水轮机的单位参数(水轮机调速器 - 水轮发电机组的辅助控制设备)

Posted 2023-05-30

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水轮机调速器是水轮发电机组非常重要的辅助控制设备之一，它的运行品质的好坏直接决定了机组的安全和稳定运行。

1.水轮机调速器的主要任务

电网系统负荷的不断变化，致使电网系统频率会不断变化。水轮机调速器的主要任务是通过调节水轮发电机组的输出功率，维持水轮机组在额定转速。

水轮机随着机组负荷的变化而相应地改变导叶开度（或针阀行程），使机组转速恢复并保持为额定值或某一预定值的过程称为水轮机调节。

根据异步交流电机原理：转速n=60f/P

式中：f——频率；P——磁极对数

据此，转速n与电源频率f成正比，调节机组转速即是调节机组输出频率。

水轮机调节实质上是转速调节，进行这种调节的装置称为水轮机调速器，它是以机组转速的偏差为依据来实现导叶开度的调节。

2.水轮机调速系统的组成

一般由调速柜、接力器、油压装置三部分组成。

2.1调速柜

控制水轮机的主要设备，能感受指令并加以放大，操作执行机构，使转速保持在额定范围内。调速柜还可进行水轮机开机、停机操作，并进行调速器参数的整定。

2.2接力器

调速器的执行机构，接力器控制水轮机调速环（控制环）调节导叶开度，以改变进入水轮机的流量。

2.3油压装置

由压力油罐，回油箱，油泵三部分组成。

压力油罐中1/3是油，2/3为压缩空气，保证油压的稳定，油罐额定油压一般为2.5MPa、4.0MPa。若压力油罐中油位到下限，油压低于额定压力0.2~0.3MPa时，油泵自动工作把回油箱中的油压入压力油罐，罐中油位达到规定位置，压力达到额定油压时，油泵自动关机。为安全设两台油泵，互为备用。

中小型调速器的调速柜、接力器和油压装置组合在一起成为一个整体；大型调速器的调速柜、接力器和油压装置则分开设置。

3.调速器的类型

3.1根据测速元件的不同，调速器可分为机械液压型与电气液压型两大类。

机械液压型控制部分为机械元件（飞摆、杠杆等），操作部分为液压系统；

电气液压型控制部分为测频回路（进行测频、放大、反馈），操作部分为液压系统。

3.2按调节机构数目不同，分为单调节和双调节。

单调节是指以导水机构为唯一调节对象，适用于混流式和轴流定桨式水轮机；

双调节是指具有双重调节对象的调节器，如轴流转桨式水轮机，除调节导水机构外，还调节转轮叶片转角；冲击式水轮机即调节针阀又调节折流器。

3.3按调速器容量大小不同，可分为大型与中小型调速器。

大型调速器的主配压阀直径大于80mm；中型调速器的调速功在10000—30000N·m；小型调速器的调速功小于10000N·m。

4.调速器系列

5.油压装置系列