)控制)例1：帶中間接力器的大型調(diào)速器液壓系統(tǒng)(座式調(diào)速器)2）電子調(diào)節(jié)器＋電機(jī)伺服裝置＋機(jī)械液壓隨動裝置

（中間接力器型）例2：帶中間接力器的大型調(diào)速器液壓系統(tǒng)2）電子調(diào)節(jié)器＋電機(jī)伺服裝置＋機(jī)械液壓隨動裝置

（中間接力器型）例2：電機(jī)控制的小型調(diào)速器液壓系統(tǒng)2）電子調(diào)節(jié)器＋電機(jī)伺服裝置＋機(jī)械液壓隨動裝置

（中間接力器型）1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

電液轉(zhuǎn)換裝置的功能是將電子調(diào)節(jié)器微弱的電氣信號線性地轉(zhuǎn)換成具有一定操作力的機(jī)械位移或轉(zhuǎn)換為具有一定壓力的流量輸出。電液轉(zhuǎn)換裝置是調(diào)速器電氣部分與機(jī)械液壓部分的接合體是電液隨動系統(tǒng)十分重要的部件，對調(diào)速器的可靠性及調(diào)節(jié)品質(zhì)起著至關(guān)重大作用。1-2電液轉(zhuǎn)換裝置電液轉(zhuǎn)換裝置一般與主配壓閥相接口:□與帶引導(dǎo)閥的機(jī)械位移輸入型主配壓閥相配合，控制引導(dǎo)閥?！跖c帶輔助接力器的流量控制型主配壓閥接口，控制輔助接力器。目前，調(diào)速器的電液轉(zhuǎn)換部件大多以如下三種方式存在：

A、電液轉(zhuǎn)換器（包括雙錐式、環(huán)噴式）

B、電液比例閥（包括電液伺服閥、數(shù)字閥）

C、電機(jī)轉(zhuǎn)換器（包括步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、擺線電機(jī)等）1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液轉(zhuǎn)換器

這里提到的電液轉(zhuǎn)換器是指依賴調(diào)速器制造廠家研制生產(chǎn)的專用電液轉(zhuǎn)換元件，如早期的控制套式電液轉(zhuǎn)換器，八十年代的雙錐式、環(huán)噴式等電液轉(zhuǎn)換器。雙錐式、環(huán)噴式電液轉(zhuǎn)換器這兩種伺服閥是從工作原理上和結(jié)構(gòu)上保證沒有卡阻和失效的可能而沿用至今。雖然，它們的共同之處對油質(zhì)污染非常敏感，但至今可以說仍然是一種響應(yīng)性很好的電液轉(zhuǎn)換元件。由于，目前應(yīng)用很少，略述。1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥（包括電液伺服閥、數(shù)字閥）特點：□液壓工業(yè)成熟的電液轉(zhuǎn)換控制元件。□具有較好的調(diào)節(jié)性能指標(biāo)，完全滿足水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

的調(diào)節(jié)要求?！蹩褂臀勰芰Ρ入娨核欧y強(qiáng)，濾油精度≤20μm?！跖亢鸵?guī)格化生產(chǎn)，避免了自制電液轉(zhuǎn)換元件因小批

量加工工藝難度和加工設(shè)備引起的制造缺陷?！跫啥群蜆?biāo)準(zhǔn)化程度高，機(jī)構(gòu)簡單并且互換性好。電液比例方向閥

電液比例控制閥是七十年代初人們?yōu)榱私鉀Q液壓控制系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用，并克服伺服閥在工業(yè)應(yīng)用中的一些缺點，在伺服閥的基礎(chǔ)上才發(fā)展起來的。它是介于比例伺服閥和開關(guān)閥的控制元件，具有伺服閥良好的工作性能和開關(guān)閥的抗油污能力。除仍保留了中位死區(qū)，以減小中位（無信號狀態(tài)時閥芯的自然位置）泄漏，其穩(wěn)態(tài)特性已與伺服閥不相上下，頻寬達(dá)10～25Hz。1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥（包括電液伺服閥、數(shù)字閥）電液比例閥方向結(jié)構(gòu)示意圖1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥、包括電液伺服閥、數(shù)字閥）比例伺服閥

