智能水电厂调速系统的设计与应用

介绍了丰满水电厂分层分区布置的全厂水轮机调速系统的结构。全厂调速系统智能分析平台通过工业以太网与各水轮机调速系统健康状态监测平台相连,各水轮机调速系统健康状态监测平台通过以太网与水轮机调节器A机PLC、B机PLC以及油泵控制系统相连,还通过RS485总线与油泵变频器通信;各水轮机调速系统通过IEC61850-MMS A网和B网与水电厂一体化管控平台相连,以便共享信息;调速系统关键部件均实现了冗余配置,且增加了监测对象,包括分段关闭装置、事故配压阀、接力器、油压装置和漏油箱等。这种结构便于单机和多机调速系统的协同监测和优化控制。根据反措要求,设计了多功能失电关闭装置、失电分段关闭装置和防水淹型漏油装置,也进行了水轮机调速器和油压装置的反措设计,防范重大事故的发生,提高系统的安全性和稳定性。     

水轮机导叶接力器粘着磨损

水轮机导叶接力器,在水轮机调速系统中充任执行元件。一般地说,接力器故障不多,但是,如果在设计、制造、安装等环节中缺乏注意,也有可能由此而造成大的事故,导致整台机组的长时期瘫痪。本文试图     

水轮机调速系统健康状态的预测研究

通过对水轮机调速系统设备诊断方法的研究,提出采用故障树与专家系统相结合的方法,去实现水轮机调速系统健康状态预测的研究。对调速系统健康状况预测的相关参量信号进行监测、采集、记录、分析和诊断,进而达到对其进行全面性能评价和健康状态预测的目的。有助于电站运行人员实时了解调速系统的健康状态,及早发现系统可能存在的故障,以节省维修时间,提高工作效率。     

基于数字化模型的水轮机调速系统状态监测与分析

从状态检修角度出发，提出了基于数字化模型的调速系统状态监测与状态分析方法。该方法通过调速系统设备分析确定了测点布置和数据采集方案，在状态监测的基础上，以机组运行工况为线索，结合调速系统数字化模型对水轮机调速系统设备进行状态评估，采用事件触发和约束传播机制进行设备故障诊断，并以可视化模型指示调速系统设备健康状态和变化趋势，为实现调速系统状态检修打下基础。     

基于导叶开关特性的主接力器传感器故障诊断研究

接力器作为水电机组调速系统闭环控制的重要液压设备,直接影响调速系统控制的准确性与稳定性;如何准确可靠地进行接力器卡阻、位移传感器断线、跳变、死值等异常情况判断显得尤为必要。经深入研究提出了一种通过差值+速度的故障诊断的新方法,将导叶开关速率引入导水机构接力器的故障判断机制中,可快速准确进行故障判断和预警,有效保障调速系统安全稳定运行。     

调速器事故关机综述及改进

1概述调速器是水轮发电机的重要组成部分,水轮机调节系统根据机组转速的变化不断地改变水轮机过流流量,调速器的作用就是通过控制导叶接力器、桨叶接力器和接力器的操作油量来控制导叶(桨叶)的开度大小,进而控制水轮机过流的大小来调整水轮机的转速。当机组出现故障时应迅速关闭导叶接力器,控制水的流量,达到关机的目的。     

电站运行大课堂

水轮机调速器知识问答（七）——什么情况下才允许调速器限制负荷运行;巡视调速器和油压装置应检查哪些项目 1．在什么情况下调速器才允许限制负荷运行？ 水轮机一般应在自动调速状态下运行,此时调速器的开度限制器应放在最大开度位置,只有在调速系统工作不稳定、电站上游水位过低、机组带病工作等特殊情况下,才允许使用开度限制把导叶开度限制在水轮机必须降低出力的相应位置。     

电站运行大课堂

水轮机调速器知识问答（七）——什么情况下才允许调速器限制负荷运行;巡视调速器和油压装置应检查哪些项目 1．在什么情况下调速器才允许限制负荷运行？ 水轮机一般应在自动调速状态下运行,此时调速器的开度限制器应放在最大开度位置,只有在调速系统工作不稳定、电站上游水位过低、机组带病工作等特殊情况下,才允许使用开度限制把导叶开度限制在水轮机必须降低出力的相应位置。     

水轮机调速器知识问答(七)

--什么情况下才允许调速器限制负荷运行;巡视调速器和油压装置应检查哪些项目 1.在什么情况下调速器才允许限制负荷运行? 水轮机一般应在自动调速状态下运行,此时调速器的开度限制器应放在最大开度位置,只有在调速系统工作不稳定、电站上游水位过低、机组带病工作等特殊情况下,才允许使用开度限制把导叶开度限制在水轮机必须降低出力的相应位置.     

水轮机调速仿真系统

介绍了一种由调速器电气部分、电液随动部分、油压系统及水轮机仿真部分构成的水轮机调速仿真系统.该系统是为方便电厂对新员工进行调速系统基础培训开发的教学平台,具备与生产现场调速系统相同的架构及工作流程,可以模拟生产现场的运行操作,实现对调速系统的控制,使新员工快速熟悉调速系统的工作原理、操作和维护方法.     

