水电厂调速器系统讲义
水电站水轮机调速器的调试与常见问题分析
水电站水轮机调速器的调试与常见问题分析发布时间：2021-03-08T10:49:05.327Z 来源：《基层建设》2020年第28期作者：谈明明[导读] 摘要：在水轮发电机组的运行中，水轮机调速器不仅直接影响水轮机运行的稳定性，而且还间接影响水轮发电机组的正常稳定运行。
中国葛洲坝机电建设有限公司四川成都 611130摘要：在水轮发电机组的运行中，水轮机调速器不仅直接影响水轮机运行的稳定性，而且还间接影响水轮发电机组的正常稳定运行。
水轮机调速器的调试和维护是管理水轮发电机组的重要组成部分。
科学适当的调试和维护方法与水轮机调速器的功能直接相关，并且还会影响水轮机机组的运行条件。
在此基础上，本文分析了水轮机调速器的功能，阐述了水轮机调速器的调试和维护策略以及水轮机调速器的运行方法。
关键词：水电站；水轮机调速器；调试引言作为水轮发电机组发电系统的重要组成部分，水轮机的运行状况会影响水轮发电机组的运行状况。
因此，为了保证水轮发电机组的正常稳定运行，有必要对水轮机进行科学的管理和维护，以确保水轮机的稳定运行[1]。
水轮机调速器是水轮机的重要组成部分，如果员工要调整水轮机的运行条件，必须依靠调速器。
如果在使用水轮机时调速器出现问题，不仅会影响水轮机的运行，还会影响水轮发电机组的正常运行。
水电厂的相关人员调试和维护水轮机调速器需要采用正确和适当的方法，从而确保水轮机的正常运行以及水电厂的正常稳定运行。
1水电站水轮机调速器的功能作为水轮机的重要组成部分，水轮机调速器也是实现水轮机调节的关键环节。
为了确保水轮机的正常运行并相应地确保水轮发电机组的正常和稳定运行，水轮机调速器通常具有两个功能：电网连接功能和调节功能。
调节功能是水轮机调节器的主要功能，也是反映涡轮值的功能，并且具有调节水轮机的运行速度，水流，输出等的功能[2]。
这意味着在水轮机运行期间，员工将使用调速器的调节功能将水轮机的转速，功率，水流量等根据自己的需要调节到适当的值，从而确保水轮机运行的安全性和稳定性。
第八章 水电站辅助设备
第八章水电站辅助设备水电站辅助设备包括水轮机调速器，水电厂油系统，水电厂供水（排水）系统、高（低）压气系统。
§1、水轮机调节的基本知识一、水轮机调速器类型、调速器型号的含义。
1、调速器类型：水轮机调节系统比较复杂，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（简称电调）调速器和微机调速器。
按调整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，又采用改变导叶开度的方式来调节流量的单调；而轴流定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，还采用快联动作改变折向器开度的方法调节流量，也叫双调。
2、调速器型号的含义是：□□□—□主配压阀的直径（mm）；调速器的基本代号（T）；双调节（S），单调节（无代号）；电气液压型(D)、机械液压型（无代号）、微机型（W）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。
WBST—A产品系列代号：A—机电分拒、B—机电合拒。
调速器的基本代号。
调节方式：S—双调；D—单调。
电—位转换型式：B—步进电机；D—电流转化器调节器形式：W—微机型。
BST—□□□—□□油压（Mpa）主配压阀直径（mm）调速器的基本代号调节方式：S—双调，D—单调电—位移转换型式：B—步进电机，D—电液转换器。
yDT—18000—4.0—sko5A：表示带压力油罐的模拟式电气液压调速器，其接力器工作容量18000N·m额定油压4.0Mpa为天津机电控制设备厂0.5系列第一次改型产品。
yT—6000—2.5：表示带压力油罐的机械液压调速器，统一设计产品。
