水轮机调速器培训资料

一电力工业概况

电力工业是国民经济的一项基础工业，其发展速度必须超前于国民经济发展的速度。否则其他各项工业必将受到制约。目前，我国缺电严重，2004年上半年全国性缺电，东南及沿海尤为严重。因此，电力工业的发展有严峻的任务和巨大的潜力。

发电厂是直接生产电能的部门，由于所用“燃料”不同，发电厂的种类有：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂以及地热发电厂、太阳能发电厂、磁流体发电厂等，世界各国以前三类发电厂居多。

1 火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气或其他燃烧的化学能生产电能的工厂。其能量转换过程是：燃料的化学能→热能→机械能→电能。火力发电厂又分为凝汽式电厂和热电厂。一般凝汽式电厂的效率大约在30%—40%，大部分的能量被浪费掉。而热电厂生产电能的同时，剩余的热能用于北方居民的取暖，现代化大型的火电厂总体效率在60%—70%。用于发电的效率也只是30%—40%。而且由于热负荷条件的限制以及矿产燃料的过度开采，热电厂不可能大量兴建。

2 水力发电厂是利用江河水流在高处与低处之间存在的位能差进行发电的。它的基本过程是：从河流较高处或水库引水，利用水的压力或流速冲动水轮机转动，将水能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转化为电能。

与火力发电厂相比，水电厂具有以下特点：

（1）利用循环不息的水能发电，可节省大量燃料，而且没有环境污染。

（2）生产过程较简单，所需的运行维护人员较少，容易实现电能生产自动化。

（3）生产效率高，发电成本低，大中型水电厂的发电效率约为80%—90%，成本约为火电厂的1/3～1/4。

（4）水电机组从静止状态启动到满负荷运行，正常时只需4～5分钟，事故时可以缩短到1分钟左右。而火电厂则需数小时，故水电厂能适应负荷的急剧变化，宜于

承担系统的峰荷及作为备用。在水电机组快速开机、停机以及灵活调节负荷的过

程中，水轮机调速器作为执行及控制设备有着至关重要的作用。

另外，水电厂仍存在下面一些缺点：

（1）投资较大，工期较长。

（2）受气象，水文等自然条件的影响，有丰水期与枯水期的区别。因而发电不均衡。

（3）由于水库的兴建将淹没一部分土地，给农业生产带来一些不利的影响。

（4）此外，还可能在一定程度上破坏自然界的生态平衡。

3 核电厂也属于火力发电厂的一种形式，它们的区别在于燃料不同，核电厂的主要优点是可以接省大量的煤、石油等燃料，造价虽高，但发电成本比火力发电厂要低30%～50%。

二调速器在水电站的作用和地位

电能是一种特殊的商品，电能是一种能量形式的转换，它要求生产与消费同时完成，从这个特点出发，在运行时就要求经常保护电源和负荷之间的平衡。另外保证电能的良好质量也是电能生产过程中的重要任务。通常衡量电能质量的主要指标是电压和频率，其次是波形。频率的偏差将严重影响电力用户的正常工作。对电动机来说，频率降低将使电动机的转速下降，从而使生产率降低，并影响电动机的寿命；反之，频率增高将使电动机的转速上升，增加功率消耗，使经济性降低。特别是某些对转速要求较严格的工业部门（如纺织、造纸等），频率的偏差将大大影响产品质量，甚至产生废品。另外频率偏差将对发电厂本身造成更为严重的影响。例如，在火电厂对锅炉的给水泵和风机之类的离心式机械，当频率降低时其出力将急剧下降，从而迫使锅炉的出力大大见小，甚至引起紧急停炉，这样势必进一步减少系统电源的出力，导致系统频率进一步下降。另外，在频率降低的情况下运行时，汽轮机叶片将因震动加大而产生裂纹，以至缩短汽轮机的寿命。因此，如果系统频率急剧下降的趋势不能及时制止，势必造成恶性循环以致整个系统发生崩溃。

按我国电力部门的规定，电网的额定频率为50Hz，大电网允许的频率偏差为±0.2Hz。对我国的中小电网来说，系统负荷波动有时会达到其总容量的5%～10%；而且即使是大的电力系统，其负荷波动也往往会达到其总容量的2%～3%。电力系统负荷的不断变化，导致了系统频率的波动，因此不断得调节水轮机发电机组的输出功率，维持机组的转速（频率）在额定的规定范围内，就是水轮机调速器的基本任务。

总之，水轮机调速器是水电站水轮发电机组的重要辅助设备，它与电站二次回路以及计算机监控系统相配合，完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务。水轮机调速器还可以与其他装置一起完成自动发电控制、成组控制、按水位调节等任务。另外在电网发生故障时，配合断路器跳闸快速稳定完成甩负荷过程，保护水轮机组使其尽快恢复额定转速。

三水轮机的类型

由于河川水能的具体开发条件不同，出现了各种不同类型的水轮机。根据能量转换特征不同，近代水轮机可分为两大类：

1 反击式水轮机

主要利用水流的压力能转换为机械能的水轮机称反击式水轮机，它的特点是水流在压力流状态下经过转轮，水流充满整个流道。根据水流流经转轮的方式不同又可分为以下几类。

1.1 轴流式水轮机

水流沿轴向进入转轮，轴向流出转轮的水轮机称为轴流式水轮机，如图a所示。

根据转轮轮叶结构不同，轴流式水轮机又可分为定浆式（ZD）和转浆式（ZZ）两种。定浆式水轮机的轮叶装置角固定不变；转浆式水轮机的轮叶装置角可随水轮机工作状况的改变自动调整。转浆式水轮机高效率区较宽，能适应出力的变化，但结构复杂。

轴流式水轮机多用于低水头大流量的水电站，适用水头3～88m，多用于50m以下水头。

1.2 混流式水轮机

水流沿径向进入转轮而轴向流出转轮的水轮机称为混流式水轮机，又称轴向轴流式水轮机，如图（b）所示。

混流式水轮机适用水头范围30～700m，是应用最多的机型之一。我国目前混流式机组的水头达302m。

1.3 贯流式水轮机

水流由管道进口导尾水管出口均为轴向流动，转轮与轴流式机组相同，称为贯流式机组，如图（d）所示。根据轮叶结构不同，有贯流定浆式和贯流转浆式两种。

贯流式机组过流能力较好，适用于水头范围为1～30m的低水头与微水头开发，多用于河床式与潮汐式水电站中。

1.4 斜流式水轮机

水流斜向流经转轮，叶片轴线与水轮机轴线有一夹角，称为斜流式水轮机，如图（c）所示。斜流式水轮机转轮叶片装置角可调整，高效率区较宽，其性能界于轴流式与混流式之间，适用水头范围在20～150m，可作为水泵—水轮机（可逆式机组）用于抽水蓄能电站。