比例伺服閥，又稱高頻響比例閥，是比例技術(shù)與伺服技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合的產(chǎn)物。它是在比例閥的基礎(chǔ)上，將比例閥中的比例電磁鐵和伺服閥的閥芯+閥套加工技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來獲得的。與比例閥相比，他最重要的特征就是當(dāng)閥芯處于中位時，閥口是零開口（發(fā)口的遮程幾乎為零），這意味著比例伺服閥的控制特性具有死區(qū)為零的特點。由于閥口的零開口特性，故比例伺服閥在零位的線性好。1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥、包括電液伺服閥、數(shù)字閥）比例伺服閥結(jié)構(gòu)示意圖1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥、包括電液伺服閥、數(shù)字閥）數(shù)字閥

數(shù)字閥嚴(yán)格說，是用脈寬調(diào)制控制的高速開關(guān)閥，也稱脈沖閥。并非一簡單的開關(guān)信號，而是通常用計算機(jī)進(jìn)行控制，利用來調(diào)整單位時間內(nèi)高（低）電平所占的比例來控制閥的流量大小，進(jìn)而控制調(diào)速器接力器的線性工作，這一過程稱之為斷續(xù)工作的線性化。

通常采用座閥式電磁換向閥，也稱為電磁換向球閥。采用鋼球與閥座的接觸密封，所以避免了滑閥式換向閥的內(nèi)部泄漏。座閥式電磁換向閥在工作過程中受液流作用力影響小，不易產(chǎn)生徑向卡緊。故動作可靠，且在高油壓下也可正常使用；換向速度也比一般電磁換向滑閥快。1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥、包括電液伺服閥、數(shù)字閥）數(shù)字閥結(jié)構(gòu)1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電液比例閥、包括電液伺服閥、數(shù)字閥）1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電機(jī)轉(zhuǎn)換器

電機(jī)轉(zhuǎn)換器作為水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器轉(zhuǎn)換元件的應(yīng)用是在20世紀(jì)九十年代初，是為了解決長期困擾水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器液壓系統(tǒng)的抗油污問題應(yīng)運而生的。它不但徹底規(guī)避了油液污染，同時還發(fā)揮了控制電機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，可以說在很大程度降低了調(diào)速器轉(zhuǎn)換元件的故障率，提高了可靠性。是水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器行業(yè)的一次成功的技術(shù)革命和巨大的技術(shù)成果。

電/機(jī)轉(zhuǎn)換器，它是采用伺服電機(jī)驅(qū)動裝置+機(jī)械傳動部件的構(gòu)成的電氣－機(jī)械轉(zhuǎn)換部件。一般有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)和擺動電機(jī)等，放大部分采用螺桿傳動。電機(jī)伺服裝置（本身不具備復(fù)中功能）1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電機(jī)轉(zhuǎn)換器具有自復(fù)中特性的電機(jī)轉(zhuǎn)換器1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

---電機(jī)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用環(huán)境---油質(zhì)問題水輪機(jī)形式---常規(guī)機(jī)組和特殊機(jī)組操作力和輸出流量1-2電液轉(zhuǎn)換裝置