接力器容量6000N·m。
额定油压2.5MpaWST—100/50—4.0—HDJA：表示不带压力油罐的微型双调节电气液压调速器，主配压阀直径为100mm，许用输油量为50L/S，额定油压4.0Mpa，为哈尔滨电机TA型产品。
水电站调速器系统调速器故障说明及处理措施
水电站调速器系统调速器故障说明及处理措施调速器故障说明及处理措施1、电柜以开关量方式送监控系统的故障有：（1）“调节器A套总故障”或“调节器B套总故障”：PT测频消失、齿盘测频1或齿盘测频2有一个消失、导叶反馈故障、两套伺服比例阀模块有一个报警、功率测量反馈故障、导叶液压故障、功率给定模拟量测量故障、蜗壳进口压力及尾水管出口压力测量故障(水头故障)。
有上述故障时报警。
处理措施：检查电调故障报警窗口显示的具体故障信息，同时检查去监控系统通讯内容中的报警信息，针对具体故障进行处理。
（2）“A套导叶采样故障”或“B套导叶采样故障”A套导叶采样数据超过了设定的最小限制或最大限制时报警，一般当导叶变送器输出信号超过合理范围（4-20mA）时，报警动作。
处理措施：检查导叶传感器供电电压，正常范围（20-25V），检查传感器输出电流，正常范围（4-20mA）对应全行程，同时检查信号分配模块供电电压（20-25V）和输出信号（4-20mA），还可以检查外部接线是否有松动。
（3）“A套伺服比例阀故障”或“B套伺服比例阀故障”当伺服比例阀出现下述任一故障时报警：a：伺服比例阀反馈传感器断线，b：伺服比例阀线圈电流为零（掉电），c：伺服比例阀功放输入信号和伺服比例阀反馈比例关系偏差过大（可能阀卡），延时报警。
d：导叶控制综合模块失电或者故障处理措施：检查伺服比例阀反馈传感器和伺服比例阀线圈接线是否松动，观察功放板上LVDT指示灯、UB灯显示是否正常，若均正常，可以检查伺服比例阀是否有卡涩，对伺服比例阀进行清洗或更换。
检查综合控制模块是否工作正常。
（4）“A套水头采样故障”或“B套水头采样故障”当蜗壳进口压力或尾水管出口压力测量数据超过了设定的最小限制或最大限制时报警，一般当变送器输出信号超过合理范围（4-20mA）时，报警动作。
处理措施：检查水位传感器供电电压，正常范围（20-25V），同时检查传感器输出电流，正常范围（4-20mA）对应全行程，检查信号分配模块供电电压（20-25V）和输出信号（4-20mA），还可以检查外部接线是否有松动。
水电站调速器系统
*水电站调速器系统简介1．概述*水电站有单机容量为550MW的机组6台，总装机容量为3300MW，是我国20世纪投产的最大的电厂。
二滩电厂的调速系统是由瑞士HYDRO VEVEY公司提供，集油槽和接力器由加拿大GE公司提供。
二滩电厂电调柜位于发电机层，机调柜和压油装置位于水轮机层。
水轮机最低运行水头135米，最高水头185米。
压油装置额定压力6Mpa。
机组测频为磁盘测速。
2．微机调速器的硬件结构微机调速器的硬件系统包括可编程控制单元、辅助控制电源、电气柜操作控制面板和数据采集、隔离、变换的其它外围设备等。
3．调速系统组成及功能调速系统由机调柜、电调柜、压油装置和接力器等组成。
3.1电调柜电调柜由2个调速器头、开出继电器、光隔、模拟量切换继电器等组成。
3.1.1调速器头：调速器头的基本作用是指挥系统，两个速器头相互独立又互为备用，当一个调速器头故障时，另一调速器头能无扰动的投入正常运行。
3.1.2开出继电器：开出继电器的主要作用就是将控制盘内的设备与盘外的设备分隔开来，保护调速器头I/O板及CPU部分。
3.1.3模拟量输入、输出光隔：其主要作用一是能滤掉信号中的干扰脉冲信号，另外也能保护调速器头的AI板和CPU部分。
3.1.4模拟量切换继电器：模拟量切换继电器的主要作用就是当两个调速器头发生切换的时候，控制盘面板的仪表显示和远方信号也能相应的发生切换，以保证远方能监控机组的现状。