2冲击式水轮机

通过喷嘴将水流能量全部转换成高速射流的动能，冲击安装在转轮外围轮盘上的部分勺斗使转轮转动，将水能转换成机械能的水轮机称为冲击式水轮机。转轮在大气中工作，水流流经叶片（勺斗）时均为自由水面。

按射流是否在转轮平面内分，可有以下三种不同形式。

2.1 切击式（水斗式）水轮机

射流在转轮旋转平面之内，如图（a）所示。转轮旋转时，后续勺斗背面会对射流产生一定阻隔作用。

2.2 斜击式水轮机

射流与转轮旋转平面成一斜角α，射流由勺斗一侧进入，另一侧流出，增加了水轮机的过流量，如图（b）所示。由于射流避开了水斗背面的阻隔，提高了水能利用效率，但相应产生了轴向水推力。

2.3 双击式水轮机

射流具有一个很宽的长方形截面，与主轴垂直。射流先从转轮外周流向中心，穿过中心空腔后再从内向外流出，二次对叶片发生作用，故称双击式，如图（c）所示。

四水轮机调速器的类型

1 从被控制对象的多少来分，可分为单调调速器和双调调速器。一般单调调速器用于反击式机组中各类型的定桨式机组。被控对象只有导叶，靠调节导叶的开度大小来控制经过水轮机叶片的水流量。双调调速器用于各类反击式转浆机组类型。被控制对象有导叶和桨叶，依靠调节导叶的开度以及桨叶的角度来控制水流对水轮机的出力，一般来说，转浆类机组存在导叶与桨叶的协联控制。

此外，虽然冲击式机组被控制对象比较多，但我们归其为另一类n喷n折或者n喷1折型调速器，专门用于冲击式机组。根据冲击式机组的喷针数量以及折向器的数量不同，调速器的控制对象也不同。

2 水轮机调速器从整体上讲是一种机电一体化产品，机械执行部分我们采用液压控制。根据电液转换方式来划分，可分为数字式（SLT）、步进电机式（BWT）、比例式（PSWT）调速器。有时数字式和比例式结合在一起使用。数字式调速器利用电磁阀用数字脉冲控制阀的开关，达到控制接力器开关的效果。而步进式调速器利用电流驱动步进电机正反转，产生竖直方向位移，协同主配压阀控制接力器的开关。比例阀通过比例控制器和主配压阀完成电液转换。

3 根据使用的油压大小分为常规油压和高油压调速器。

常规油压有：2.5MP，4.0MP，6.3MP

高油压一般为16MP

其中压力油罐的容量根据接力器油腔的大小而定。

4 根据所控制机组容量的大小可分为大型调速器和中型、小型调速器。一般来说，我们的小型调速器都采用数字式，我们有以下型号产品：SLT—300，SLT—600，SLT—1000。中型调速器客户要求以及实际情况有多种形式，如果用X代替形式，如数字式，步进式以及比例式或者各种形式的结合。有以下几种型号：X—1800，X—3000，X—5000，X—7000。大型调速器有以下型号：X—80，X—100，X—150。

5 根据控制部分的可编程控制元件—plc模块来区分，就目前我们的使用情况来讲，有三菱FX2N系列，一般用于中小型数字式调速器，也有部分使用Siemens系列模块；有Omron 系列模块，一般用于中型步进式或者小型冲击式调速器；另外有部分大型调速器，我们使用施耐德公司的Modicon系列或者Quantum系列模块。

五水轮机调速器的发展历史

1 机械液压调速器

最早的水轮机调速器斗时机械液压调速器，它是随着水电建设发展而在20世纪初发展起来的，它能满足带独立负荷和中小型电网中运行的水轮发电机组调节的需要，有教好的静态特性和动态品质，可靠性较高。但是，面临大机组、大电网提出的高灵敏度、高性能和便于实现水电站自动化的要求，机械液压调速器固有的采用机械液压方法进行测量、信号综合和稳定调节的功能就露出明显的缺陷。现在，新建的大型水轮发电机组几乎均步采用机械液压调速器，只有中小型机组仍有相当一部分采用机械液压调速器，而且大部分电厂已经改造为现代新型调速器。

2 电气液压调速器

测速、稳定及反馈信号用电气方法产生，经电气综合、放大后通过电气液压放大部分驱动水轮机接力器的调速器，称为电气液压调速器。

20世纪50年代以后，电气液压调速器获得了较为广泛的应用。从采用的元件来看，它又经历了电子管、磁放大器、集成电路等几个发展阶段。20世纪80年代末期，出现了水轮机微机调速器并被广泛采用。

3 数字式电液调速器

随着1971年微处理机的问世，世界各国在20世纪80年代初都开始研制微机（液压）调速器。华中科技大学（原华中工学院）在国内率先研制成功了适应式变参数微机调速器，于1984年11月在湖南欧阳海水电站进行了试验并投入运行，其后又与有关单位合作，开发生产了双微机单调节微机调速器和双微机双调节微机调速器，据不完全统计，已有100多台产品在水电站运行。

针对自行研制开发的微机系统存在着由非计算机专业人员设计和生产、批量过少而导致可靠性不高的问题，华中科技大学又与有关单位合作，1993年率先提出并完成了可编程控制器（液压）调速器的开发和生产，至2000年底，据不完全统计已有近600台可编程控制器（液压）调速器在国内外水电站运行。成为我国当前水轮机微机调速器的微机调节器主导产品。

从2000年下半年开始，华中科技大学已开始研制新一代的水轮机调速器的微机调节器——基于现场总线的全数字微机调节器。显然，随着微机技术、网络技术、总线技术的发展，水轮机微机调速器的微机调节器将会得到不断的完善和发展。

与微机调节器的发展同步，水轮机调速器的电液转换装置也由原来的单一的电液转换器和电液伺服阀，发展成为由电磁阀、比例阀或者步进电机/伺服电机构成的电液转换装置。同时，还研制成功了三态/多态阀式的机械液压系统。

六水轮机调节基本原理

水轮机调节系统是由水轮机控制设备和被控制系统组成的闭环系统。水轮机、引水和泄水系统、装有电压调节器的发电机及其所并入的电网称为水轮机调节系统中的被控制系统；用来检测被控参量（转速、功率、水位、流量等）与给定量的偏差，并将其按一定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组合，称为水轮机控制系统。水轮机调速器则是由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称。

