冲击式水轮机专用调速器的应用体会.docx

冲击式水轮机专用调速器的应用体会摘要。在中小型冲击式水轮机中常规配置ydt等电液调速器；近些年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器已在不少高水头电站中投入使用运行效果比较理想；通过对比两类调速器的使用情况简要谈谈使用专用调速器的一些体会。关键词：水轮机调速器应用体会1概述冲击式水轮机适用于高水头、小流量的电站它将来自压力管道的水经喷嘴后转换为高速射流切向冲击转轮推动转轮旋转从而带动发电机转子转动发电。为了保证水轮发电机组能顺利地并网发电必须配置调速器它的主要功能是在机组运行时保持其输出的电能频率、电压稳定。通常调速器是通过调节进人水轮机的水的流量来实现这一目的对于冲击式水轮机来说就是移动喷针以改变喷嘴的开度从而改变水的流量。我厂以往生产的冲击式水轮机一般是配置电液自动调速器近年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器（以下简称冲调）并逐渐在电站中开始应用。2配置电液调速器时的特点电液自动调速器主要是指ydt、ywt型后来发展为使用步进电机plc的bwt调速器它的测频放大、回复及控制部分采用电气回路来实现而液压放大、反馈机构、作功机构则采用机械液压装置是目前应用最广泛的调速器。由于冲击式水轮机的压力钢管一般比较长因此喷针不能关闭太快否则会产生极大的水压危害压力管的安全同时又必须在极短的时间内切除射流以防止出现飞逸现在的机组一般采用喷针与折向器双重调节的操作机构。电液自动调速器输出的是扭矩通过调速轴把调速器的转臂与水轮机的操作机构联接在一起调速器的指令通过连杆使操作机构中的配压阀活塞左、右移动压力油通过配压阀上的孔口流人接力器的两侧操纵喷针启闭。在调速轴的适当位置另设1套拐臂、连杆来直接控制折向器以保证折向器与喷针之间的协联关系。单喷嘴机组的这种配置已应用多年比较可靠能保证水轮机稳定运行。而对于双喷嘴冲击式水轮机在运行时要求上、下喷针能同步移动且与折向器保持协联关系。以前国内都采用凸轮连杆组合机构来完成这一系列动作。由于整个结构很复杂死区较多而且凸轮、差动配压阀等零件的加工、安装等方面容易产生误差经常产生动作迟缓喷针位置控制不够准确等现象这是配置ydt普通调速器的双喷嘴冲击式水轮机无法彻底解决的问题。3配置冲调时的特点冲调实际上是改进过的plc型电液自动调速器它分单喷嘴用调速器、双喷嘴用调速器冲调与普通调速器的主要区别在于它输出的不是扭矩而是压力油；由于冲击式水轮机是通过改变喷针的开度来改变其流量喷针是作直线运动的因此只要在喷针后设置1个接力器控制压力油的进出方向就能直接控制喷针的启闭这样就可以取消水轮机上的操作机构。为了让调速器减少过调节使调节过程稳定精确控制喷针的行程要设置1个位移反馈装置。位移反馈装置通常有机械反馈和电气反馈两种。机械反馈是用钢丝或钢带将喷针的位移信号送到调速器的回复轴上再通过调速器内部液压系统和电气回路共同作用使主配压阀的活塞逐渐回到平衡位置从而使喷针达到稳定状态；而电气反馈则是通过位移传感器或电位计等电子元件将喷针的位移信号转变为电压信号反馈到plc的a／d接口（模数转换接口）该数值与plc内部的计算值进行比较以决定喷针是开还是关。由于反馈电压的作用与频率偏差的作用正好相反就减缓了接力器的移动速度减小了过调节使调节达到平衡保证机组稳定运行。目前国内不同厂家生产的冲调采用的反馈形式各有其特点可根据不同的机组的具体情况选择合适的反馈形式。冲调的另一改进是它的软件系统大多厂家的可编程逻辑控制器（plc）采用面向硬件仿真编程采用模块结构变参数并联pid调节原理改变了以往采用梯形图、指令表等程序结构其测频环节由plc本身完成无须单独设置测频电路提高了测频环节的可靠性。也有厂家采用pcc（可编程计算机控制器）它将原plc的标准功能和工业计算机的多任务操作系统集成在一起配以数字阀随动系统效果也不错。当双喷嘴机组配置冲调后就可以取消水轮机上的凸轮连杆组合操作机构在每个喷针后设置1个接力器由压力油根据调速器指令直接控制喷针的启闭。由于调速器中有两套相同的液压随动系统再根据选定的调速器反馈形式在每个喷针后都设置相应的反馈装置分别与一套液压随动系统相联；而折向器及其接力器由调速器中单独的1个电磁阀来控制它与喷针不再保持协联关系在机组正常运行时折向器始终处于全开状态只有在关机或紧急停机时接力器才动作关闭折向器；至于上、下喷针如何动作、行程多少、折向器何时关闭等等都由plc中的程序通过控制压力油来实现这样整个水轮机的结构就变得异常简单调节的可靠性也大大增强了。单喷嘴水轮机的专用调速器中只有1套液压随动系统其他的与双喷嘴的专用调速器相同。此时我们大多选用电反馈装置因为它