3.2机调柜机调柜由开停机电磁阀、开停机中间继电器、电磁伺服阀、电磁配压阀等组成。
3.2.1开停机电磁阀：主要用于机组的正常开机和停机。
3.2.2开停机中间继电：开出继电器的主要作用就是将控制盘内的设备与盘外的设备分隔开来。
3.2.3电磁伺服阀：是调节系统电气和机械连接的桥梁，它将电气的调节信号转换成机械信号，控制机组的转速和出力。
3.2.4电磁配压阀：它依靠压油装置的高压油放大电磁伺服阀传递过来的机械信号，操作接力器，调节机组的转速和出力。
水电厂水轮发电机组调速器的运行及维护措施
水电厂水轮发电机组调速器的运行及维护措施摘要：水轮发电机调速器是控制水电厂正常生产、保障发电稳定的一个重要组件。
因为在水轮机运转中只有保证调速器的功能正常才可以保障轮发电机的正常运转和发电。
在水电厂的实际运行中水轮发电机调速器因为外界和自身原因有经常会出现各种故障，影响到水电站发电稳定性和发电质量。
为了保障发电厂的运行效益，应切实健全水轮发电机调速器的维护和故障处理体系。
本文主要结合本人的工作经验水轮发电机调速器的运行及维护措施进行简单的探讨。
关键词：水电厂；水轮机；调速器，一、调速器在水电厂的作用在电厂的运行生产中，水轮发电机调速器主要起到了稳定电源和负荷的功能。
因为发电站的水轮发动机在运转过程中受制于各种因素的影响，其转速和发电频率都可能会存在差异，只有控制水轮机运转的速度才可以保证电能频率的稳定性。
对于一个城市的供电系统来，通常以电压和频率的稳定性来评价供电系统的供电质量。
因为现阶段大家所使用的电子设备都比较精密，若频率或电压发生较大波动必然会影响到用户的电子设备，严重的会缩短电子设备寿命甚至损坏。
以不可调频控制的电机为例，若供电系统的供电不稳定，出现供电频率偏低的情况，必然会影响到电动机的正常运转，导致转速下降，降低生产效率，同时还缩短电动机的寿命。
若电动机频率过高，必然会增加没必要的功率消耗，降低电动机的使用经济性，同时转速加快还可能会导致电机自身发热过快，烧坏内部组件。
而水轮机调速器的功能就是通过二次回路和智能控制系统相配合，控制到水轮机的工作状态，比如开机、关机、通过调整负荷来控制转速等。
同时调速器还可以与其他的智能控制系统配合使用，实现对于水轮发电机的额定控速，保护水轮发电机的寿命，提高发电的质量。
二、水轮发电机调速器的维护措施水轮机在发电站的使用寿命及使用状态除了受到自身品牌和品质的影响之外，与水轮机在运行中的日常维护策略也有直接相关的关系。
对于调速机的维护应包含工作环境控制、主动系统检查维护、运行状态维护等。
水电站水轮机调速器的调试与维护
水电站水轮机调速器的调试与维护摘要：如果水轮机调速器存在故障问题，导致水轮机无法正常应用。
并且，在水电站运行过程中，设备出现故障问题是无法避免的，而这些问题的出现也是不能预测的，尤其是水轮机调速器，做好水轮机调速器维护工作是非常必要的。
通过加强水电站水轮机调速器调试和维护管理，可以有效保证水轮机调速器运行安全，减少水轮机调速器故障问题出现。
关键词：水电站；水轮机调速器；调试；维护1水轮机调速器研究现状在水力机组历史发展过程中，一开始人们最先采用机械液压调速器。
当时因为社会需求较小，大部分水电站都使用的水力发电机组单机容量较小，水电站所带负荷也相对孤立，没有过多复杂的调节环节，机械液压调速器在当时取得了较为优良的调节效果。
随着工业生产的日益增长以及人们需求的不断变化，单机容量较大，所带负荷复杂的中大型水电站成为水电事业的主流，从而对调速器的灵敏度、快速性、准确性提出了更高的要求，机械液压调速器在这种情况下的调节效果往往不能够准确、及时地对机组进行控制，逐渐被社会所淘汰。
到了上世纪70年代，微机调速器的出现提升了水轮机调节系统的这一性能，当时科学家们围绕微机调速器展开了大量研究。
我国于上世纪80年代在电液调速器的基础上自主研发出了第一台微机调速器，紧接着又研发出了单调节微型调速器和双调节微型调速器。
