水电站调速器系统最权威讲义

水电站调速器系统最权威讲义第一页，共48页。专题要求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第二页，共48页。1、水轮机调速器系统的任务与分类调速器系统的任务

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。第三页，共48页。调速器系统的分类

系统组成调节的对象调速器电气部分调速器机械液压部分单调节调速器双调节调速器冲击式专用调节器第四页，共48页。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第五页，共48页。3、水轮机调速器系统的结构组成调速器机械液压系统第六页，共48页。第七页，共48页。调速器机械液压系统框图第八页，共48页。3.1电/机转换装置电/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

第九页，共48页。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。

交流伺服电机自复中机构第十页，共48页。电－液转换器交流伺服电机/控制阀交流伺服电机/控制阀第十一页，共48页。B.电－液转换器比例伺服阀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。比例伺服阀的表示符号第十二页，共48页。

比例伺服阀控制主配压阀原理框图

第十三页，共48页。先导控制阀－－脉冲阀座阀式电磁换向阀也称为电磁换向球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，换向速度也比一般电磁换向滑阀快。第十四页，共48页。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。在主配压阀上整定接力器的最短关闭和开启时间的原理有两种：基于限制主配压阀活塞最大行程的方式和基于在主配压阀关闭和开启排油腔进行节流的方式。大型调速器一般采用限制主配压阀最大行程的原理来整定接力器的最短关闭和开启时间。对于要求有两段关机特性的，在主配压阀上整定的是快速区间的关机速率，慢速区间的关机速率设置，在分段关闭装置上实现。第十五页，共48页。美国GE公司FC主配压阀第十六页，共48页。A.带引导阀的机械位移控制型主配压阀

第十七页，共48页。B.带辅助接力器的液压控制型主配压阀第十八页，共48页。3.3事故配压阀系统框图事故配压阀又称过速限制器，设置事故配压阀的目的（作用）：是限制机组过速，防止水轮发电机组在飞逸转速下运行。第十九页，共48页。事故配压阀第二十页，共48页。第二十一页，共48页。3.4接力器两端关闭系统图第二十二页，共48页。两段关闭阀装置第二十三页，共48页。100电气分断关闭装置第二十四页，共48页。两段关闭阀装置第二十五页，共48页。机械过速装置：两位两通机械换向阀符号：

PA阀芯滚轮弹簧挡块操纵，弹簧复位。第二十六页，共48页。第二十七页，共48页。机械过速装置：过速飞摆装置（过速环）第二十八页，共48页。3.5微机调速器水轮机调节系统

第二十九页，共48页。微机调速器PID结构图第三十页，共48页。步进电机伺服缸系统原理框图第三十一页，共48页。PLC水轮机微机调速器的总体框图微机调节器、电/机转换装置、机械液压系统第三十二页，共48页。水轮机数字式（微机）电液调速器

◆典型结构步进电机电液转换器/机械液压随动系统型调速器框图第三十三页，共48页。步进电机电液转换器/机械液压随动系统型调速器方块图

第三十四页，共48页。水轮机数字式（微机）电液调速器交流伺服电机电液转换器/电液执行机构型：

交流伺服电机电液转换器/电液执行机构型调速器框图第三十五页，共48页。交流伺服电机电液转换器/电液执行机构型调速器方块图第三十六页，共48页。水轮机数字式（微机）电液调速器

微机调速器自动调节部分框图第三十七页，共48页。机械液压系统－油压装置系统图第三十八页，共48页。第三十九页，共48页。油压装置系统－螺杆泵第四十页，共48页。油压装置系统－组合阀第四十一页，共48页。第四十二页，共48页。第四十三页，共48页。油压装置系统－补气阀装置补气的作用

利用气体的弹性储能，维持其内部的气液比。气液比为2：1装置补气的操作程序

装置排气的操作程序第四十四页，共48页。油压装置系统－补气阀1UNIC球阀型自动补气装置/自动补气阀组作用：对油压装置或其他储能器进行自动补气，以维持其内部的气液比。

第四十五页，共48页。油压装置系统－补气阀2B303系列自动补气阀

第四十六页，共48页。一次调频

各机组并网运行时,受外