水轮机微机调速器

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1、水轮机微机调速器一、基本概念   水轮机是将水流的流量转换为转轴的旋转机械能的机器。近代水轮机主要作为水力发电的原动机。水流进入水轮机后，水流的能量便发生了改变，最后变成主轴旋转的机械能，这一过程，称为水轮机的工作过程。反映水轮机工作过程特性的一些参数，称为水轮机的工作参数。其中主要的工作参数有：水轮机工作水头、水轮机流量、水轮机功率、水轮机效率和水轮机转速。   水轮机工作水头为水轮机进口截面水流单位能量与出口断面水流单位能量之差。   水轮机工作时，除了需具有一定的水头之外，还要有一定的水量流过水轮机，单位时间流过水轮机既定

2、断面的水量，就称为水轮机流量Q。（Q=Fv，其中F为水轮机过水断面面积，v为过水断面平均流速）    水流流经水轮机时，随着水流能量转变为转能旋转机械嫩，水流便对水轮机做功，单位时间内所做的功，在工程上称为水轮机的功率或出力。水流输入给水轮机的功率Nt=pgQH(^_^，不好表示密度，就用p表示了）   水轮机效率，就是水流能量的有效利用程度，要注意，水轮机是所有旋转机械中效率最高的设备（大家查查，看是不是），远高于水泵、汽轮机等。   水轮机转速，水轮机主轴单位时间旋转的次数。水轮机额定转速是在设计时选定的同步转速。二、水轮机

3、的分类  现代的水轮机一般按水流能量转换的特征分为两大类，即反击型和冲击型。目前我们多见的大多数为反击型，反击型里又有混流式、轴流式、斜流式、贯流式。一般来讲水头高的电站用的水轮机类型是混流式、例如三峡水力发电厂、小湾水力发电厂，水头略低的是轴流式，例如葛洲坝，还有的分定浆和转浆式，也就是浆叶的叶片能否调节，福建的孔头电站就是定浆的。水头再低一些，而且流量较大的流域就可以建设贯流式电站了，例如广西长洲（单机45MW）、广西桥巩（单击58MW）等。  一般对调速器而言，如果只有导叶可调，就叫单调机组，导叶、浆叶都能调整的就叫双调机

4、组。  对于水轮机再往深入的讲，我也不清楚了。下面我就具体讲讲调速器相关的知识，会讲到基本功能、工作原理、然后举例（一个实际的设备）讲讲电气部分、液压部分和调节规律等），不足之处大家多多指教了。水轮机微机调速器   水轮机调速器---也就是调整水轮机转速（也就是发电机组转速）的一种设备，对电网来说说，频率是衡量电能质量的一个重要指标，在中国规定电网频率应该稳定在50Hz，俗称工频。   对于水能发电机组而言，调速器的作用就是控制导叶（浆叶），让机组转速稳定在50Hz附近（具体标准参考相关国标），空载时（空载一般指水能发电机组已经

5、转起来，导叶开度达到一定开度（接近与当前水头下的空载开度），频率超过45Hz,主开关没有合闸）调速器的主要作用是将机组转速调整到50Hz（有时可跟踪系统频率，一般认为系统频率为50Hz），等待机组并网.(机组并网需符合三个条件：机组频率=系统频率；机组电压=系统电压；机组相位=系统相位），这称为频率环调整。-4-    并网后（如果是并于大电网），一般认为此时机组的转速已经被电网拖住，不会发生变化，（一般未投入一次调频功能的机组，频率死区设置为0.3Hz）此时调速器的作用是通过调整导叶开度，改变了机械力矩，从而调整了发电机的出力

6、，也就是调有功，这称为开度调节。有的调速器还配备了功率闭环调节功能。   微机调速器，也就是采用微机（单片机、工控机、PLC、PCC）的控制模件作为调速器的主控，承担测频、测导叶（轮叶）开度、水头、有功功率等模拟量、开入开出检测输出、故障检测、机组状态判断、PID调节、控制输出等任务。目前在中国PLC和PCC是主流，中国大部分的厂家对于微机调速器的更新也就是更换个主控模块，例如从三菱的FX2换到施耐德的昆腾系列，个人感觉对于调速器的性能是没有什么大的提高的，毕竟最后推动导叶的是油压，控制响应速度是无法和电信号比较的，就算控制模块

7、的速度再快，计算周期再短，你也得要液压部分能响应啊？   所以说目前中国这么调速器厂家争来争去，都说自己的产品好，功能多，干什么呢？水轮机调速系统是一个很经典的闭环控制系统，反馈少，控制对象也就少，而且目前用的就是经典的PID，其他文章写的都是屁，你用给我看看？   前几天看到国外的一篇文章，说美国那些山里面的调速器还有好多已经用了100多年了，除了更换一些易损件（垫圈等），没什么问题，看看我们，何必呢？目前控制模件更新那么快？更新周期越来越短，也许你的调速器还很号用，可惜买不到CPU电池了，怎么办？换吧，只有换，电厂的某些人才

8、有机会啊，当然我们才有饭吃啊。   牢骚说多了，个人认为，水轮机微机调速器是一个发展了150多年的成熟行业，不需要太大的改变，需要的就是一个稳定、可靠、易操作的系统，最好结构还能简单，易维护，甚至免维护。水轮机微机调速器-系统简介 前面已经谈过水轮机调速器的基本