----選擇與應(yīng)用1-3主配壓閥

主配壓閥是水輪機(jī)調(diào)速器專用的、不可缺少的重要液壓放大部件，亦是水輪機(jī)控制設(shè)備中體積較大，加工精度較高的部件。

目前，主配壓閥按其前置級的反饋方式不同有二種結(jié)構(gòu)。

一種是流量控制型主配壓閥（流量輸入）；

一種是位移控制型主配壓閥（位移輸入）。流量輸入型的主配壓閥的特點前置級輸入為流量的主配壓閥，是將引導(dǎo)閥固定于中位，以流量輸入方式作用于輔助接力器的上腔（即控制腔），使輔助接力器運動。而輔助接力器的運動，又通過引導(dǎo)閥襯套（引導(dǎo)閥襯套與輔助接力器聯(lián)為一體）產(chǎn)生一個與輸入流量相反的流量進(jìn)入輔助接力器上腔構(gòu)成內(nèi)反饋，當(dāng)輸入流量與反饋流量相等時，輔助接力器停止運動，構(gòu)成了一個液壓內(nèi)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，具有主配自復(fù)中功能。這是一個很有特點的結(jié)構(gòu)形式，國內(nèi)外好多廠家為了達(dá)到這個目的，是靠在主配上加裝位移傳感器才得以實現(xiàn)主配的復(fù)中的。與其接口的電液轉(zhuǎn)換裝置必須是電液比例閥、比例伺服閥和數(shù)字閥等流量輸出對它進(jìn)行控制。1-3主配壓閥---流量輸入型

前置級為流量輸入的主配壓閥

1-3主配壓閥---流量輸入型前置級為流量輸入的主配壓閥1-3主配壓閥---流量輸入型前置級輸入為位移的主配壓閥，是以機(jī)械位移輸入方式作用于引導(dǎo)閥針塞使之離開過流窗口。引導(dǎo)閥針塞產(chǎn)生的輸出流量控制輔助接力器的運動，其輸出通過引導(dǎo)閥襯套（引導(dǎo)閥襯套與輔助接力器聯(lián)為一體）構(gòu)成1：1的內(nèi)反饋，當(dāng)輸入流量與反饋流量相等時，輔助接力器停止運動。很多伺服電機(jī)控制的調(diào)速器都是采用這種方式，是一個機(jī)械位置反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。1-3主配壓閥---位移輸入型1-3主配壓閥

---位移輸入型1-3主配壓閥

---位移輸入型進(jìn)口主配壓閥（美國GE公司）

進(jìn)口主配壓閥（法國阿爾斯通）主配壓閥的選擇原則與調(diào)速器相配的外部管道中的設(shè)計流速一般不超過5m/s；計算調(diào)速器容量的油壓，應(yīng)按正常工作油壓的下限考慮；選擇的主配壓閥的直徑和最大窗口，應(yīng)使接力器最短關(guān)閉時間應(yīng)滿足機(jī)組提出的要求，且主配壓閥最大工作行程應(yīng)合理。主配壓閥幾個重要參數(shù)搭疊量：引導(dǎo)閥單邊0.1~0.15毫米

活塞單邊0.3~0.4毫米配合間隙：0.02~0.03毫米二、油壓裝置

油壓裝置是向水輪發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)供給壓力油的能源設(shè)備，是調(diào)蘇系統(tǒng)的重要組成部分。同時也可作為進(jìn)水閥的壓力油源。油壓裝置的工作能力是由壓力容器的額定工作油壓及總?cè)莘e來標(biāo)志。油壓裝置主要包括回油箱、壓力油罐、油泵－電機(jī)、閥組和測控元件。油壓裝置系統(tǒng)構(gòu)成二、油壓裝置油壓裝置主要包括回油箱、壓力油罐、油泵－電機(jī)、閥組和測控元件。這里主要介紹（1）壓力容器（2）油泵---電機(jī)（3）組合組（4）測控元件（5）其它各種壓力整定值和油位的確定（供參考）二、油壓裝置二、油壓裝置

---壓力油罐壓力油罐，是在有壓力的條件下工作的一種容器。在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置中，壓力油罐使用的正常工作壓力等級，按型譜規(guī)定有2.5Mpa，4.0Mpa，6.3Mpa三種規(guī)格。它的工作介質(zhì)是壓縮空氣和汽輪機(jī)透平油。壓力油罐為鋼制容器，它主要由筒體，封頭，法蘭，密封元件，開孔與接管及支座組成。其設(shè)計、制造、試驗、探傷、驗收均按GB150《鋼制壓力容器》中的要求進(jìn)行，也可根據(jù)需要執(zhí)行美國ASIM標(biāo)準(zhǔn)的。罐體頂部和側(cè)壁安裝有安全閥及液位和壓力的測量、傳感等自動化元件。二、油壓裝置

