分段关闭装置说明书
国网电力科学研究院水利水电技术分公司2010年6月
分段关闭装置说明书
一、 概述
分段关闭装置主要用于改变接力器关闭过程中的速率，通常用于两段关闭或三段关闭。
二、 原理
调速器开腔
接力器开腔
图1：分段关闭液压原理图
关机工况
快速关闭时电磁换向阀V1在弹簧的作用下处于右位，在控制压力油的作用下液控阀V2处于左位，接力器开腔直接进调速器开腔，缓慢关闭时电磁铁VD 带电，换向阀V1处于左位，在控制压力油的作用下阀V2处于右位，接力器腔需经过节流阀进入调速器开腔，调节节流阀的开度可以调节关闭速度。 开机工况
不管V2处于哪一位，调速器开腔能通过单向阀V3进接力器开腔，因此该装置不影响开机速度。
VD
V3
三、安装及调节方法
图2：分段关闭接管图
分段关闭装置串接在调速器液压柜开机腔与接力器开机腔的管路上，具体位置在事故配压阀与接力器之间，见液压原理图。其调节螺杆伸出越长，第二段关机速度越慢，当调节螺杆的螺纹伸出长度达20mm时，第二段关机速度接近于零。
课题名称水轮机制动系统 系别机电系 专业电气工程与自动化 班级 姓名 学号 指导教师 起讫时间：年月日～年月日（共周）
毕业设计（论文）开题报告
水轮机制动系统 引言：20世纪以来，水电机组一直向高参数、大容量方向发展。随着电力系统中火电容量的增加和核电的发展，为解决合理调峰问题，世界各国除在主要水系大力开发或扩建大型电站外，正在积极兴建抽水蓄能电站，水泵水轮机因而得到迅速发展。 摘要：水电站的有功调节通常是通过调速器实现的，但当水轮机组并入电网运行时，对于单台发电机来说转速反馈几乎不起作用。近年来，随着自动发电控制(AGC)的需要，有功功率在控制系统中的调节品质已成为当前电力系统自动化领域的突出问题。 关键词： 参考文献：200MW混流式水轮机的效率改进，水轮机原理与流体动力学计算基础， 系统工作原理：如图1所示：测量元件把机组转速N（频率F N）、功率、水头、流量等参量测量出来，与给定信号和反馈信号综合后，经放大校正元件控制执行机构，执行机构操纵水轮机导水机构和桨叶机构，同时经反馈元件送回反馈信号 到信号综合点。 图1水轮机调节系统结构图
一、水轮机电气控制设备系统 水轮机制动系统是由水轮机电气控制设备系统和被控制系统（流体控制和PLC 控制）组成的闭环系统。水轮机、引水和泄水系统、装有电压调节的发电机及其所并入的电网称为水轮机调节系统中的被控制系统；用来检测被控参量与给定量的偏差，并将其按一定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组合，称为水轮机控制设备。水轮机调速器则是由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称。 (一)水轮机的选型： 水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。通过查找资料；反击式水轮机中，水流充满整个转轮流道，全部叶片同时受到水流的作用，所以在同样的水头下，转轮直径小于冲击式水轮机。它们的最高效率也高于冲击式水轮机，但当负荷变化时，水轮机的效率受到不同程度的影响，我选择较先进地反冲击式水轮机HLX180转轮，其模型额定点效率ηM=0．94。较通常转轮高出2个百分点，最高效率圈相对扁平，额定和加权平均水头下Q1′跨度达120L/m3，n1r′非常接近最优单位转速，运行区域包括了整个最优效率区，依据效率加权因子，求得的模型加权平均效率达88．4%，额定水头下具有8．3%的超发能力，因此该转轮能量指标较高，水能利用率高。 图2 HLX180型水轮机 （二）控制原理说明： 1.本系统采用分层分布式布局，配置如图3所示。主要由2个机组监控屏、 发 电机保护屏、公用监控屏、主编线路保护屏和电量屏构成。通讯采用高速以太网与上级调度、操作员工作站进行通讯。其中公用监控屏由可编程控制器(由三菱FX2N-80MR和2个FX0N-16EX扩展模块组成)、自动准同期装置、触摸屏、电力测控仪和逆变电源组成，在公用监控屏中实现对发电机的有功调节。
BWT-1B步进式可编程调速器 说明书 重庆水轮机厂水电控制设备分公司 2010.9
目录 一、系统概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、调速系统的技术标准--------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、微机调速器主要技术性能和参数-----------------------------------------------------------------------------------2 1）基本技术参数------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 3）机械液压部分主要参数------------------------------------------------------------------------------------------3 4）电源电压------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5）油压装置主要技术参数------------------------------------------------------------------------------------------3 