广州蓄能水电厂导叶控制系统运行维护及故障分析

广州蓄能水电厂A厂和B厂每台水泵水轮机安装20个活动导叶,A厂导叶传动机构采用控制环结构控制,B厂采用单元式接力器控制。根据统计广蓄A、B厂两种不同导叶控制机构的运行情况及故障类型,对比分析两种导叶控制机构的优缺点,并对运行过程中出现的故障进行了相应的结构技术改造,降低了导叶控制系统的故障率,确保机组长久稳定运行。     

运行工况对多沙河流水轮机导叶区磨损影响研究

多沙河流上具有调峰功能的水轮发电机组运行工况转换非常频繁,水轮机经常偏离最优工况运行,导致活动导叶磨损破坏严重。为揭示运行工况对水轮机活动导叶区域固液两相流动规律的影响,建立了黄河某多沙电站原型水轮机全流道三维水体模型,采用欧拉-欧拉两相流模型和RNG k-ε湍流模型对水轮机不同出力工况进行了固液两相流数值模拟计算,对不同运行工况下导叶区域的压力、流速、含沙量等进行了分析。结果表明：含沙水流会使导叶区域最小压力减小,从而增加空化发生机率;出力工况对导叶区固液两相流动影响较大,随着水轮机出力减小,导叶区最大流速反而增大,活动导叶迎水面与背水面的速度差也逐渐增大,小出力工况下,座环靠近鼻端位置高泥沙浓度区域扩散变大,活动导叶表面泥沙浓度由顶端至底部逐渐增加,活动导叶头部位置泥沙浓度最高。研究结果能够为预测多沙河流水轮机活动导叶易磨损位置和研究抗磨蚀对策提供技术支撑。     

导叶接力器压紧行程的简便计算方法

为了减小机组停机后导叶关闭时导叶立面漏水量，在水轮机设计过程中需要确定导叶接力器压紧行程。提出一种运用材料力学中圆柱体转角叠加公式计算导叶拐臂中心孔位移，从而确定导叶接力器压紧行程的简便计算方法，可为大中型水轮机设计提供参考。图3幅。     

紧水滩电厂水轮机调速器失控策略的研究与应用

随着现代水轮发电机组控制技术的不断发展,对调速器系统的控制逻辑要求更加严密。本文结合水轮发电机组实际情况,运用现代传感器及控制技术,通过研究调速器失控的状态,提出一种新的诊断调速器失控的策略,该策略通过PLC采集调速系统接力器电气反馈信号,与调速器控制信号综合比较,就能表征调速器系统运行工况,可靠判断水轮机调速器的失控状态,并输出故障信号送入监控系统。     

QDYF-1型数字电动液压式水轮机调速器的研究

QDYT-1型数字电动液压式水轮机调速器,由可编程控制器根据机组定时运行状态和预先设计好的控制策略经逻辑判断和运算输出数字控制电量,通过步进电动机控制器、步进电动机、旋转配压阀和接力器控制水轮机导水叶开度,实现调速控制功能。图4幅。     

几种灯泡贯流式机组导水机构工装简介

导水机构是灯泡贯流式水轮发电机组的重要组成部分,主要由外配水环、内配水环、导叶、传动机构、调速机构等部件构成,其主要功能是使水在进入转轮前产生水流环量,并根据机组功率的需要开关导叶调节水流流量,达到预定的出力,水轮机停止运行时,导叶分段关闭切断水流。根据导水机构的结构特点,单支导叶具有各自的传动、调速机构,安装工序较为复杂,单个导叶系统安装调整完毕后方可进行整体的组装,为了提高安装质量及安装效率,介绍几种实用的导水机构工装。     

QDYT—1型数字电动液压式水轮机调速器的研究

ＱＤＹＴ－１型数字电动液压水轮机调速器，由可编程控制器根据机组定时运行状态和预先设计好的控制策略经逻辑判断和运算输出数字控制电量。通过步进电动机控制器、步进电动机、旋转配压阀和接力器控制水轮机导水叶开度，实现调速控制功能。     

混流式鱼友型水轮机导叶优化设计研究

鱼类通过传统混流式水轮机时会因为其流道尺寸狭小受到撞击而出现伤亡。以计算流体力学方法为基础对混流式鱼友型水轮机导叶区进行优化设计,旨在保证水轮机出力及效率的同时减小过机鱼所受伤害。为了对比分析两组导叶(含固定导叶、活动导叶)设计方案的运行性能,分别对水轮机全流道进行不同工况下的稳定场数值模拟,分析水轮机能量特性及流动特性。模拟结果表明,两组导叶设计方案的最优导叶开度相同,均为28°;综合考虑水轮机运行性能,导叶设计方案一优于方案二。     

用于稳定计算的水轮机调速系统原动机模型

水轮机调速系统模型中,水轮机原动机（包括水轮机和过水系统）的强非线性对稳定计算结果有着重要影响。水轮机原动机的主要特点是强非线性以及水击,尤其在导叶开度大于50%的区间,在该区间范围内增大相同的导叶开度导致增加的功率小。通过水轮机原动机理论建模研究,并以现场试验修正理论模型,建立了适用于电力系统稳定计算的水轮机调速系统原动机模型,即“机组导叶开度与出力关系曲线加理想水轮机”的非线性模型;根据水轮机真机与模型机组的相似性,进一步提出了利用水轮机模型综合特性曲线和现场试验得出最大水头和最小水头下该曲线的方法,以满足电力系统稳定计算的不同需要。     

魏家堡水电站水轮机抗磨蚀防护技术

为了解决水轮机的磨蚀问题,对魏家堡水电站水轮机在两个不同运行时期的磨蚀状况及成因进行了分析,采取了渠首加闸加坝工程、优化水轮机转轮和导叶的水力设计、采用超高分子聚乙烯抗磨板、高速火焰喷涂SXH70抗磨蚀表面防护材料以及导叶、接力器、转轮修型设计的扩容改造等一系列综合措施,有效地减少了过机泥沙含量,改善了水轮机的磨蚀状况,提高了水轮机的工作效率和电站的发电效益,同时使机组长期稳定在高效率区运行,提高了机组运行的安全性和经济性。