水轮机及辅助设备

郭颖智,邓小云,王毅,张世伟

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 水力发电的概述
  • 2 水轮机概述
    • 2.1 水轮机的基本参数
    • 2.2 水轮机的类型及应用
    • 2.3 水轮机的型号及装置方式
  • 3 水轮机的构造
    • 3.1 混流式水轮机
    • 3.2 轴流式及斜流式水轮机的构造
    • 3.3 灯泡贯流式水轮机和水斗式水轮机
    • 3.4 水轮机导水机构
    • 3.5 水轮机引水机构
    • 3.6 水轮机泄水机构
  • 4 水轮机的工作原理
    • 4.1 水轮机内的水流运动
    • 4.2 水轮机的效率及最优工况
    • 4.3 水轮机的汽蚀
    • 4.4 水轮机的汽蚀系数、吸出高和安装高程
    • 4.5 水轮机的磨损
    • 4.6 水轮机的振动
  • 5 水轮机相似理论和特性曲线
    • 5.1 相似理论概述
    • 5.2 水轮机的比转速效率换算与单位参数修正
    • 5.3 水轮机模型综合特性曲线
  • 6 水轮机选型
    • 6.1 水轮机的标准系列
    • 6.2 水轮机的选择
    • 6.3 水轮机的工作特性曲线和运转特性曲线
    • 6.4 蜗壳的型式及其主要尺寸的确定
    • 6.5 尾水管的型式及其主要尺寸的确定
  • 7 水轮机电液调速器
    • 7.1 机械液压调速器的自动调节机构
    • 7.2 机械液压调速器的控制机构
    • 7.3 油压装置
    • 7.4 电液调速器
  • 8 水轮机微机调速器
    • 8.1 微机调速器简介
    • 8.2 微机调速器的组成和工作原理
    • 8.3 调速器的选择
  • 9 水电站油气系统及进水阀
    • 9.1 水电站油系统
    • 9.2 水电站气系统
    • 9.3 水轮机进水阀
  • 10 水电站水系统
    • 10.1 技术供水
    • 10.2 排水系统
  • 11 计算机辅助水轮机选型设计
    • 11.1 计算机辅助水轮机选型设计
  • 12 附1:水轮发电机组值班员岗位培训标准
    • 12.1 水轮发电机组值班员岗位培训标准
  • 13 附2:职业技术技能培训资料
    • 13.1 职业技术技能培训资料
电液调速器

一、 电气液压型调速器的特点:

1、 主要优点:灵敏度高;调节参数能随机组工况改变自动调节;便于自动控制和成组调节;电子电路成本低,便于更换。

2、 缺点:元件稳定性不够;产品未形成标准化系列。

二、 电气液压型调速器的组成

1、 原理:用电气回路来代替机械液压型调速器某些机械元件,但特性的要求不变。

2、 组成:

电气部分 + 电液转换器 + 机械部分

3、调速器的发展概况

  测频及频率给定回路

一、 LC测频回路

(一) LC回路的特性:

(1) 谐振状态:输出电压达到最大值;

(2) 非谐振状态:

二、 YDT-1800测频回路

结合图4-3学习YDT-1800电路的工作原理

功率给定、硬反馈及人工失灵区

一、 功率给定与硬反馈回路

(一) YDT-1800型硬反馈回路

1、 YDT-1800型调速器硬反馈回路如图4-12所示。

2、 输出电压:

               U = 

3、 工作原理:详见讲稿。

(二) 调速器静特性与永态转差系数

1、 调速器静特性:在稳定状态下,机组转速或频率与接力器行程的对应规律。

2、 永态转差系数的调整:改变W7的值,可以调整输出电压的大小,从而改变永态转差系数的大小。

(三) 功率给定的作用

调整W5,会改变P点电位,从而改变机组在给定频率稳定运行的出力大小。

二、 人工失灵区

YDT-1800型调速器的人工失灵区电路如图4-16所示。1、当Y>Y0时,电压U<0

    此时A为低电位,B为高电位,D30、D31截止,D29、D32导通。

2、当Y<Y0,U>0,

    此时A为高电位,B为低电位,D29、D32截止,D30、D31导通。

3、 当Y≈Y0,U≈0,

    此时A、B两点电位几乎相等,D29、D30、D31、D32四只二极管全部导通。

由于以上情况,形成人工失灵区如图4-18所示。

人工失灵区的作用有:

1、 有了人工失灵区,机组在给定频率下运行时,出力几乎不受频率摆动的影响,这对并列运行中承担基本负荷的机组很有利。

2、 在机组启动、并列过程中,如果让人工失灵区在空载开度附近出现,则会改善空载开度的稳定性,有利于同期、并列的操作。

软反馈回路

一、 串联RC的充放电特性

RC充放电电路如图4-19所示。

时间常数:T=RC,它决定了整个充、放电时间的长短。放电规律与缓冲装置的回复特性有完全一致的规律。

二、 YDT-1800软反馈回路

(一) 回路组成及作用

YDT-1800型调速器软反馈回路如图4-20所示。

1、 空载情况:

2、 负载情况:

由此可知输入电压随接力器变化的关系曲线如图4-21所示。

(二) 工作参数及调整

1、 缓冲时间常数:由W9来决定。因为W9是几个电阻中最大的一个,也是决定总阻值的关键所在。

2、 暂态转差系数:暂态转差系数是软反馈不发生回复时,即变成硬反馈时所引起的静特性斜率。

3、 负载/空载缓冲比率

   负载/空载缓冲比率由电位器W8调整。YDT-1800型调调速器的负载/空载缓冲比率为0.1——1之间。