6）主要配置------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 7）技术指标------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 四、调速系统的工作性能-------------------------------------------------------------------------------------------------4 1）主要功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2）在线故障诊断功能------------------------------------------------------------------------------------------------6 3）离线功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 4）孤立电网------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 5）故障保护------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 6）显示及操作功能---------------------------------------------------------------------------------------------------6 7）抗干扰措施---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 8）计算机接口功能---------------------------------------------------------------------------------------------------7 五、调速系统的组成-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 1）整体布置------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3）电气部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 4）软件------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 5）步进电机及驱动器------------------------------------------------------------------------------------------------11 6）电气反馈------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 7）机械部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 六、实验-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 七、技术服务和人员培训--------------------------------------------------------------------------------------------------14 1）现场技术服务------------------------------------------------------------------------------------------------------14 2）服务承诺------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 3）人员培训------------------------------------------------------------------------------------------------------------14
线组件A、B和C位于控制板上，每个组件是一个9路插入式接插。除接线组件A、B、C之外，还设有接线组件G、H。控制板上安装两个任选组件时，用这两个组件接线。 接线组件A A1 0V（信号）零伏基准 A2 模拟输入速度设定值 A3 模拟输入辅助速度设定值或电流 A4 模拟输入斜坡速度设定值 A5 模拟输入辅助电流限幅（负） A6 模拟输入主电机极限或电流限幅（正） A7 模拟输出速度反馈植 A8 模拟输出总速度设定值 A9 电流表输出 接线组件B B1 0V（信号） B2 模拟测速发电机 B3 ＋10V基准 B4 －10V基准 B5 数字输出（零速检测） B6 数字输出（控制器正常） B7 数字输出（驱动准备好） B8 程序停机 B9 惯性滑行停机 接线组件C C1 0V（信号） C2 热敏电阻/微测温器 C3 起动/运行输入端 C4 点动输入 C5 允许 C6 数字输入 C7 数字输入斜坡保持 C8 数字输入 C9 ＋24V电源 接线组件G G1 不使用 G2 外部＋24V电源 G3 ＋24V微测速仪电源 G4 微测速仪电源接地 F1 微测速仪输入光纤接受器输入插座 接线组件H H1 XMT－串行通信口P1发送端 H2 XMT＋ H3 隔离的0伏信号接地端 H4 隔离的0伏 H5 RCV－串行通信口P1接收端