---壓力油罐二、油壓裝置

---囊式蓄能器囊式蓄能器是液壓行業(yè)執(zhí)行的通用標(biāo)準(zhǔn)型式蓄能器的一種。它按油壓等級分為10MPa，20Mpa和32Mpa三種規(guī)格；按容積分別有100L，80L，63L，40L，25L，16L…等不同規(guī)格。囊式蓄能器是利用氣體(氮氣)的可壓縮性來儲存能量的。在使用前，首先經(jīng)頂部的充氣閥向蓄能器中的膠囊充以預(yù)定壓力的氮氣，然后用液壓泵經(jīng)底部的油口向蓄能器充油。在壓力油的作用下，頂開菌形閥，油進(jìn)入容器內(nèi)，壓縮膠囊，當(dāng)氣腔和液腔的壓力相等時，膠囊處于平衡狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)需要用油時，在氣體壓力作用下，囊膨脹，輸出壓力油。二、油壓裝置

---囊式蓄能器油泵的作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，是油壓裝置不可缺少的的動力元件。油泵有定量泵和變量泵兩種，在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓裝置上一般采用定量泵。定量泵的種類繁多，它包括齒輪泵、三螺桿泵、定量葉片泵、定量柱塞泵等等。但應(yīng)用最為廣泛的就是三螺桿泵，然后就是齒輪泵，柱塞泵也有一定的應(yīng)用。二、油壓裝置

---油泵二、油壓裝置

---三螺桿泵三螺桿泵特點：螺桿泵是一種轉(zhuǎn)子型容積式泵，它利用螺桿轉(zhuǎn)動將液體沿軸向壓送而進(jìn)行工作。按螺桿根數(shù)，分為單螺桿泵、雙螺桿泵和三螺桿泵等，在液壓傳動上使用最為廣泛的是具有良好密封性能的三螺桿泵。螺桿泵的主要優(yōu)點：1）螺桿泵的輸油量大，且輸油過程是連續(xù)的，所以流量的脈動小，。2）螺桿泵工作時無閉死容積，不會出現(xiàn)困油現(xiàn)象，所以噪音小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。3）主動螺桿與從動螺桿之間無接觸（即主動螺桿不把扭矩傳給從動螺桿），無摩擦力存在，因而磨損小，壽命長。二、油壓裝置

---三螺桿泵二、油壓裝置

---齒輪泵外嚙合齒輪泵

外嚙合齒輪泵中，在吸油區(qū)和排油區(qū)附近由兩個齒輪的齒廓。殼體和側(cè)蓋板等形成兩個密閉的容積。齒輪轉(zhuǎn)動時在吸油區(qū)附近的封閉容積變大，在排油區(qū)的封閉容積變小。由于齒輪的齒頂和殼體內(nèi)孔表面間及齒輪端面和蓋板間間隙很小，而且嚙合的接觸面接觸緊密，其密封作用并把兩腔隔開。

因此，齒輪傳動時泵便連續(xù)地，周期性地排油。二、油壓裝置

---齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵

內(nèi)嚙合齒輪泵是靠一個小齒輪1（主動齒輪）與一個相對較大的內(nèi)齒環(huán)2（從動齒輪）相嚙合而工作的，其中有一個月壓板3將吸油腔4與壓油腔5相隔開。

二、油壓裝置

---齒輪泵油泵的工作方式及輸油量確定油泵的運行方式有間歇式和連續(xù)式兩種。前者是靠壓力開關(guān)位置接點來控制；后者則是通過卸荷閥來實現(xiàn)。依照GB/T9652.1《水輪機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)條件》中規(guī)定：“組合式和分離式油壓裝置應(yīng)設(shè)置2臺油泵，每臺油泵的輸油量足以補(bǔ)充漏油量，并有最少2倍的安全系數(shù)。通常每臺泵的每分鐘輸油量不大于接力器容積的0.65倍?！痹谡{(diào)整過程中，油泵應(yīng)能在時間T內(nèi)，補(bǔ)充自壓力容器中輸出的油量。時間T，即油泵的“恢復(fù)時間”不宜太短。一般油泵“恢復(fù)時間”為60~100秒。二、油壓裝置