调速器在水轮机调节系统中起着至关重要的作用，其本身的参数组合很大程度上决定着水轮机调节系统的稳定运行与用电质量。
2水电站水轮机调速器的调试2.1充水前调试充水前调试的内容如下：①紧急停机与复归工作是否正常；②手动/自动切换的正确与切换角度；③手动/自动切换时导叶实际开度是否存在变化，要求是无变化；④开机、并网、调相、甩负荷、模拟停机时调速器状态转换及各种状态工作是否正常；⑤调节模式切换过程与切换精度是否准确；⑥调试最大出力限制线及启动开度校准；⑦各种模式的手动切换是否灵活；⑧电源消失前后接力器变化幅度是否存在变化，要求是无变化；⑨事故与故障信号动作是否正确，要求正确；⑩静特性试验时调速器转速是否存在死区和非线形度，要求不允许出现死区与非线性度；⑪对步进式电液转换器试验并测绘电液转换器的静特性曲线，测定步进式电液转换器的工作范围和死区。
水电站教程课件 第四章 水轮机调节
第四章 水轮机调节学习提示内容：介绍水轮机调节的任务，水轮机调节系统特性，水轮机调速器的工作原理，调速器的类型，调速系统的油压装置。
重点：水轮机调节的途径，调速器和油压装置的选择。
要求：了解水轮机调节系统特性，水轮机调速器的工作原理；掌握水轮机调节的概念和调节途径，调速器的种类和适用情况、油压装置的选择。
第一节 水轮机调节的任务一、问题提出水电站作为电力系统的供电电源，不仅要保证供电的安全可靠，而且要保证供电电压和频率的稳定。
在电力系统中，由于电压和频率的过大变化会严重影响供电质量，使电力用户的产品质量和正常生产遭受破坏。
因此，我国电力系统规定：电力系统的频率应保持为50Hz ，当电力系统容量小于50万kW 时，频率偏差值不超过±0.5Hz ；当电力系统容量大于等于50万kW （大电力系统），频率偏差值不超过±0.2Hz 。
用户端电压变动幅度的允许范围是：35kV 及其以上的用户为额定电压的±5%，10kV 及其以下的用户为额定电压的±7%，低压照明用户为额定电压的+5% ～-10%。
一些发达国家，对频率和电压的稳定要求更加严格。
电力系统的负荷是随时不断变化的，由于负荷的变化而引起系统电压和频率变化势必会影响供电质量。
这要求系统中承担调频任务的机组，在系统负荷变化时，能迅速改变其功率使之适应于外界负荷的变化，并同时使电力系统的电压和频率恢复和保持在允许变化范围以内。
在水电站中，电压调整由发电机的电压自动调整系统（励磁装置）实现，频率调整由水轮机的调速器来完成。
二、水轮机调节任务与途径发电机输出电流的频率f 与其磁极对数p 和转速n 的关系为/60f pn =。
对一定的发电机来说，其磁极对数p 是固定不变的，要调节发电机电流频率f 只能调节水轮机的转速n ，所以水轮机调节的实质就是转速调节。
因此，水轮机调节的基本任务就是根据外界负荷的变化，通过调节机组出力使之与外界负荷相适应并保证机组的转速变化在规定范围之内。
水电站水轮机调速器的调试和维护
水电站水轮机调速器的调试和维护【摘要】水电站水轮机调速器是水轮机的核心部件，对水电站的发电效率和稳定性起着至关重要的作用。
在调试和维护方面，我们需要做好充分的准备工作，注意调试过程中的细节，以及及时处理常见故障。
定期维护水轮机调速器可以延长其使用寿命，提高水电站的运行效率和发电能力。
持续进行调试和维护工作可以确保水轮机的正常运行，保障水电站的稳定性和安全性。
水电站水轮机调速器的调试和维护工作是一项持续进行的重要工作，对于提高水电站的运行效率和发电效率具有重要意义。
【关键词】水电站、水轮机调速器、调试、维护、研究意义、准备工作、注意事项、故障处理、定期维护、周期安排、正常运行、发电效率、稳定性、安全性。
1. 引言1.1 水电站水轮机调速器的重要性水电站水轮机调速器是水电站中的关键设备之一，其在水轮机的运行中起着至关重要的作用。
水轮机调速器可以通过控制水轮机叶片的角度或调节水轮机的进水量来实现对水轮机转速的调节，从而保证水轮机在不同负荷条件下的稳定运行。