二、电源板 D1 FE 励磁桥的外部交流输入 D2 FE D3 励磁输出＋电机励磁接线 D4 励磁输出－ D5 主接触器线圈（L）（线） D6 主接触器线圈（N）（中） D7 辅助电源（N） D8 辅助电源（L） 三、电源接线端 L1 L2 交流110~500V L3 A＋电枢正接线端 A－电枢负接线端 SSD590C直流调速器的一般调试步骤归纳如下： 1．先根据电机的名牌参数，参照SSD590系列使用手册中文说明书第51~52页的说明设置好电枢电流、电枢电压、励磁电流、交流或直流反馈，反馈电压的设定值。具体设置方法如下：翻开操作面板的下翻板，可看到有六只0~9的拨盘电位器，其中左面3只电位器供设置电枢电流用，其权从坐至右排列为：百位、十位、个位；右面3只电位器供设置励磁电流用，其权从坐至右排列为：十位、个位、小数点后一位；在六只拨盘电位器的右面有四只拨动小开关，其设置方法如下： 开关电??枢??电??压（伏） 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 3 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 4 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 例：有一电机的名牌参数为电枢电压440V；电枢电流329A；励磁电压180V；励磁电流；额定转速1500转/分；所带直流测速电机参数为2000转/110伏。那六只拨盘电位器的数值从左至右应分别设置为：3、2、9、1、2、5；四只拨动小开关从上至下应分别设置为：0、0、1、0或1、1、0、0；将安装在面板左下方测速板上的交、直流反馈选择开关打在直流DC反馈位置；直流反馈值约为110÷2000×1500=伏，于是要将反馈量的百位开关（0或100）打在0位置，将下面的十位拨动开关打在8位置（代表80），将上面的个位拨动开关打在3位置
水电站复习思考题（1） 复习思考题（水轮机部分）（一） 1.水电站的功能是什么，有哪些主要类型？ 2.水电站的装机容量如何计算？ 3.水电站的主要参数有哪些（H、Q、N、N装、P设、N保），说明它们的含义？ 4.我国水能资源的特点是什么？ 5.水力发电有什么优越性？ 复习思考题（水轮机部分）（二） 1.水轮机是如何分为两大类的？组成反击式水轮机的四大部件 是什么？ 水轮机根据转轮内的水流运动和转轮转换水能形式的不同可分为反击式和冲击式水轮机两大类。 组成反击式水轮机的四大部件是：引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件 2.反击式和冲击式水轮机各是如何调节流量的？ 反击式水轮机：水流在转轮空间曲面形叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向。 冲击式水轮机：轮叶的约束下发生流速的大小和方向的改变，将其大部分的动能传递给轮叶，驱动转轮旋转。
3.什么是同步转速，同步转速与发电机的磁极对数有什么关系？尾水管的作用是什么？ 同步转速：电机转子转速与定子的旋转磁场转速相同(同步)。同步转速与发电机的磁极对数无关。 尾水管的作用：①将通过水轮机的水流泄向下游；②转轮装置在下游水位之上时，能利用转轮出口与下游水位之间的势能H2；③回收利用转轮出口的大部分动能 4.水轮机的型号如何规定？效率怎样计算？ 根据我国“水轮机型号编制规则”规定，水轮机的型号由三部分组成，每一部分用短横线“—”隔开。第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机型式。第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和引水室的特征；第三部分为水轮机转轮的标称直径以及其它必要的数据。 水轮机的效率：水轮机出力（输出功率）与水流出力（输入功率）之比。?=P/Pw 5.什么是比转速？ n s 表示当工作水头H=1m、发出功率N=1kw时，水轮机所具有的转速n称为水轮机的比转速。
冲击式水轮机毕业设计任务书、基本资料和指示书 河海大学水电学院动力系 二○○六年三月
冲击式水轮机毕业设计 任务书 一、设计内容 根据给定的原始资料，对指定的电站、指定的原始参数进行该电站的机电初步设计，包括：电站装机机型的比较设计和参数选择，调节保证计算及调速设备选择，该电站的辅助系统设计和电气一次系统初步设计。 二、时间安排 1、电站装机机型比较设计4周 2、调节保证系统1周 3、辅助系统2周 4、专题 1.0周 5、电气部分2周 6、成果整理1周 7、评阅答辩1周 8、机动0.5周 总计12.5周 三、成果要求 1、设计说明书：说明设计思想，方案比较，参考资料及最终结果。 2、设计计算书：设计计算过程，计算公式，参数选取的依据，计算结果。 3、图纸：主机部分厂房纵剖图，配水环管装配图，水系统图，气系统图和油系统图，电气主接线图及专题部分图纸，规格为1号图，其中主机部分厂房纵剖图及配水环管图要求既要画出手工图纸又要CAD图，其他全部CAD图。 冲击式水轮机毕业设计 资本资料 一、田湾河电站 田湾河位于四川甘孜州康定县、雅安市石棉县境内，为大渡河中游的一级支流，发源于贡嘎山西侧，主源莫溪沟由北向南流，在魏石达先后有贡嘎沟和腾增沟分别自左、右岸汇入后始称田湾河。下行至界碑石进入石棉县境内并有环河自右岸汇入，经草科、田湾在两河口注入大渡河。 整个田湾河开发方案规划为干、支流“两库四级”开发。整个梯级从上至下依次由巴王海、仁宗海、金窝和大发四级水电站组成。业主提出整体开发田湾河的思想，计划在2007年内完成仁宗海、金窝、大发三个梯级水电站的建设。 仁宗海水库水电站位于康定县和石棉县交界处，工程为混合式开发。电站龙头水库坝址位于仁宗海口上游约400m处，水库正常蓄水位2930m，总库容1.09亿m3，调节库容0.91亿m3，水库具有年调节性能；引水隧洞长约7.5km；地下厂房厂址位于界碑石下游约650m，距田湾河河口约30km。仁宗海水库电站工程已于2003年开工，第一台机组计划投产日期2007