其工作过程为：测量元件把机组转速n（频率f）、功率P，水头H、流量Q等参量测量出来，与给定信号和反馈信号综合后，经放大校正元件控制执行机构、执行机构操纵水轮机导水机构和浆叶机构，同时经反馈元件送回反馈信号至信号综合点。

以上为电气控制部分的基本原理。它的执行部分由机械液压装置来实现。它包括压力产生装置（压力罐）和压力动作装置（接力器）。压力罐的首先充入高压气体，常规油压调速器一般充入空气，高油压调速器使用氮气。然后利用螺杆泵将压力油抽入压力罐体。由于气体被进一步压缩，从而产生一定的压强，压强通过液体大小不变进行传递（由于压力较大，因重力产生的压强忽略不计），产生压力油。

电液转换装置受电气控制信号驱动，转换为机械位移，借助压力油的做功进行液压放大，产生较大的力改变接力器的行程（位置），从而改变导叶开度以及浆叶位置，调节导水机构的流量、流态，达到对水轮机调节系统种各被控制机构的控制。

七调速器的调试步骤

1 通电检查

根据图纸检查柜内配线正确无误，端子外接线正确。

AC220V、DC220V（或DC110V）回路配线不得与DC24V、DC±12V、AV5V回路串接，否则会损坏元器件。

2 试验准备工作

2.1 接力器的反馈调整

接力器反馈调整的目的是使电气采集数据换算后能够准确反映接力器的实际位置。

一般我们利用用两个电位器组合把位移转化为电压信号输出到AD转换模块，它再转化

与运动方向相反，把电位器2的1、3两脚互换。

b 机手动把接力器全关，松开电位器2与接力器的连接。调整反馈电位器2，使电位器2的2脚输出电压在0.08～0.15V，固定电位器2与接力器的连接，使电位器输出可以随接力器的开关相应变化。在触摸屏上导叶反馈调整画面设置此时全关测量值和全关显示值（0.00%）。调整开度表面板螺丝，使指针指示0.00%位置。

c 手动把接力器全开，调整电位器1使2脚输出在9.85～9.90V之间，在触摸屏上导叶反馈调整画面设置此时全开测量值（导叶反馈增益）和全开显示值（99.99%或100%）。调整开度表后电位器，使指针指示在100%位置。

重复b、c操作，观察反馈显示是否正确。

2.2 开关机时间整定

根据设计院提供的数据，整定最快开关机时间。方法是调整机械开关调整螺母。数字式调速器和步进式以及比例式调速器调整螺母的位置不同（见实物）。

2.3 电机反馈调整（仅步进式和比例式）

引导阀带动传感器轴上下移动，改变传感器输出电阻，把位移转换成电压信号输出。

机手动使接力器位于中间任意位置，调整传感器移动轴与引导阀的连接螺母，使传感器输出为4.95V～5.05V之间（若传感器输入为0V—10V）或者0V（对地）左右（传感器输入为－10V—10V）。部分调速器对电压数值无要求，只需调整在一中间位置，然后在触摸屏上小反馈调整画面设置对应于实际测量值的中间值。

2.4 功率反馈调整

一般功率信号输入采用4～20mA通道，和导叶反馈调整一样设置相应的测量值与显示值。

2.5 水头反馈调整

水头测量切自动，和导叶以及功率反馈调整一样设置相应的测量值与显示值。

2.6 电机驱动调整（仅步进式）

调整开度表后W2使驱动器speed对Gnd端电压为3.3～3.5V。

调整驱动器stop current旋钮（停止电流）在7

调整驱动器run current旋钮（启动电流）在7

调整驱动器low speed（0V对应的转速）在4～5

调整驱动器high speed（5V对应的转速）在7～8

调整驱动器grow time旋钮（转速上升时间），在机手动时步进电机轻微摆动。

2.7 测频检查

调速器在电手动，不跟踪工况，用端子AC5V作为网频信号源，用频率信号发生器作为机频信号源，改变发出的信号频率，检查测频是否正确。

把调速器切换到跟踪工况，观察机频显示是否有变化。

在不跟踪状态，机频显示应与实际频率一致，在跟踪状态，网频变化会导致机频显示与实际频率不一致。

3无水试验

3.1 静特性试验

①置调速器于空载状态或负载状态（模拟断路器合）频率调节模式。设置永态转差系数

bp=6%，PID调节参数最小值bt=3%，td=3%，tn=0s，频率给定fg=50Hz，调速器不跟踪状态。

②把电气开限放到最大，导叶开度给定0%使接力器全关。

③打开触摸屏静特性试验画面，按开始按钮使其自动试验。频给将从50Hz开始每0.3Hz 变化一次，先增加到53Hz，然后再下降到50Hz，使接力器单调上升或下降，接力器每次变化稳定后，自动记录本次信号频率给定值及相应的接力器开度，自动生成频给升高和降低时的静态特性曲线。试验结束后自动计算转速死区及实测bp值。

④试验数据表：

⑤试验结果：

转速死区：Ix= %%

实测bp值：bp= %

国家标准：GB/T 9652.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》4.3.2规定：对于大型调速器转速死区Ix≤0.04%，中小型调速器转速死区Ix≤0.1%。

3.2 调速器运行状态切换试验

将调速器端子的5V工频信号作为模拟机频和网频输入，将接力器开到任意开度，模拟机组断路器合，调速器负载运行状态；操作调速器使其在机手动—自动及电手动—自动相互切换，观察切换前后接力器开度是否稳定。

在同样的工作条件下，切换调速器工作电源：

分别记录交直流同时工作，交流单独工作，直流单独工作时接力器开度的稳定值。观察几个值之间的差值。

国家标准：GB/T 9652.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》4.6.10.1电气装置的工作电源和备用电源相互切换时或多微机电调的工作机和备用机切换时，接力器的行程变化相对值不得超过1%。

3.3 故障冗错试验

将调速器端子的5V工频信号作为模拟机频和网频输入，将接力器开到任意开度，模拟机组断路器合，调速器负载运行状态。分别断开机频信号、网频信号、接力器反馈信号模拟机频故障、网频故障以及导叶反馈断线故障。观察故障报错是否正确，观察机、网频故障和接力器故障前和故障复归后接力器行程的变化量。

模拟电源消失，要求接力器开度保持。负载工况，再投电源，接力器开度不变。

步进式和比例式调速器要模拟电机反馈故障前与复归后的接力器行程变化。

国家标准：GB/T 9652.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》4.6.10.3对于大型电调和重要电站的中型电调，当测速装置输入信号消失时应能保证机组负荷，同时要求不影响机组的正常停机和事故停机。