水电站的发电效率和安全性都离不开水轮机调速器的正常工作。
水电站水轮机调速器的重要性体现在以下几个方面：调速器可以控制水轮机的转速，保证水轮机在设计转速范围内正常运行，确保水电站的发电效率；调速器可以根据电网负荷的变化实时调节水轮机的负荷，确保水电站稳定提供电力；通过调速器可以对水轮机进行保护，避免因转速过快或过慢而对水轮机造成损坏。
在水电站运行中，水轮机调速器的重要性不言而喻。
对水轮机调速器进行调试和维护工作显得尤为重要。
只有及时发现并排除问题，确保调速器的正常运行，才能保障水轮机的正常运行和发电效率，提高水电站的稳定性和安全性。
对于整个水电站的运行至关重要。
1.2 调试和维护的必要性在水电站水轮机调速器的日常运行中，调试和维护工作是至关重要的。
水轮机调速器是控制水轮机转速的关键设备，直接影响水轮机的运行效率和稳定性。
调试和维护的必要性主要体现在以下几个方面：调试和维护可以及时发现水轮机调速器的故障和问题，避免由于故障导致的停机和损失。
水电站调速器概述及故障处理
电站调速器概述及故障处理2.2.1主要参数（1）导水叶接力器全开、全关时间全关时间3~20s全开时间3~20s（2）空载和负载时调整时间参数比例系数K ：0.5~20积分系数K ：0.05~10微分系数K ：0~5永态转差系数bp：0~10%2.2.2 技术性能调速器技术性能符合国家“水轮机调速器及油压装置技术条件”GB/T9652.1-1997 的要求，主要性能指标如下：转速死区i＜0.04%桨叶随动系统不准确度i＜1.0%导叶静态特性曲线非线性度＜3%甩10%~15%负荷时，导叶接力器不动时间tq＜0.2s机组自动空载频率摆动值Δf＜±0.15%（相当于≤±0.15Hz）备用电源切换、手自动切换时导水叶开度变化＜±1%机组带稳定负荷运行时，导叶波动＜±1%调速器抗油污能力：滤油精度＜100μm机组频率信号电压正常工作范围：0.2～130V，正常测频范围：5～100Hz电网频率信号电压正常工作范围：0.2～130V，正常测频范围：45～55Hz2.3 调速器的主要特点（1）调速器采用了块式直连型机械液压系统，主配为加工件，机械液压部分用全液压集成块结构，技术先进，可靠性高。
（2）由交流伺服电机和滚珠螺旋副组成的电-机转换环节，具有不用油、断电自保持、免维护、可靠性极高等特点。
（3）采用了可编程控制器作为硬件主体，使整机平均无故障运行时间提高到MTBT≥15000h。
（4）调速器具有多种运行模式，如频率调节、开度调节、水位控制和功率调节等，能适应不同运行工况的要求。
（5）同时设有机械开度限制和电气开度限制，操作灵活，运行可靠。
（6）频率（转速）的测量由PLC 实现，外围电路简单，提高了整机的抗干扰能力及可靠性。
（7）频率调节模式采用PID 调节规律，开度和功率调节模式采用PI 调节规律。
（8）具有与上位机的通信接口(RS-232C)，便于实现电站计算机控制。
水电站调速器讲义
正常运行时， 压力油经过紧急停机电磁阀 进入辅助接力器上腔和控制油路。在事故 情况下,紧急停机电磁阀动作,使辅助接力器 上腔接通排油,同时切断了控制油路的压力 油源，使主配活塞快速上移，实现紧急停 机。
6、滤油器 双联滤油器系指滤油器有两只滤器，其中
一只工作另一只备用，并且两只滤器切换 时不断流，以保证用油系统供油的连续， 进行在线（机组运行中）切换。其设计原 则是，具有足够大的通油能力，压力损失 小；过滤精度满足设计要求；滤芯具有足 够的强度和纳污容量；滤芯能在规定温度 下长期工作以及滤芯的更换、清洗及维护 方便。
30 进罐总截止阀
46 附油箱
13 桨叶接力器
29 主供油阀
45
12 桨叶位移传感器 11 桨叶手动操作阀
28 辅助供油阀 27 滤油器
44 附油箱电机泵组 43 附油箱进油阀
10 桨叶电液比例阀 26 自动补气装置