---油泵組合閥的功用組合閥是具有單向逆止、減載延時、安全溢流及卸荷旁通等作用的多功能集合閥組。其主要功用是保護(hù)油泵、壓力油罐及用油系統(tǒng)的壓力安全，以及油泵電機(jī)實現(xiàn)空載啟動減小對電網(wǎng)沖擊。組合閥安裝在油泵出口與壓力油罐連接的管路上。二、油壓裝置

---組合閥組合閥組合閥的整定值：當(dāng)壓力油罐中的壓力高于工作壓力上限的2%時，油泵安全閥開始排油。當(dāng)油壓高于或等于工作油壓上限10%時，安全閥應(yīng)全部打開，并使壓力油罐內(nèi)的壓力不再升高。油壓降到工作油壓的85%時，安全閥應(yīng)完全關(guān)閉。二、油壓裝置

---組合閥油壓裝置的自動化元件包括控制元件和測量元件，主要有壓力開關(guān)、壓力變送器、液位變送器、油位計、自動補(bǔ)氣裝置及空氣安全閥等。隨著自動化水平和管理水平的提高，油壓裝置上的測量、控制等自動化元件的配置也愈來愈高。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)其功用進(jìn)行合理的選擇。二、油壓裝置

---測控元件測控元件1、液位計—主要用于指示壓力罐內(nèi)和回油箱內(nèi)的油位。如有自動補(bǔ)氣功能，還需要增設(shè)液位開關(guān)和液位傳感器，時時監(jiān)測液位并發(fā)訊控制；2、壓力開關(guān)—用于控制油泵電機(jī)的啟停和事故高低油壓報警停機(jī)。通常二臺油泵方案最少需要5只開關(guān)。3、壓力變送器—主要用于監(jiān)控。4、自動補(bǔ)氣裝置—集手自動補(bǔ)氣、排氣及空氣過濾一體。保證壓力油罐的正常油氣比。

各種壓力整定值和油位的確定（供參考）壓力油罐各種壓力的整定值（供參考）：工作油壓上限，一般取額定工作油壓；工作油壓下限，一般取額定工作油壓的92～95%；備用油泵啟動壓力，一般取額定工作油壓的85～90%；事故低油壓整定值應(yīng)按水輪機(jī)制造廠家提供的數(shù)據(jù)整定。二、油壓裝置

---測控元件壓力油罐的總?cè)莘e的35%處的油位（35%V）定位正常油位，上、下限油位分別為總?cè)莘e的（38～40）%和（30～33）%。當(dāng)油位超過上限值而油壓降到工作油壓的下限時，應(yīng)向壓力油罐補(bǔ)氣?；赜拖淇?cè)莘e的50%處的油位為正常油位，上、下限油位一般為總?cè)莘e的40%及60%。油位高于上限或下限時，由液位開關(guān)發(fā)出信號。二、油壓裝置

---測控元件三、機(jī)組過速保護(hù)3-1、分段關(guān)閉裝置3-2、事故配壓閥3-3、重錘關(guān)機(jī)3-1分段關(guān)閉裝置

當(dāng)水電站的壓力過水系統(tǒng)慣性時間常數(shù)TW值較大時，在機(jī)組甩負(fù)荷過程中，有可能難以保證水壓上升和轉(zhuǎn)速上升同時滿足調(diào)保計算的要求。一般解決的方法主要是設(shè)置調(diào)壓井、裝調(diào)壓閥或改變導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律等，通常采用改變導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律的方法較多。為適應(yīng)不同水電站的需要，在調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有電氣液壓控制或機(jī)械液壓控制的分段關(guān)閉裝置，用于實現(xiàn)導(dǎo)葉的關(guān)閉規(guī)律，滿足調(diào)保計算的要求。

分段關(guān)閉裝置的容量選型應(yīng)與大中型調(diào)速器的工作容量相適應(yīng)，并滿足主接力器的關(guān)閉速率要求。3-1分段關(guān)閉裝置3-1分段關(guān)閉裝置3-2事故配壓閥裝置