3.4 模拟紧急停机试验

将调速器端子的5V工频信号作为模拟机频和网频输入，将接力器开到任意开度，模拟机组断路器合，调速器负载运行状态。由二次回路发出紧急停机令，使接力器全关。检验调速器紧急停机部分的工作可靠性。

4动态调试

4.1 手动开机

调速器第一次开机采用机手动或电手动（先打开开限，再增加开度给定）开机，观察机频调整导叶开度使其稳定在50Hz左右，即使机组稳定在额定转速，此时的开度为空载开度，据此开度并参考当时的水头状况，设置调速器参数设定画面里的“空载最大开度”和“空载最小开度”。记录三分钟内频率摆动最大值。

4.2 空载频率摆动

切换调速器到自动控制方式，机频不跟踪网频，调整PID参数，优化频率摆动。

bt：暂态转差系数，增大bt值，能改善调节系统稳定性，减少调节过程最大超调量，减少振荡次数，有利于改善动态品质；bt过大，调速器动作过慢，反会增大超调量，调速器调节时间长；减小bt值，使调速器调节灵敏，可降低空载频率摆动幅度，但过小会导致频率摆动频繁，接力器反复动作。

开、关放大倍数：放大倍数越大，系统稳定性越好，但过大会导致超调，接力器反复频率高，恶化系统稳定性。开、关放大倍数之间要比例适当，否则会造成接力器动作相对控制输出偏开或偏关。

开度调节死区：死区大会减少接力器频繁动作，降低调节的灵敏度，改善系统稳定性。但是过大会导致接力器动作反应迟缓，造成频率摆动的幅度增大或则负载状态下功率调节误差大。

PWM：脉冲宽度，它反映了接力器动作的最小反应脉宽以及每个脉宽动作的幅度。脉宽太小会导致接力器在小范围内拒动，过大会导致接力器反复抽动。

国家标准：GB/T 9652.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》3.2.3规定水轮发电机组应能载手动各种工况下稳定运行。在手动空载工况下（发电机励磁调节器载自动方式下运行）运行时水轮发电机组转速摆动相对值对应大型调速器不超过±0.2%；对应中小型调速器不超过±0.3%；国家标准：GB/T 9652.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》4.4.1

规定对应大型调速器转速摆动相对值不超过±0.15%；对应中小型调速器不超过±0.25%。如果手动空载转速摆动相对值大于规定值，其自动空载转速摆动值不得大于相应手动空载转速摆动值。

4.3 空载频率扰动

空载频率摆动合格，置调速器不跟踪模式，改变频率给定从48Hz跃变到52Hz（上扰），稳定后再改变频率给定从52Hz跃变到48Hz（下扰）。记录机组频率和接力器行程的过度过程，检验PID参数设定是否满足超调量小、波动次数少、稳定快。

4.4 自动开、停机

接收到开机令，调速器右停机联锁状态转入开机过程，自动将开度给定和电开限增加，导叶开度开至开机顶点，转速迅速上升，当机频升至45Hz，开度给定减小到空载开度给定，以保证开机转速不致过高。调速器转换到空载状态，自动调整导叶开度使机组频率跟踪系统频率，使机组转速稳定在额定转速附近。开度和频率的开机曲线如下图：

水轮机的选型设计说明

水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。 （2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷

BWT-1B调速器说明书

BWT-1B步进式可编程调速器 说明书 重庆水轮机厂水电控制设备分公司 2010.9

目录 一、系统概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、调速系统的技术标准--------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、微机调速器主要技术性能和参数-----------------------------------------------------------------------------------2 1）基本技术参数------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 3）机械液压部分主要参数------------------------------------------------------------------------------------------3 4）电源电压------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5）油压装置主要技术参数------------------------------------------------------------------------------------------3 6）主要配置------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 7）技术指标------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 四、调速系统的工作性能-------------------------------------------------------------------------------------------------4 1）主要功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2）在线故障诊断功能------------------------------------------------------------------------------------------------6 3）离线功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 4）孤立电网------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 5）故障保护------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 6）显示及操作功能---------------------------------------------------------------------------------------------------6 7）抗干扰措施---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 8）计算机接口功能---------------------------------------------------------------------------------------------------7 五、调速系统的组成-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 1）整体布置------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3）电气部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 4）软件------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 5）步进电机及驱动器------------------------------------------------------------------------------------------------11 6）电气反馈------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 7）机械部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 六、实验-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 七、技术服务和人员培训--------------------------------------------------------------------------------------------------14 1）现场技术服务------------------------------------------------------------------------------------------------------14 2）服务承诺------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 3）人员培训------------------------------------------------------------------------------------------------------------14

水电站(问答题标准答案版)

水电站复习思考题（1） 复习思考题（水轮机部分）（一） 1.水电站的功能是什么，有哪些主要类型？ 2.水电站的装机容量如何计算？ 3.水电站的主要参数有哪些（H、Q、N、N装、P设、N保），说明它们的含义？ 4.我国水能资源的特点是什么？ 5.水力发电有什么优越性？ 复习思考题（水轮机部分）（二） 1.水轮机是如何分为两大类的？组成反击式水轮机的四大部件 是什么？ 水轮机根据转轮内的水流运动和转轮转换水能形式的不同可分为反击式和冲击式水轮机两大类。 组成反击式水轮机的四大部件是：引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件 2.反击式和冲击式水轮机各是如何调节流量的？ 反击式水轮机：水流在转轮空间曲面形叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向。 冲击式水轮机：轮叶的约束下发生流速的大小和方向的改变，将其大部分的动能传递给轮叶，驱动转轮旋转。

3.什么是同步转速，同步转速与发电机的磁极对数有什么关系？尾水管的作用是什么？ 同步转速：电机转子转速与定子的旋转磁场转速相同(同步)。同步转速与发电机的磁极对数无关。 尾水管的作用：①将通过水轮机的水流泄向下游；②转轮装置在下游水位之上时，能利用转轮出口与下游水位之间的势能H2；③回收利用转轮出口的大部分动能 4.水轮机的型号如何规定？效率怎样计算？ 根据我国“水轮机型号编制规则”规定，水轮机的型号由三部分组成，每一部分用短横线“—”隔开。第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机型式。第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和引水室的特征；第三部分为水轮机转轮的标称直径以及其它必要的数据。 水轮机的效率：水轮机出力（输出功率）与水流出力（输入功率）之比。?=P/Pw 5.什么是比转速？ n s 表示当工作水头H=1m、发出功率N=1kw时，水轮机所具有的转速n称为水轮机的比转速。