42 附油箱排气截止阀
9 桨叶主配压阀
25 浮子油位计
41
8 桨叶滤油器
24 压力油罐
2、自动控制通道采用德国BOSCH电液 比例阀作为电液转换组件动控制通道采用手动操作阀作为电液 转换组件执行组件，当自动信道故障或调 试时，则用截止阀切换到手动控制方式。
4、采用具有液压内反馈的自复中主配压阀， 主配压阀的控制信号为控制油流量，由比 例阀直接控制主配。当电源消失或电气故 障时，可保持机组故障前工况。
2、主配压阀
主配压阀与传统的结构不同，其引导阀芯 被可靠地固定于中位，不能上下运动。参 见图3。
主配压阀与传统的结构不同，其引导阀芯 被可靠地固定于中位，不能上下运动。正 常运行时，主配压阀的引导阀接通压力油。 当通往辅助接力器上腔的控制油路被切断 时，主配活塞必然与引导阀芯一样处于中 位，以使其辅助接力器上腔的油压力与该 活塞进油腔的差压力相平衡。当通往辅助 接力器上腔的控制油路与排油接通时，主 配活塞受其进油腔差压力的作用而向上偏 离中位，使得辅助接力器上腔通过引导阀 接通压力油。当进入辅助接力器上腔的压 力油流量与排油流量相等时，主配活塞将 稳定在中位上方的某一位置。显然，辅助 接力器上腔的排油量越大，使主配活塞稳 定所需的压力油流量就越大，
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座阀式电磁换向阀是一种二位三通型方向控制阀，它在液 压系统中大多作为先导控制阀使用。 座阀式电磁换向阀采用钢球与阀座的接触密封，所以也 称为电磁换向球阀，避免了滑阀式换向阀的内部泄漏。座 阀式电磁换向阀在工作过程中受液流作用力影响小，不易 产生径向卡紧。故动作可靠，且在高油压下也可正常使用 ；换向速度也比一般电磁换向滑阀快。
水电厂调速器系统讲义
交流伺服电机自复 中装置是电－机转 换器，是将旋转运 动转换成机械直线 位移，利用位移量 去控制引导阀阀芯 ，阀芯位移改变油 流量的变化，从而 去控制主配压阀的 阀芯，改变主油路 中油的流量。
联轴套
伺服电机
手动手柄 滚珠丝杠
滚珠螺母
复中弹簧
输出轴
交流伺服电机自复中机构
上犹江水电厂 陈卫民
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
2、水轮机调速器系统的功能
调速器应具有转速调节、功率调节、导叶开度调节方式，能 实现机组启动、停机、紧急停机、快速并网。 调速系统具有比例、积分 、微分PID调节规律。 调速系统设有导叶开度限制功能 调速系统有三种控制模式：远方自动、现地自动和现地手动
回油腔2
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
A.带引导阀的机械位移控制型主配压阀
开机时间调整螺母
双精滤油器
关机时间调整螺母
紧急停机电磁阀
主活塞
引导阀
主衬套
引导阀衬套
阀体
压力油
回油
开 关
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
位移控制 引导阀差压辅助接力器 机械位移控制型主配压阀结构原理框图见图。这是一种带 有引导阀的、机械位移控制、直联型主配压阀，应采用机 械位移输出的电－机转换器对其进行控制。 主配压阀的引导阀活塞为微差压式，它始终有一个向上的 作用力，因而引导阀活塞随动于电－机转换装置的位移。 在引导阀对主配压阀活塞的控制下，主配压阀活塞的位移 等于引导阀活塞位移；所以，主配压阀活塞也就随动于电 －机转换装置的机械位移。
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
3.2主配压阀
