高油压可编程调速器在小水电厂的应用1

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1、高油压可编程水轮机调速器在小水电厂的应用王福德王国俊(甘肃定西市水务局730500)(武汉市汉诺优电控有限责任公司430010)0概述甘肃临洮洮坪水电有限公司位于甘肃省洮河中游临洮县洮阳镇境内，为新建引水式电站。电站总装机9600KW，最大水头10米，设计水头9.6米；设计流量35.6，安装四台ZD660-LH-250型水轮发电机组。电站于2010年8月份投产发电，其水轮机调速器选用GKT-5000高油压可编程式调速器。该型调速器自电站投产至今，运行可靠，安装布置简单方便。运行与维护非常简洁，对于现在新建电站具有以下优点：(1)

2、高油压调速器应用了电液比例随动装置、电液数字随动装置等现代电液控制技术，减少了调速器的液压放大环节，结构简单，工作可靠，具有优良的速动性及稳定性。(2)高油压调速器的液压元器件标准化、专业化、标准化程度高，均为大批量工业化生产，具有强大的技术支撑和可靠的质量保证体系，在国内外市场均有丰富的硬件资源。不仅确保了产品质量，也为采购备品备件提供了便利。(3)高油压调速器的工作油压高，因而体积小，重量轻，用油量也少得多，使电站布置方便、美观。（4）采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接接触。这不仅使油质不易劣化，延长液压油使用

3、寿命；更重要的是囊式蓄能器胶囊密封极为可靠，氮气极少漏失，运行中一般不需补气。必要时，使用随机供货的补气装置和瓶装氮气可方便的进行补气。由于囊式蓄能器的突出优点，既免除了电站运行中的补气工作，又可使电站不须设高压空气系统，省去相应的副厂房，使电站建设节约一笔可观的投资和相应的运行费用。1高油压微机调速器的调节原理GKT系列高油压调速器的系统原理框图如下图所示；其液压控制系统的原理详见下节。图1水轮发电机组有多种运行工况，在不同的工况下调速器需要采用不同的控制规律和调节参数。调速器各工况下的控制规律由软件（即程序）实现。自动开机时

4、，机频与频率给定的差值通过PID运算后，经综合放大板将输入的调节信号转换成控制自动调节阀组的开、关信号，控制液压缸的开、关运动，直至机频等于频给。并网前永态转差系数bp=0，人工死区E=0，调节参数为空载参数，保证了机组空载运行的稳定性。在机组开机过程中，频给等于50Hz。在空载运行过程中，若调速器的频率调节方式处于“不跟踪”，则频给值默认为50Hz，如需改变频给值，可通过电控柜上的按键或增、减给定按钮进行整定，也可通过上位机或自动准同期装置的指令增、减；若调速器的频率调节方式处于“跟踪”，则频给自动等于当前的网频，以实现机频自

5、动跟踪网频。并网后，频给自动整定为50Hz，bp置整定值以实现有差调节，切除微分并投入人工死区。此时液压缸开度将随着频差而变化，并入同一电网的机组将按各自的bp值自动分配负荷。当上位机或电控柜上的增、减给定按钮发出增、减负荷命令时，功率给定值相应改变，功给信号一方面通过前馈回路直接叠加于积分输出值，一方面与调节器输出相比较，其差值通过bp回路调整调节器输出。由于前馈信号的作用,负荷的增、减几乎与增、减操作同步。自动停机时，给定频率将自动置于零，与自动开机的过程类似，机频与频给的差值通过PID运算并放大后，经自动调节阀组控制液压缸

6、快速关闭，直至机频为零液压控制部分工作原理液压系统原理简介图2自油压装置输送来的压力油，经压力表14后分为上下两条油路。上面一路是高油压调速器液压控制部分的主体，由左、中、右三条并联的油路构成：左边油路是自动调节回路，由手自动切换阀16、大波动阀17、小波动阀15构成。其中大波动阀与小波动阀相互并联，手自动切换阀则是与大、小波动阀相串联。右边油路是由紧急停机电磁阀19构成紧急停机回路；中间油路是由手动操作阀18构成的手动操作回路。上述三条并联油路的控制阀各自有两个输出工作油口，所有控制液压缸开启的油口并为一条油管，经单向节流阀2

7、0、两段关闭装置21以及液控单向阀与液压缸的开启侧相连；所有控制液压缸关闭的油口并为一条油管，经单向节流阀、液控单向阀29与液压缸的关闭侧相连。2调节控制部分GKT系列高油压调速器的自动调节功能，由大波动阀与小波动阀并联构成的自动调节阀组实现，简称大小阀调节模式。大小阀调节模式具有良好的调节特性。大波动时大小阀同时动作，液压缸按整定的最大速度运动，以保证系统的速动性；小波动时仅小阀动作，液压缸以较慢的速度运动，以保证系统的稳定性。只要大小阀选用合理，调整得当，便可使调速器同时具有良好的速动性与稳定性。3高油压调速器的优势高油压调

8、速器的技术优势与传统的中小型机调相比，CKT系列高油压调速器具有显著的技术经济优势，通过多年来研制高油压调速器的实践，体会到用现代液压技术开发新一代高油压水轮机调速器，既经济合理，又切实可行。3.1工作油压在液压系统设计中，确定合理的工作油压是影响全局的问题，它