调速器故障分析

第一节水轮机调速器的组成和作用 水轮机调节系统是由调节控制器、液压随动系统和调节对象组成的闭环控制系统。通常我们把调节控制器和液压随动系统统称为水轮机调速器 水轮机调速器作用是保证水轮发电机的频率稳定、维持电力系统负荷平衡，并根据操作控制命令完成各种自动化操作，是水电站的重要基础控制设备。 1、调速器的基本作用是： (l) 能自动调节水轮发电机组的转速，使其保持在额定转速允许偏差内运转，以满足电网对频率质量的要求。 (2) 能使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要。 (3) 当水轮发电机组在电力系统中并列运行时，调速器能自动承担预定的负荷分配，使各机组能实现经济运行。 (4) 能满足转桨式、冲击式水轮机双重协联调节的需要。 2、分类； 水轮机调速器的分类方法较多，按调节规律可分为PI和PID调速器；按系统构成分为机械式调速器（机械飞摆式）、电液式调速器及微机调速器； 实际应用中常用是以下几种区分方式： 1、按我国水轮机调速器国家型谱以及调速器行业规范，调速器分为：中、小型调速器；冲击式调速器；大型调速器等。中、小型调速器以

调速功大小来区分，冲击式调速器以喷针及折向器数目来区分，大型调速器以主配压阀名义直径来区分。 调速器分类表 2、微机调速器依据调节器（电气部分）及机械液压系统（机械部分）的不同形式，有以下区分： 2.1按调节器的硬件构成有单片机、工控机、可编程控制器三大类调节器。其中单片机、单版机构成的调节器由于可靠性差、故障率高等多方面原因，已趋于淘汰。目前可编程控制器以其高度的可靠性成为调节器构成首选。 2.2机械液压系统依据电液转换电液转换方式分为：电液转换器类、电机类、比例伺服阀类、数字阀类。其中电液转换器类已基本为市场淘汰，其他几种均有不同厂家生产。 3、按照调速器的适用机组类型分为：冲击式调速器、单调、双调。冲击式调速器适用于冲击式水轮发电机组；单调适用于无轮叶调节的混流式、轴流定桨式等水轮发电机组；双调适用于有轮叶调节的轴流转桨式、灯泡贯流式水轮发电机组。 第二节调速器的操作 一、调速器的基本参数 1、调速器型号；DFWSF-100-6.3-STARS 2、主配压阀直径；100mm

水电站水轮机进水阀门液压系统的设计说明书

目录 前言 (1) 第1 章概述 (2) 第2 章液压缸的设计 (3) 第2.1 节工况分析 (3) 第2.2 节液压缸主要几何尺寸的计算 (5) 第2.3 节液压缸结构参数的计算 (6) 第2.4节液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 (11) 第3章液压系统图的拟订和工作原理的确定 (13) 第3.2节制定基本方案 (13) 第3.2节绘制液压系统图 (14) 第3.3节系统工作原理的确定 第4章液压元件的选择 (17) 第4.1节液压泵的选择 (17) 第4.2节电动机的选择 (18) 第4.3节其他元件的选择 (18) 第5章液压系统的性能验算 (22) 第5.1节管路系统压力损失的验算 (22) 第5.2节液压系统的发热与温升计算 (24) 第5.3节油箱的尺寸设计 (26) 第6章液压装置的设计 (27) 第6.1节液压装置总体布局 (28)

第6.2节液压阀的配置形式 (28) 第6.3节集成块设计 (29) 第7章液压系统安装及调试 (27) 第7.1节液压系统安装 (29) 第7.2节调试前准备工作 (29) 第7.3节调试运行 (29) 第7.4节液压系统的用液及对污染的控制 (30) 第7.5节调试运行中应注意的问题 (29) 第8章液压系统的维护及注意事项 (27) 参考文献 (27) 总结 (28) 致谢 (29) 前言 毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。通过这次检验，不但可以提高学生的综合训练设计能力、科研能力（包括实际动手能力、查阅文献能力，撰写论文能力）、还是一次十分难得的提高创新能力的机会，并从下个方面得到训练： （1）学会进行方案的比较和可行性的论证； （2）了解设计的一般步骤； （3）正确使用各种工具书和查阅各种资料； （4）培养发现和解决实际问题的能力。 利用所学的液压方面的知识，我选择这个课题为我的毕业设计，进行大胆的 尝试。设计中主要以课本和各种参考资料作为依据，从简单入手，循序渐进，逐 步掌握设计的一般方法，把所学的知识形成一个整体，以适应以后的工作需要。 当然，初次设计，知识有限，经验不足，一些问题考虑不周，也可能存在有某些

GYT型高油压可编程水轮机调速器说明书

GYT型高油压 可编程水轮机调速器说明书 一概述 GYT型高油压可编程水轮机调速器，是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上，研制成功的水轮机调速器。它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突 出特点，是水轮机调速器更新换代的理想产品。 二主要功能 ·测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节； ·空载时机组频率自动跟踪电网频率，便于快速自动准同期； ·手动开停机、增减负荷及带负荷运行； ·自动开停机，并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力； ·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换； ·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数，以及手动、自动等运行状态； ·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数； ·检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固定于故障前的状态； ·电控柜采用交、直流同时供电。任一种电源消失后调速器仍能运行。但如果厂用直流消失，调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。 三电气部分的主要特点 ·采用可靠性极高的可编程（PLC），体积小，抗干扰能力强，能适应恶劣的工业环境，平均无故障时间达三十万小时以上； ·采用内部测频方式，可同时满足适时性和测频精度的要求，机频故障时可自动地切为手动； ·调节规律为 PID 智能控制，具有良好的稳定性及调节品质； ·具有可扩展通讯接口，通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。 四机械液压部分的主要特点 ·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术，具有优良的速动性及稳定性，工作可靠，标准化程度高。 ·工作油压提高到16MPa，减少了调速器的液压放大环节，体积小,重量轻，结构简单。·采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接触，油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。 ·液压缸（即接力器，下同）与回油箱分开安装，便于电站布置。 ·具有液压锁定装置，确保机组停机可靠。

某水电站运行定岗考试题(问答)