主配压阀是调速器机械液压系统的功率级液压放大器，它将 电/机转换装置机械位移或液压控制信号放大成相应方向的、 与其成比例的、满足接力器流量要求的液压信号，控制接力 器的开启或关闭。 主配压阀的主要结构有两种：带引导阀的机械位移控制型和 带辅助接力器的机械液压控制型。对于带辅助接力器液压输 入的主配压阀，必需设置主配压阀活塞至电/机转换装置的电 气或机械反馈。
调速器机械液压系统框图
微 机 机组频率 调 节 器
电 / 机 转 换 装 置
机 械 开 限 / 手 动 装 置
紧 急 停 机 电 磁 阀
手 动 紧 急 停 机 阀
主 配 压 阀
事 故 配 压 阀
导 叶 分 段 关 闭 装 置
接 力 器
油压装置
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
3.1电/机转换装置
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
A、调速器应是并联PID全数字式微机电液调速器，电液转换 器采用全液控伺服比例阀。调速器应具有转速调节、功率调 节、导叶开度调节方式，能实现现地及远方的手动、自动进 行机组启动、停机、紧急停机、快速并网。微机调速器采用 双微机调节器冗余容错系统加纯手动操作系统。冗余系统中 的每一个通道，即从输入至输出以及电源，应采用相同配置 ，且为相互完全独立，在运行过程中，随时将其中一个通道 退出而不能影响调速系统的正常工作，且退出的通道能进行 停电检修。 B、 调速系统具有比例、积分 、微分PID调节规律。 C、 调速系统设有导叶开度限制功能，导叶开度限制为电气 型。导叶电气开度限制按水头限制出力。导叶限制可在现地 、远方进行调整及数值显示。
电/机转换装置是电－机转换器和电－液转换器的总称。 电－机转换器：将微机调节器送来的电气信号，转换、放大 成具有一定驱动力的机械位移输出。如，伺服电机、步进电 机 电－液转换器：把微机调节器送来的电气信号转换、放大为 相应的液压流量控制信号输出。如，比例伺服阀
上犹江水电厂 陈卫民
水电厂调速器系统讲义
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水电厂调速器系统讲义
美国GE公司FC主配压阀的结构图
开机时间调整螺母 恒压腔 比例伺服阀 紧急停机阀组 集成块
来自于分段 关闭信号装 置的控制油
控制腔
分段关闭腔
分段活塞 第一段关闭时间 调整螺母 第二段关闭时间 调整螺母
直线位移 传感器
关闭挡板
回油腔1 开机腔 压力油腔 关机腔
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电－液转换器 交流伺服电机/控制阀
交 流伺服电机 手柄
齿轮副
滚珠 丝杆副
自复 中机构
复中 弹簧
输出 轴
衬套 压力油 P 控制油A 回油T 阀芯 连 与主活塞 开 关 机械反馈 机构 控 制阀
交流伺服电机/控制阀 上犹江水电厂 陈卫民
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B.电－液转换器
比例伺服阀
电/机转换装置是电－机转换器和电－液转换器的总称。 前者将微机调节器送来的电气信号，转换、放大成具有一 定驱动力的机械位移输出；后者则把微机调节器送来的电 气信号转换、放大为相应的液压流量控制信号输出。 电/机转换装置一般与主配压阀相接口，也就是后面要说 到的主配自身带有控制阀或辅助接力器。 电－机转换 器与带引导阀的机械位移输入型主配压阀相配合，电－液 转换器则与带辅助接力器的液压控制型主配压阀接口。
导叶
自复中电转 D
引 导 阀
引 导 阀
双 滤 油 器
双 滤 油 器
桨叶开机 时间调整
关
主 配 压 阀
主 配 压 阀
关
导叶开机 时间调整
桨叶关机 时间调整 事故配压阀
导叶关机 时间调整
分段关闭阀
分段关闭 行程阀
桨叶接力器
开
关
关
开
I S
主 压 力 油
导叶接力器
关
I S
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主轴
