水輪機組調速器的發(fā)展過程及其現(xiàn)狀ppt-Slide1

水輪機組調速器的發(fā)展過程及其現(xiàn)狀高翔第一頁，共十四頁。什么是水輪機調速器？水輪機調節(jié)是通過水輪機調節(jié)系統(tǒng)根據(jù)機組轉速的變化不斷地改變水輪機過流量來實現(xiàn)的。水輪機調節(jié)系統(tǒng)是由調節(jié)控制器、液壓隨動系統(tǒng)和調節(jié)對象組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通常把調節(jié)控制器和液壓隨動系統(tǒng)統(tǒng)稱為水輪機調速器。如圖第二頁，共十四頁。調速器的作用？能自動調節(jié)水輪發(fā)電機組的轉速，使其保持在額定轉速允許偏差內運轉，以滿足電網對頻率質量的要求。能使水輪發(fā)電機組自動或手動快速啟動，適應電網負荷的增減，正常停機或緊急停機的需要。當水輪發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中并列運行時，調速器能自動承擔預定的負荷分配，使各機組能實現(xiàn)經濟運行。能滿足轉槳式、沖擊式水輪機雙重協(xié)聯(lián)調節(jié)的需要。

第三頁，共十四頁。機械液壓調速器電子管電液調速器晶體管電液調速器集成電路電液調速器微機電液調速器水輪機調速器的發(fā)展歷程第四頁，共十四頁。機械液壓調速器（20世紀30年代至今）最具代表性的機調為YT型，其結構為：自動調節(jié)機構控制機構油壓設備保護裝置監(jiān)視儀表及其他離心擺（測速）

引導閥和輔助接力器（第一級放大）硬性局部反饋機構（第一級放大反饋）

主配壓閥和主接力器（第二級放大）;機構—硬反饋機構和緩沖裝置（第二級放大的跨越反饋）轉速調整機構開度限制機構手動啟動、停機操作機構切換裝置回油箱、壓力油罐和中間油罐螺桿油泵及其控制用的電接點壓力表補氣閥、止回閥和安全閥轉速調整與開度限制機構的保護限位開關緊急停機電磁閥油壓裝置事故低油壓壓力信號器轉速調整與開度限制機構指示表轉速表與壓力表濾油器及油管路等第五頁，共十四頁。技術成熟，故障率低緩沖器參數(shù)整定困難轉速死區(qū)大，水輪機調節(jié)系統(tǒng)靈敏度差，空載時機組頻率波動大，穩(wěn)定性差機組頻率不能自動跟蹤電網頻率，同期并網沖擊電流大，難于及時準確并網自動化程度低，難以適應無人值班或少人值守及微機監(jiān)控的要求機械液壓型調速器其特點為：機械液壓型調速器應用情況：限于成本，仍有不少小水電應用機械液壓型調速器，如YT型。但由于其缺點過多，已經不適應現(xiàn)代電能生產的需要。目前對其進行技術改造的方案技術已經比較成熟，改造后基本可以達到控制要求，成本也不高，已成為許多小水電的選擇。第六頁，共十四頁。電子管電液調速器（20世紀60年代至70年代）晶體管電液調速器（20世紀60年代至70年代）集成電路電液調速器（20世紀70年代至80年代）統(tǒng)稱為電氣液壓型調速器（電液調速器）第七頁，共十四頁。多數(shù)是以緩沖式機械液壓調速器為基礎用電氣測頻回路代替機械飛擺用RC微分電路代替緩沖器多數(shù)帶有中間接力器系統(tǒng)結構與機械液壓調速器大同小異電液調速器的結構與機械調速器相比，電液調速器具有很大的優(yōu)勢，其對高水頭大容量的水輪發(fā)電機組及大電網運行的機組控制，比機械調速器優(yōu)越很多，限于成本，所以只在當時的大型機組上得到了應用。第八頁，共十四頁。電液調速器的特點（與機調相比）具有較高的精確度和靈敏度制造成本低易于實現(xiàn)各種參數(shù)的綜合，便于實現(xiàn)成組調節(jié)及遙控便于增設一些輔助性的調節(jié)回路以改善調節(jié)品質;為電站的經濟運行、自動化水平及調節(jié)品質的提高提供了很有利的條件。能迅速可靠地實現(xiàn)各種調節(jié)參數(shù)的調整和運行方式的切換便于實現(xiàn)電子計算機控制便于標準化、系列化，便于實現(xiàn)單元組合化，利于生產制造和質量的提高安裝、檢修、試驗調整都比較方便第九頁，共十四頁。微機調速器隨著電網容量的不斷擴大，電力用戶對電能質量的要求不斷提高，模擬式電液調速器的故障率很高，已難以勝任機組穩(wěn)定運行的需要。此外，普通電液調速器還存在著動態(tài)特性、調節(jié)性能差等缺點。因此，水力發(fā)電生產呼喚性能更加優(yōu)異的電液調速器出現(xiàn)，這對提高供電質量非常重要。微機調速器在電液調速器的優(yōu)點上有加強，又避免了其缺點，因此得到了迅速的推廣，以至于電液調速器幾乎“滅絕”第十頁，共十四頁。微機調速器的結構如圖是一個微機雙調節(jié)調速器，其所有的信號采集進入微機調節(jié)器，經過分析計算后由功率驅動單元通過電液轉換對導葉和漿葉進行控制，在控制過程中，上位機隨時可以監(jiān)視調節(jié)器狀態(tài)，也可隨時改變調節(jié)參數(shù)。微機調節(jié)器內部可采取冗余結構，大大提高可靠性。第十一頁，共十四頁。微機調速器的特點（與電液調速器相比）調速系統(tǒng)具有更加優(yōu)良的靜態(tài)和動態(tài)特性。采用了新型的電液轉換元件，抗油質污染的能力提高，可靠性得到很大提高?？刂乒δ芡晟?，靈活性大、調節(jié)性能好、控制功能強容錯控制功能、故障診斷功能定位精度高、響應速度快、結緊湊簡單和維護方便。易于實現(xiàn)與廠站級計算機監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口和遠方控制，為提高水電廠綜合自動化水平奠定了基礎。第十二頁，共十四頁。水輪機調速器是水電站重要的基礎自動化設備，其質量的好壞直接影響到電能品質和電站安全經濟運行。近十年來，我國水輪機調速器取得了可喜的進展，今后十年內我國水電事業(yè)將會有更大發(fā)展，一批大型、巨型水電站將興建、投運，中、小型水電站也將大力發(fā)展，老電站的更新改造亦將逐年展開，這就需要更多、更好、各種類型的調速器。我們應在現(xiàn)有基礎上認真總結提高，自立更生地開發(fā)、生產優(yōu)質的水輪機調速器。另外，我們還需吸收國外先進經驗，特別在加工質量和工藝水平上要急起直追，以使我國水輪機調速器產品質量全面達到國際先進水平，更好地滿足我國水電事業(yè)發(fā)展的需要，并逐步走向國際市場。第十三頁，共十四頁。內容總結水輪機組調速器的發(fā)展過程及其現(xiàn)狀。最具代表性的機調為YT型，其結構為：。硬性局部反饋機構（第一級放大反饋）。油壓裝置事故低油壓壓力信號器。集成電路電液調速器（20世紀70年代至80年代）。統(tǒng)稱為電氣液壓型調速器（電液調速器）。易于實現(xiàn)各種參數(shù)的綜合，便于實現(xiàn)成組調節(jié)及遙控。為電站的經濟運行、自動化水平及調節(jié)品質的提高提供了很有利的條件。能迅速可靠地實現(xiàn)各種調節(jié)參數(shù)的調整和運行