某水电站运行定岗考试题（问答） 姓名：成绩： 一、填空题：（每空格0.5分，共10分） 1同步发电机主要的额定参数有：额定功率P、额定电压U、额定电流I、额定频率f、额定效率、额定温升、额定功率因数、额定转速n 。 2、用准同期法进行并列操作时，发电机与系统必须电压相等，频率相同，相位一致。 3、一般规定发电机的定子电压变化范围在额定值的＋（-）5%以内，其频率偏差应在额定值的＋（-）0.5Hz以内。 4、同步发电机主要有铁损、铜损、机械损耗、附加损耗等内部损耗。 5、潇湘电站厂用变压器保护有电流速断、过电流、零序电流、母线无压、备用电自投（BZT）。 6、潇湘电站水轮发电机额定容量为14.4MV A 。 7、电力变压器的冷却方式主要有油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环三种。 8、变压器并联运行的条件有变压比相等、联接组别相同、短路电压相同。 9、变压器油是起绝缘和散热的作用。 10、高压配电装置包括开关设备、测量仪器、连接母线、保护设施及其它辅助设备。 11、三相交流母线涂漆按我国部颁规范规定，A相为黄色，B

相为绿色，C相为红色。中性线不接地时为紫色，中性线接地时为黑色。 12、水电站的三大主设备是：水轮机、水轮发电机、电力变压器。 13、水轮机是把水流能量转变为机械能的一种动力机械，是利用水电站的水头和流量来做功的。而水轮发电机又是把机械能转变为电能的一种动力机械。 14、水轮机主要包括的基本参数有：工作水头、流量、出力、效率和转速。 15、根据保护对被保护元件所起的作用，继电保护可分为主保护、后备保护和辅助保护。 16、水电站中央信号按其用途可分为：事故信号、预告信号和位置信号。 17、电气安规规定，不论高压设备带电与否，值班人员不得单独移开或越过遮栏进行工作；若有必要移开遮栏时，必须有监护人在场，并符合规定的安全距离。 18、潇湘水电站水轮发电机保护有：纵联差动保护、复合电压闭锁过电流、过电压、失磁保护、负序过流、过负荷、定子回路一点接地、转子回路一点接地、逆功率。 19、运行人员应达到的三熟是：熟悉设备、系统和基本原理；熟悉操作和事故处理；熟悉本岗位的规章制度；三能是：能分析运行状况；能及时发现故障和排除故障；能掌握一般的维修技能。 20、发电厂二次回路按电源性质来区分，可分为：交流电流回

水轮机的结构和原理(+笔记)

水轮机 水轮机+ 发电机：水轮发电机组 功能：发电 水泵+ 电动机：水泵抽水机组 功能：输水 水泵+ 水轮机：抽水蓄能机组。 功能：抽水蓄能 水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。 第一节水轮机的工作参数 水轮发电机组装置原理图 定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。 由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，基本参数：工作水头H(m)、流量Q(m3/s)、出力N(kw)、效率η，工作力矩M、机组转速n。 一、水头(head)：作用于水轮机的单位水体所具有的能量，或单位重量的水体所具有的势能，更简单的说就是上下游的水位差，也叫落差。142米 1. 毛水头(nominal productive head) H M=E U-E D=Z U - Z D 2. 反击式水轮机的工作水头

毛水头 - 水头损失=净水头 H G =E A - E B =H M - h I -A 3. 冲击式水轮机的水头 H G =Z U - Z Z - h I-A 其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。 4. 特征水头(characteristic head) 表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。 最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A 最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A 设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。 平均水头： H av =Z 上av -Z 下av 二、流量(m 3/s)(flow quantity)：单位时间内通过水轮机的水量Q 。单机12.2m 3/s Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定； 当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。 在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r 三、出力 (output and)：水轮机主轴输出的机械效率。N(KW)： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量),即水流效率，与a.作用于水轮机的有效水头；b.单位时间通过水轮机的水量，即流量Q ；c.水体容重γ成正比。其公式为：QH QH N w 8.9==γ γ指水体容重（即单位容积水所具有的重力，比重）： 水的比重=1000kg/m 3、G=9.8N/Kg γ=9800N/m 3 )(8.9)/(9800)/(9800)()/()/(33kw QH s J QH s m N QH m H s m Q m N N w ==?=??=γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 8.9== 四、效率(efficiency )：输入水轮机的水能与水轮机主轴输出的机械能之比，又叫水轮机的机械效率、能量转换效率。η

贯流式水轮机安装说明书

0000101AZ 水轮机安装说明书1/16 目录 1、安装前的准备工作 (2) 2、安装前厂房建筑应具备的主要条件 (2) 3、部件组装 (3) 3.1 尾水管组装 (3) 3.2 座环组装 (4) 3.3 转轮室预装 (4) 3.4 导水机构组装 (5) 3.5 转轮解体组装 (6) 3.6 预装主轴轴承 (7) 3.7 检测受油器 (7) 4、水轮机安装 (7) 4.1 安装尾水管 (7) 4.2 安装座环（整体吊装方案） (8) 4.3 安装座环（土办法安装） (9) 4.4 安装流道盖板基础 (13) 4.5 安装接力器 (13) 4.6 安装导水机构 (13) 4.7 安装主轴－轴承 (14) 4.8 安装转轮室下半部分 (15) 4.9 安装转轮 (15) 4.10 安装主轴密封和组合轴承密封 (15) 4.11 安装受油器 (15) 4.12 安装油、水、气管路及仪表管路 (16) 4.13 安装转轮室上半部分 (16) 4.14 安装地板扶梯及其它 (16)

0000101AZ 水轮机安装说明书2/16此文件仅对XX水轮机安装过程中的主要特点及特殊技术要求作简要说明， 其目的是提醒安装单位在安装水轮机的过程中应注意的事项，不包括为确保质量 所必须执行的全部内容，水轮机的安装还应满足GB8564?88《水轮发电机组安装 技术规范》和DL/T5038?94《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导则》要求。 1安 装 前 的 准 备 工 作 1.1 安装前安装人员应熟悉下列文件及规程： a.《水轮发电机组安装技术规范》GB8564?88及《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导 则》DL/T5038?94； b.本安装说明书； c.随机供给的图纸及图中规定的技术要求； d.水轮机其它技术文件； e.制造厂提供的试验及检查记录。 1.2 安装现场应清洁干净 ； 1.3 认真检查各大件的重量和起重设备能力，预先考虑大 件的起吊搬运方法； 1.4 按各部套的安装工具图纸，检查、熟悉制造厂提供的专用工具。 1.5 检查零部件的X、Y线、标记、编号。 2安装前厂房建筑应具备的主要条件 2.1一期混凝土工程已经完成并符合设计要求。 2.2预埋管件、地脚螺钉孔、各支墩尺寸、标高均符合设计要求。 2.3进水流道及尾水管混凝土应符合设计要求 。 3部件组装 3.1尾水管组装 尾水管分三节，即进口节（小节）、中间节和出口节（大节），每节分 三瓣，三节尾水管正立放置拼装焊接，整体翻身吊装就位。 3.1.1按照图纸制作并埋设一期埋件，包括基础板、锚钩等埋件。 3.1.2尾水管拼装平台制做： ?平台应该水平并且有足够大的面积； ?平台基础支撑应该用型钢； ?平台应该有很好的接地措施。 3.1.3在拼装平台上按照尾水管各节大口的图纸直径尺寸划线。 3.1.4吊装一瓣瓦片，大口朝下，沿着划的线就位，临时固定后，用千斤顶或楔子板调整瓦