機(jī)組甩去全部負(fù)荷，而水輪機(jī)導(dǎo)葉開度大于空載開度時，水輪機(jī)轉(zhuǎn)速將持續(xù)升高，直到過剩的能量全部消耗于克服各種機(jī)械損失和水力損失為止。這一升高的轉(zhuǎn)速叫飛逸轉(zhuǎn)速，而相應(yīng)的工況則稱之為飛逸工況。在發(fā)生飛逸時，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動部分所受的離心力，要比正常轉(zhuǎn)速下大得多，此刻機(jī)組的轉(zhuǎn)動部分會產(chǎn)生不同程度的損壞，甚至造成不堪設(shè)想的嚴(yán)重后果。

為防止飛逸或限制飛逸轉(zhuǎn)速值，必須設(shè)置機(jī)組過速保護(hù)。根據(jù)電站不同的水輪機(jī)型式，一般混流式、軸流轉(zhuǎn)槳和沖擊式機(jī)組設(shè)置有事故配壓閥、快速閘門或進(jìn)水球閥；而貫流式機(jī)組則是在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)控制環(huán)一側(cè)配置關(guān)閉重錘，設(shè)置重錘關(guān)閉控制裝置。3-2事故配壓閥裝置3-3重錘關(guān)機(jī)裝置四、典型調(diào)速器常規(guī)機(jī)型

□混流式---單調(diào)節(jié)

□軸流轉(zhuǎn)漿式---雙調(diào)節(jié)特殊機(jī)型

□貫流式---雙調(diào)節(jié)

□沖擊式---多噴嘴

四、典型調(diào)速器

---混流式電液轉(zhuǎn)換元件采用流量輸出型：--比例閥---比例伺服閥---數(shù)字閥等等。用于混流式單調(diào)節(jié)系統(tǒng)四、典型調(diào)速器

---混流式四、典型調(diào)速器

---混流式四、典型調(diào)速器

---混流式四、典型調(diào)速器

---軸流轉(zhuǎn)槳電液轉(zhuǎn)換元件采用流量輸出型：--伺服電機(jī)。

用于轉(zhuǎn)槳式雙調(diào)節(jié)機(jī)組四、典型調(diào)速器

---軸流轉(zhuǎn)槳式電液轉(zhuǎn)換元件采用流量輸出型：--比例閥---比例伺服閥---數(shù)字閥等等。

用于軸流轉(zhuǎn)槳等雙調(diào)節(jié)機(jī)組四、典型調(diào)速器

---用于貫流式機(jī)組四、典型調(diào)速器

---沖擊式電氣控制部分采用微機(jī)控制器，測頻、調(diào)節(jié)器及電源雙冗余容錯結(jié)構(gòu)，提高整機(jī)系統(tǒng)的可靠性采用直聯(lián)式系統(tǒng)方案。噴針控制單元采用電液隨動系統(tǒng)進(jìn)行比例控制，接受計算機(jī)PID信號；折向器則是根據(jù)轉(zhuǎn)速判斷和開停機(jī)狀態(tài)進(jìn)行開關(guān)量控制。噴針采用“一閥一控”、僅有一級放大的電液隨動系統(tǒng)，使得多噴嘴系統(tǒng)產(chǎn)生的多套子液壓控制單元結(jié)構(gòu)簡單，其各噴針的出力分配由計算機(jī)電氣回路實現(xiàn)。機(jī)械液壓系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)化液壓元件［8］，實現(xiàn)了模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而規(guī)避了小批量生產(chǎn)、自制生產(chǎn)零部件所帶來的不穩(wěn)定質(zhì)量問題，大幅度提高了具有多子液壓系統(tǒng)的沖擊式調(diào)速器的可靠性和可維護(hù)性。四、典型調(diào)速器

