水轮机调节考试复习章节知识点分类、河海大学 沈祖义主编 第三版.pdf

水轮机调节基本概念

、分析基本要求：稳定性、准确性、快速性

2、水轮机调节任务作用：调频、调功（根据电力系统负荷的变化不断调节水轮发电机的

有功功率输出，维持机组转速（频率）在规定范围内）

3、特点：（操作力大、影响因素大多、动作过程复杂、功能多、结构类型多）1调速器需设

置多级液压放大元件，而液压放大元件的非线性及时间滞后有可能使水轮机调节系统调节品

质恶化2，水击作用与导水机构的调节作用相反，将严重的影响水轮机调节系统的调节品质

3对于双重调节机构，调速器中需要增加一套调节和执行机构，从而增加调速器的复杂性4

要求调速器具有越来越多的自动操作和自动控制功能，使得水轮机调速器成为水电站中一个

十分重要的综合自动装置，总之，水轮机调节系统相对来说不易稳定，结构复杂，要求具有

较强的功能

4、调节途径：改变导叶的开度（或喷针开度），使水轮机的动力矩和发电机阻力矩平衡，

使转速和频率保持在规定范围。

5、电力系统的频率稳定主要取决于：有功功率的平衡

6、Jdw/dt=Mt-Mg（J转动惯量、水轮机动力矩、发电机阻力矩）

7、调速器分类：（1）按元件结构分为：机械液压和电气液压（模拟电气液压、数字电气液

压）（2）按系统结构反馈位置分为：辅助接力器型、中间接力器型、电子调节器型（3）按

照控制策略调节规律分为：PI（比例+积分）调节型、PID（比例+积分+微分）调节型、智能

控制型（4）按执行机构数目分为：单调节调速器、双调节调速器（5）按工作容量分为：大

型、中型、小型、特小型

8、调速器型号：①②③④━⑤⑥━⑦1—大型无代号；中小型（与油压装置组合在一起）

代号Y；特小型（通流式结构）代号T；2—机械液压无代号；电气液压代号D；微机调速器

W；3—单调节无代号；双调节代号S；4—调速器基本代号T；5—调速器工作容量(N·m)；

或主配压阀直径（mm）；6—改型标记，经改型的用A、B等标明；7—调速器额定工作油压，

大于2.5MPa的才标注，单位MPa

9、数学模型：微分方程、传递函数、动态结构图、方框（块）图、状态方程

第二章水调系统工作原理

1、单调节系统组成：离心飞摆（测速元件）、引导阀（对应的液压放大装置：放大元件）、

辅助接力器、主配压阀、主接力器、缓冲器（反馈元件）、调差机构

2、带动离心飞摆转动的两种电源：1、来自与主机同轴的永磁发电机2、来自发电机端电压

互感器

3、局部反馈、全局反馈（软反馈暂态反馈、硬反馈永态反馈）

4、双调节系统关键部位：协联块

5、双调节：两个调速机构

6、ep调差率es最大功率调差率bp永态转差率bs最大行程永态转差率最大非

线性度≤5%转速死区ix不准确度ia≤1.5%

第三章机械液压型调速器

1、转速死区ix（指在某一规定的转速范围内，飞摆无法测量出来的最大转速范围与额定转

速之比的百分数）：当机组转速超过N1时调速器关闭导叶，而当机组转速低于N2时调速器

才开启导叶，当转速在N1和N2之间时，调速器不动作，称为转速死区（作用：静态特性

非线性度，动态系统的不准确度）

2、转速调整机构作用：当机组单机运行时，改变机组转速；并网运行，改变机组出力

3、调差机构作用：形成有差静特性

4、调节系统具有有差静特性作用：保证并列运行时机组间分配负荷；如果没有，负荷分配

5、配压阀：通流式、断流式

6、接力器：按原理（双向作用、差动作用）按有无硬反馈（液压放大器、液压伺服装置）

7、液压放大器：按反馈结构（杠杆反馈式、阀体反馈式）按油压控制方式（孔口式、节流

式：节流阀）

8、暂态反馈组成：油缓冲器、杠杆系统

9、Td缓冲时间常数bt暂态转差系数

10、油压装置型号：①━②━③①第一部分类型代号，YZ为分离式，HYZ为组合式②第

二部分以分数形式表达压力油罐的容积和个数，分子的数字为压力油罐总容积（m3）。分

母的数字为压力油罐个数，无分母则表示只有一个压力油罐。字母为产品改进标记，无字母

为基本型③第三部分用数字表达额定油压(MPa)，无数字则额定油压为2.5MPa

第四章电气液压型调速器

1、测频回路；LC测频回路、齿盘测频回路、残压测频回路（或者：A:永磁机LC测频回路，

B：发电机残压脉冲频率测量回路，C：齿盘