水电厂技术问答题

技术问答题库 一、问答型 2、装设接地线时，为什么规定先装设接地端？拆除接地线时应先拆卸哪一端？ 答：装设接地线时，应先将接地线接地端可靠接地；如错误地先将接地线与拟接地设备连接，此时，接地线接地一端未接地，如拟接地设备仍带电或带有部分电压、以及突然来电，将直接导致实施接地作业人员触电，危及自身生命安全。 拆除接地线时应先断开接地线被接地设备一端；如实施作业人员错误地线将接地端拆除，则接地保护安全措施已解除，可能危及作业人员自身安全。 3、办理工作票的安全措施中：取下PT二次熔断保险的目的和作用是什么？ 答：其作用和目的是：通过断开PT二次回路，防止发生从PT二次侧发生错误逆送电时在PT一次侧产生高电压，危及人身安全。 4、励磁变压器的作用是什么？本厂励磁变压器的额定视在功率是多少？ 答：励磁变压器的作用是为发电机励磁装置提供满足符合一定技术要求的励磁电源。本厂励磁变压器的额定视在功率为630kV A。 6、电流互感器的作用是什么？ 答：电流互感器的作用是：将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来对一次设备进行控制、测量、保护等用途。 7、二次设备停送电的操作顺序是什么？ 答：（1）二次设备停电时，先退压板，后退装置电源；二次设备上电时，先投装置电源，再投压板。（2）二次设备交、直流两路电源停送电顺序：停电时，先停直流，后停交流；送电时，先送交流，再送直流。（3）二次设备停电时，先停负载电源，后停总电源；送电时，先送总电源，再送负载电源。 8. 水轮机导叶剪断销剪断如何处理？ 答：（1）检查是哪个剪断销剪断，是否误动作；（2）若检查确定是剪断销剪断，应将调速器转换至“手动”运行，并调整机组负荷使机组振动最小；（3）若无法在运行中处理，并威胁机组的稳定和安全时，应停机处理。 9. 水轮机调速器压力油罐油压下降如何处理？ 答：(1).检查油罐的压力，即刻手动操作启动任意一台油泵将油压上升至工作油压值；(2).如手动启动失败，检查动力电源保险和复归热偶，检查电源电压，接线是否良好；(3).检查调速器系统各部位是否有漏油、跑气现象，如有应立即

水轮机词汇(1)

A access door 检修门 accessory 附件、零件 accuracy 准确性、精密度 acting head 有效水头 action turbine 冲击式水输机 action wheel 主动轮、冲击式水轮 active power 有功功率 Adjustable and fixed-blade propeller hydraulic turbine 轴流式水轮机adjustable blade propeller turbine 轴流转浆式水轮机 adjustable bolt 调整螺栓 adjustable clearance 可调间隙 adjustable ring 控制环 adjusting nut 调整螺母 adjusting screw 校正螺丝、调整螺丝 air conduit 通风道、风管 air cooler 空气冷却器 air cooling system 气冷系统 air currant 气流 air cylinder 气缸 air draft 通风道、排气道 air inlet 进气口 air-inlet valve 进气阀门 air-release valve 放气阀门 air valve 空气阀、气阀、气门 annual energy output 年发电量applied hydraulics 实用水力学 applied mechanics 应用力学 assemble 装配 assembler 装配工 assembler drawing 装配图 assembly shop 装配车间 automatic control 自动控制 automatic control valve 自动控制阀 automatic governor 自动调速器 automatic pressure reducing valve自动减压 阀 automatic regulation (autoregulation) 自动 调节 auxiliary apparatus 辅助设备 auxiliary equipment 辅助设备 auxiliary machinery 辅助机械 auxiliary station 辅电厂、辅厂房 available capacity 有效容量 available discharge (flow) 可用流量 available head 可用水头 available hydraulic head 有效水头 available power 可用出力 available storage 有效库容 average flow 平均流量 average head 平均水头 average over-all efficiency 平均总效率 average speed 平均速率、平均转速 average velocity 平均速度 axis 轴线 axial cam 轴向凸轮 axial flow 轴流 axial flow hydraulic turbine轴流式水轮机 axial force 轴向力 axial inflow velocity 轴向流入速度 B Babbitt 巴氏合金 Back view 后视图 Ball bearing 滚珠轴承、球轴承 Banki turbine 双击式水轮、彭基式水轮机 Base 基础、基线 Base flow 基本流量 Base level 基准面 Base line(basic line) 基线、底线 Bearing 轴承 Bearing pad 钨金轴承 Bearing body 轴承体 Bearing flange 轴承法兰 Bearing ring 轴承套圈 Blade 叶片 Blade seal ring 叶片密封装 Bolt 螺栓 Bolt pin 螺栓销 Bottom cover 底盖 Bottom outlet 泄水底孔 Bottom view 底视图 Brake 制动闸、制动器 Brake horse power(B.H.P.) 制动马力 Bucket（浇混凝土的）吊桶、（冲击式水轮 机的）水斗 Bulb tubular turbine 灯泡型贯流式水轮机 Buried depth 埋设深度 Buried penstock 埋藏式压力水管 Butterfly valve 蝴蝶阀 by-pass 支流，溢流渠，旁通管 by-pass tunnel 旁通隧洞 by-pass valve 旁通阀 C Cage screen 笼形拦污栅 Cam 凸轮 Calculated flow rate 计算流量 Capacity 容量，功率 cast-iron 铸铁，生铁 cast-steel 铸钢 cavitation 汽蚀 cavitation coefficient 汽蚀系数 cement 水泥 centrifugal nozzle 离心式喷嘴 centrifuge 离心机 chamber 室 characteristic curve 特性曲线 circulate circulation 循环，环流 circulating current 环流 circulating pipe 循环水管