调速器机械液压系统
3、 水 轮 机 调 速 器 系 统 的 结 构
受油器
机械过速保护装置
自复中装置 (301ET)
关 开
(301EV)
调速器电控柜
关 开
自复中装置 (302ET)
停机
液压反馈机构
停机阀
T P
T
液压反馈机构
A
滤油器
滤油器
P
A
关机时间调整 开机时间调整
S/V S/V
主配位置 电气反馈
关机时间调整 开机时间调整
关腔
B
导叶主配压阀 (201DV)
P
轮叶主配压阀 (202DV)
P
B
关腔
开腔
A
A
开腔
事故配压阀
至回油箱
分段关闭阀先导阀
主压力油
分段关闭阀
接力器
关闭பைடு நூலகம்
导叶开度传感器
接力器
关闭
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桨叶
自复中电转 D
双急停电 磁换向阀
比例伺服阀的表示符号
它是一种电气控制 的引导阀，比例伺 服阀的功能是把微 机调节器输出的电 气控制信号转换为 与其成比例的流量 输出信号，用于控 制带辅助接力器（ 液压控制型）的主 配压阀。
B A
S V
T P
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比例伺服阀是电－液转换器，它是一种电气控制的引导阀 ，在大型和特大型数字式调速器中得到广泛的应用，由比 例伺服阀作为电－液转换器组成的数字式电液调速器在电 站的试验运行结果表明，水轮机调节系统具有优秀的静态 和动态性能。比例伺服阀的功能是把微机调节器输出的电 气控制信号转换为与其成比例的流量输出信号，用于控制 带辅助接力器（液压控制型）的主配压阀。
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还可更细分为离心飞摆的、环喷的、步进电机的、液压阀 的、直连的、板式管道无明管的等等。 火谷电厂调速器机械液压柜由主配压阀、控制阀组（两套 伺服比例阀、双通道伺服比例阀控制阀组、电磁阀、机液 手动控制阀组、双滤油器）、事故配压阀、分断关闭阀、 接力器、机械过速装置等构成。 主阀反馈位移传感器LVDT、接力器反馈位移传感器LVDT、 柜体及表计等组成。 A、调速器电气柜由双PLC数字控制器、人机界面、厂用交 直流双路供电电源系统、智能测频模块、表计、指示灯、 端子及开关等组成。
水电厂调速器系统讲义
学习要点 水轮机调速器系统的任务与分类 水轮机调速器系统的功能 水轮机调速器系统的结构组成 掌握调速器的运行方式的结构原理 熟悉调速器油压装置故障处理 掌握调速系统运行过程中的注意事项
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1、水轮机调速器系统的任务与分类
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A.电－机转换器 交流伺服电机自复中装置
交流伺服电机自复中装置 是电－机转换器，它是一 种新型的把交流伺服电机 的旋转运动转换成机械直 线位移的转换器，用于控 制带引导阀（位移控制型 ）的主配压阀。
联轴套
伺服电机
手动手柄 滚珠丝杠
滚珠螺母
复中弹簧
输出轴
交流伺服电机自复中机构 上犹江水电厂 陈卫民
调速器系统的任务 A、维持机组在额定转速范围，确保机组的输出功率； B、完成机组开机、停机、增减负荷、紧急停机等控制。 调速器的工作过程是将小电气信号转换成较大的机械位移信 号或液压控制信号，再逐级放大成可操作接力器的液压信号 ，利用接力器完成对水流的调节作用。①维持机组转速在额 定转速附近，（满足电网一次调频要求）；②完成调度下达 的功率指令，调节水轮机组有功功率，（满足电网二次调频 要求）；③完成机组开机、停机、紧急停机等控制任务；④ 执行计算机监控系统的调节及控制指令。