修约值比较法
本文主要介绍了山口水电站电液调速器的结构组成、电液调速器的工作原理、可编程计算机调速器系统工作原理以及测频环节的重要性。
标签： 电液随动装置 电液比例阀 主配压阀 调速器 引导阀 PCC 1. 概述
新疆伊犁山口水电站位于伊犁河的最大支流特克斯河上，属于坝后式厂房，总装机容量3×47MW（141MW）。水库总库容1.21亿立方米，最高水头36.7米，额定水头34.3米，最小水头29.7米，额定转速111.1r/min，年平均发电量5.72亿万度，在电网中承担基荷发电任务。水轮机选用哈尔滨电机厂HLA55/C—LJ—450型混流式机组，发电机选用哈尔滨电机厂SF47—54/9200型双星型接线发电机组。调速器选用武汉长江控制设备研究所提供的WDT-80K-6.3电液调速器，WDT 系列调速器是专为混流水轮发电机组研制的新型电液调速器，总结了长控所双微机调速器和全可编程调速器的经验成果而研制的一类新型调速器，采用了武汉长江控制设备研究所“水轮机调速器的电液比例随动装置”（专利号：95 2 38033.1）；“水轮机调速器的电动集成随动装置”（专利号：96 2 34499.0） 两项专利技术。
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2. 电液调速器的结构组成及工作原理
WDT 系列调速器电液随动装置由滤油器、紧急停机电磁阀、电液比例阀、切换阀、手动操作阀、主配压阀和接力器电气反馈装置等部件构成。控制阀均为板式结构，全部集成于主配压阀的上部。
解放军理工大学工程兵工程学院电液随动装置用电液比例阀直接控制主配压阀，电液比例阀是由两个比例电磁铁推动的三位四通方向阀，其输出流量的大小，与输入比例电磁铁的电气控制信号成比例。主配压阀的引导阀芯被可靠地固定于中位，不能上下运动。正常运行时，主配压阀的引导阀接通压力油。当通往辅助接力器上腔的控制油路被切断时，主配活塞必然与引导阀芯一样处于中位，以使其辅助接力器上腔的油压力与该活塞进油腔的差压力相平衡。当通往辅助接力器上腔的控制油路与排油接通时，主配活塞受其进油腔差压力的作用而向上偏离中位，使得辅助接力器上腔通过引导阀接通压力油。当进入辅助接力器上腔的压力油流量与排油流量相等时，主配活塞将稳定在中位上方的某一位置。显然，辅助接力器上腔的排油量越大，使主配活塞稳定所需的压力油流量就越大，因而 主配活塞偏离中位的距离也越大。如果控制油路又被切断，而辅助接力器上腔却仍与来自引导阀的压力油相通，由于辅助接力器上
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腔的工作面积大于主配活塞差压面积，因而主配活塞将在辅助接力器上腔油压力的作用下迅速回到中位，以使作用于它的油压力重新平衡。
如图所示，常压油经双联滤油器过滤后，通过紧急停机电磁阀后一路进入主配引导阀，另一路进入电液比例阀和手动操作阀。正常运行时，紧急停机电磁阀为通路，主配引导阀接通压力油，电液比例阀直接与辅助接力器上腔相通。当电气控制信号为零时，电液比例阀阀芯在弹簧作用下复中，切断了通往辅助接力器上腔的油路，主配活塞准确地稳定于中位，主接力器也将稳定不动。当电液比例阀阀芯在电气控制信号的作用下运动一定距离，使辅助接力器上腔接通排油时，主配活塞将自中位向上移动一定距离，主接力器向关机侧运动。主接力器在关机时，同时带动电气反馈装置，直到使电气控制信号回零，电液比例阀和主配活塞便随之复中，主接力器便停止运动。反之，如电液比例阀使辅助接力器上腔接通压力油，主接力器亦将向开机侧运动相应距离。这样，主接力器将按一定比例随动于电气控制信号，构成了电液随动装置。当电气控制部份发生故障时，调速器切至手动状态，辅助接力器上腔将受按钮或手动操作阀的控制，实现手动操作。当电液比例阀发生故障时，将控制油路上的截止阀关闭，实现机械手动操作。
在事故情况下，紧急停机电磁阀动作，使辅助接力器上腔接通排油，同时切断了控制油路的压力油源，使主配活塞快速上移，实现紧急停机。
3. 可编程计算机调速器系统工作原理
3.1可编程调速器的基本原理
水轮机调速器必须有相适应的调节规律和适当的调节参数才能保证该调节系统的稳定性和较好的调节品质。调节器输出与转速偏差成比例加积分关系（P-I）和调节器输出与转速偏差成比例加积分加微分的调节规律（P-I-D）都能满足水轮机调速系统稳定性的要求。适当调整比例、积分和微分整定参数，能使调速系统得到较好的调节品质。将转速偏差经过运算产生调节指令是调速器中的关键机构——调节器。PID调节器的输出表达式为：
3.2开度限制
机械开限优先，电气开限从属于机械开限。调速器设有三个电气开限：启动（开机）开限、空载开限、发电开限。自动开机前期，调节器受控于启动开限，一般启动开限较大，让机组快速开启，当机组频率接近50HZ（如48HZ）时，空载开限投入（此值较接近于空 老年护理学载开度），让机组快速平稳地稳定于空载开度上，且超调量小。当机组处于发电状态（油开关合上）时，发电开限投入，为便于电站运行人员控制机组不会超负荷运行，特别是电站AGC投入的状况，根据电站水头的大小，设定发电开限，从而保护机组不至于受超负荷运行的损害。值得提出的是：（1）、根据机组的运行状态和工况，有且只有一个电气开限起作用；（2）、在没有水头信号引入调速器进行采样的情况下，一般是根据当前水头的实际值人为地在人机界面上经验地给入三个电气开限值，如果水头信号引入了调速器进行采样，并且能够提供出水头与空载开度的协联关系、水头与额定负荷时接力器开度的协联关系，那么三个电气开限可由调节器的计算机自动求出。
结束语
水轮机调速器具有开机方便快捷，机械结构简单的优点，同时还具备优越的一次调频性能，反应灵敏，效果显著，是我们每一位电力工作者永恒的研究课题。
参考文献：
（1） 牟玉雷 映秀湾电厂发电部培训讲义《水轮机调速器系统》
（2） 潘熙和 武汉长江控制设备研究所培训教材
（3） 武汉长江控制设备研究所《WDT系列使用维护说明书》
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