水轮机调速系统

水轮机调速系统 1、水轮机自动调节系统主要由那几个基本部分组成？各主要元件的作 用是什么？ 答: 水水能电能 转速给定 自动调速器由测量元件、放大元件、执行元件和反馈（或稳定）元件构成。测量元件负责测量机组输出电能的频率，并与频率给定值比较，当测得的频率偏离给定值知，发出调节信号 放大元件负责把调节信号放大，然后通过执行元件去改变导水机构的开度，使频率恢复到给定值 反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定 2、水轮机调速器的主要作用是什么？ 答：（1）根据发电机负荷的增、减，调节进入水轮机的流量，使水轮机的出力与外界的负荷相适应，让转速保持在额定值，从而保持频率（f=50Hz）

不变或在允许范围内变动 （2）自动或手动启动、停止机组和事故停机 （3）当机组并列运行时，自动地分配各机组之间的负荷 3、水轮机调速器分哪几种类型？调速器型号的含义是什么？ 答：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（简称电液）调速器和微机调速器 按调整流量的操作方式不同分为单调和双调两类。如混流式和轴流定桨式水轮机，只采用改变导叶开度的方法来调节流量的叫单调；而轴流转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，还采用协联动作改变折向器的方法调节流量，也叫双调 4、电液调速器由那几部分组成？其主要元件叫什么？ 答：由电气和机械液压两部分组成。其主要元件包括：永磁（也称测速）发电机、测频回路、信号综合放大回路，调节信号放大回路、电液转换器及机械液压放大装置。 此外还有位移传感器、缓冲回路、功率给定与硬反馈回路、功率给定与频率给定回路以及开度限制机构等 5、电液调速器中，永磁发电机、测频回路和电液转换器各起什么作用？答：永磁发电机是装在机组主轴上，用以反映机组频率（或转速）变化的测速发电机，它供给测频回路频率偏差信号，同时供给调速器中各电气回路的电源 测频回路就是利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调

水轮调速试题库1知识讲解

水轮调速试题库1

广西长洲项目部水轮机调速器 试题 （1） 2012年3月

一、填空题 1.水轮机是将水能转换为水轮机的_______________能的一种水力原动机。 答案:主轴旋转机械 2.贯流式机组导叶传动机构为 和。 答案：叉头式传动机构、耳柄式传动机构 3.在蜗壳或尾水管内搭设脚手架或平台时,不准将绳索绑扎在______与________之间。 答案:导水叶、转轮 4.在导水叶区域内或调速环拐臂处工作时,必须___________,并在调速器的操作把手上悬挂“有人工作,禁止操作”的标示牌。 答案:切断油压 5.游标卡尺由________、_________、_________、_________、 _________、_________、_________等组成。 答案:主尺、固定长脚、活动卡脚、柜架、游标、深度尺、螺钉 6.灯泡贯流式机组按运行方式不同分 为、、。 答案：单向贯流式、双向贯流式、可逆贯流式、

7.长洲水电站机组滤油一般采用、 两种方式。 答案：平板式滤油机、真空式滤油机 8.弹簧是一种机械零件,主要起____、_____、_________和_____等作用。 答案:缓冲、蓄能、控制运动、减振 9.通常接力器不动时间均以_____负荷的实测为准,并规定不超过_____秒。 答案:25%;0.3─0.5秒。 10.当接力器开度为_______时,调速柜各传动杠杆均应在水平位置,其倾斜度不超过_______mm。 答案:50%,0.02。 二、选择题 1.在任何情况下，各导轴承处的摆度均不得大于（）。 A.相对摆度 B.全摆度 C.轴承的设计间隙值 D.净摆度答案：C 2.使用千分尺时，首先应（）。 A.使零线与中心线对准 B.确定读数方法 C.检查是否完好 D.校核标准尺寸 答案：D 3.灯泡贯流式机组水轮机导轴瓦在安装间，用塞尺测量间隙，最大间隙在（）。

水轮机选型设计

第六章水轮机选型设计 由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。 水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。 一、水轮机选型设计的任务及内容 1．任务 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 2．内容 (1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式 (3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。 (4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。 二、选型设计 1．水轮机选型设计一般有三种基本方法 (1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。

微机调速器技术说明书

SDT200水轮机微机调速器 说明书 编写：李书明陈军 审核：史恒 批准：郭效军 国电南京自动化股份有限公司 一九九九年二月

目录 1 概述 (1) 2 硬件配置 (3) 3软件结构 (3) 4操作说明 (4) 5 机械结构形式 (7) 6 电柜原理图和端子布置图 (7)

一．概述 SDT200水轮机调速器是以可编程控制器(PLC)为调节控制核心的新型水轮机微机调速装置,配以现代控制理论为核心的软件,与水轮机的电液执行机构组成水轮机调速系统。该种型号的调速器适用于各种不同容量的混流式水轮发电机组和轴流转桨式水轮发电机组的调节控制。与其它类型调速器相比，具有可靠性高，可维护性好，性能价格比高的优点。 1．规格和主要技术指标 型号：SDT200 系统结构：微机调节+电液随动系统 调节规律：变结构、变参数并联PID控制 微机型式：PLC（PLC形式可选GE系列、MODICON系列、三菱系列） 测频方式：数字测频，2-100 Hz 测频分辨率：0.00125 Hz/1LSB 比例增益：Kp= 0-10 积分增益：Ki= 0-5 微分增益：Kd= 0-10 永态转差系数：bp=0-10% 人工转速死区：0-10% 模数与数模转换分辨率：12 位 电柜输出：电压±10 V，电流±0.2 A 供电电源：交流 220 V 和直流 220 V 并联供电 电液转换器：环喷式、双锥式或其他型式电液伺服阀 主接力器反馈：线位移传感器电气反馈 转速死区：〈=0.03% 接力器不动时间: <=0.2 s 2．主要功能 2．1 自动调节和控制功能 1．以最佳过程起动水轮发电机组，启动过程可使机组频率跟踪电网频率；也可以按给定频率启动。 2．保证水轮发电机组稳定运行于下列工况: 单机空载运行； 与大电网或地区电网并列运行； 调相运行； 手动运行； 3．最佳过程使机组停机，根据需要可实现分段关闭过程。 4．能够根据机组运行工况、水头、导叶开度等因素实现变结构、变参数适应式PID自动调节。 5．可以在线修改调节参数，不会引起机组负荷冲击。 6．对于转桨式水轮机，可以实现轮叶转角与净水头及导叶开度之间的协联关系，提高机组发电效率。 7．装置可实现导叶或功率的成组调节。 8．自动按工况修正调速系统的动态灵敏度，以适应各种工况对灵敏度的不同要求。 9．可接受监控系统操作指令实现远程操作，也可现地由面板操作。 10．具有报警功能。 11．能完成手、自动平滑切换。 2．2 容错功能 1．测频断线容错：机频的容错必须在下列运行工况下得到保证（1）空载运行；（2）