---沖擊式國內(nèi)最高油壓為16MPa，國外有18~22MPa液壓行業(yè)35MPa，甚至有更多高的應(yīng)用高油壓技術(shù)成熟主要應(yīng)用于混流式機(jī)組軸流轉(zhuǎn)槳機(jī)組有應(yīng)用，但受到受油器結(jié)構(gòu)限制五、高油壓調(diào)速器1、工作壓力的提高，大大減小設(shè)備體積，更好更多的結(jié)合液壓工業(yè)技術(shù)、引入標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，減少自制加工件的不穩(wěn)定因素，從而降低制造成本和提供工作可靠性。2、壓力容器采用液壓標(biāo)準(zhǔn)的囊式蓄能器，替代了傳統(tǒng)的壓力油罐。采用囊式蓄能器儲能，膠囊內(nèi)所充氮氣與液壓油不直接接觸，油質(zhì)不易劣化，延長液壓油使用壽命；囊式蓄能器膠囊密封極為可靠，氮氣極少漏失，運行中無須補(bǔ)氣，減少了運行維護(hù)的工作量；由于不須設(shè)置高壓空氣系統(tǒng)，可使電站節(jié)約一筆十分可觀的投資和運行費用五、高油壓調(diào)速器3、油泵可采用普通液壓標(biāo)準(zhǔn)型高壓齒輪泵，拓展了油泵的選擇范圍。4、主接力器的結(jié)構(gòu)尺寸得到大大減小，大多可直接采用或參考工程用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，使得接力器的結(jié)構(gòu)、密封方式等有了更規(guī)范化的設(shè)計和檢測，解決了小批量單件生產(chǎn)導(dǎo)致的泄露、摩擦力大及互換性差等問題。五、高油壓調(diào)速器5、很大范圍內(nèi)（調(diào)速器操作功），液壓系統(tǒng)無需配置專用主配壓閥，而是采用輸出流量相當(dāng)?shù)囊患壉壤y直接驅(qū)動接力器，或二級比例閥,或一級與大功率級液動換向閥、插裝閥聯(lián)動，實現(xiàn)較大功率的液壓放大。6、液壓元件標(biāo)準(zhǔn)化程度的提高，具有良好的互換性并易于集成及實現(xiàn)不同控制功能。其主控液壓元件的連接尺寸分別符合IN24340/DIN24342/ISO7368以及GB2877，可與國內(nèi)外主要液壓件公司同類產(chǎn)品完全互換。五、高油壓調(diào)速器五、高油壓調(diào)速器五、高油壓調(diào)速器五、高油壓調(diào)速器

----GYT—600/1000六、常見故障及故障處理

調(diào)速器在調(diào)整試驗過程中和投入運行以后，可能遇到各種類型的故障或不正常的運行情況，發(fā)生這些問題的原因可能來自被控系統(tǒng)，也可能是由于調(diào)速器本身制造裝配不良，元件出現(xiàn)缺陷或調(diào)整不當(dāng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不正常情況后，應(yīng)首先通過觀察，判斷故障的類型，然后確定是調(diào)速器本身的原因，還是調(diào)速器之外的原因。

總之，一定找到問題的真正原因。只有當(dāng)原因找到后才能確定解決問題的方法。現(xiàn)象：油泵啟動頻繁、明顯外漏

原因1：主配偏離中位

運動零件如閥芯閥套間隙因磨損明顯加大

控制元件如比例閥、手動閥、換向閥復(fù)中差

液壓鎖（液控單向閥）處有異物

原因2:油壓裝置閥組主控閥泄漏

原因3：機(jī)組導(dǎo)葉接力器或漿葉受油器竄油

六、常見故障及故障處理

----耗油量大

六、常見故障及故障處理

---接力器抽動現(xiàn)象：空載狀態(tài)頻率波動較大，并網(wǎng)后接力器往

復(fù)運動頻繁且幅度較大，經(jīng)電氣參數(shù)調(diào)整

無效，切手動后仍然如此。

原因：主要運動零件卡澀、位移傳感器故障。

如主配壓閥的引導(dǎo)閥、電液比例閥

處理：清洗七、我國調(diào)速器機(jī)械液壓部分現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢大量應(yīng)用液壓工業(yè)先進(jìn)技術(shù)