GYT型高油压 可编程水轮机调速器说明书 一概述 GYT型高油压可编程水轮机调速器，是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上，研制成功的水轮机调速器。它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突 出特点，是水轮机调速器更新换代的理想产品。 二主要功能 ·测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节； ·空载时机组频率自动跟踪电网频率，便于快速自动准同期； ·手动开停机、增减负荷及带负荷运行； ·自动开停机，并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力； ·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换； ·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数，以及手动、自动等运行状态； ·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数； ·检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固定于故障前的状态； ·电控柜采用交、直流同时供电。任一种电源消失后调速器仍能运行。但如果厂用直流消失，调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。 三电气部分的主要特点 ·采用可靠性极高的可编程（PLC），体积小，抗干扰能力强，能适应恶劣的工业环境，平均无故障时间达三十万小时以上； ·采用内部测频方式，可同时满足适时性和测频精度的要求，机频故障时可自动地切为手动； ·调节规律为 PID 智能控制，具有良好的稳定性及调节品质； ·具有可扩展通讯接口，通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。 四机械液压部分的主要特点 ·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术，具有优良的速动性及稳定性，工作可靠，标准化程度高。 ·工作油压提高到16MPa，减少了调速器的液压放大环节，体积小,重量轻，结构简单。·采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接触，油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。 ·液压缸（即接力器，下同）与回油箱分开安装，便于电站布置。 ·具有液压锁定装置，确保机组停机可靠。
某水电站运行定岗考试题（问答） 姓名：成绩： 一、填空题：（每空格0.5分，共10分） 1同步发电机主要的额定参数有：额定功率P、额定电压U、额定电流I、额定频率f、额定效率、额定温升、额定功率因数、额定转速n 。 2、用准同期法进行并列操作时，发电机与系统必须电压相等，频率相同，相位一致。 3、一般规定发电机的定子电压变化范围在额定值的＋（-）5%以内，其频率偏差应在额定值的＋（-）0.5Hz以内。 4、同步发电机主要有铁损、铜损、机械损耗、附加损耗等内部损耗。 5、潇湘电站厂用变压器保护有电流速断、过电流、零序电流、母线无压、备用电自投（BZT）。 6、潇湘电站水轮发电机额定容量为14.4MV A 。 7、电力变压器的冷却方式主要有油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环三种。 8、变压器并联运行的条件有变压比相等、联接组别相同、短路电压相同。 9、变压器油是起绝缘和散热的作用。 10、高压配电装置包括开关设备、测量仪器、连接母线、保护设施及其它辅助设备。 11、三相交流母线涂漆按我国部颁规范规定，A相为黄色，B
相为绿色，C相为红色。中性线不接地时为紫色，中性线接地时为黑色。 12、水电站的三大主设备是：水轮机、水轮发电机、电力变压器。 13、水轮机是把水流能量转变为机械能的一种动力机械，是利用水电站的水头和流量来做功的。而水轮发电机又是把机械能转变为电能的一种动力机械。 14、水轮机主要包括的基本参数有：工作水头、流量、出力、效率和转速。 15、根据保护对被保护元件所起的作用，继电保护可分为主保护、后备保护和辅助保护。 16、水电站中央信号按其用途可分为：事故信号、预告信号和位置信号。 17、电气安规规定，不论高压设备带电与否，值班人员不得单独移开或越过遮栏进行工作；若有必要移开遮栏时，必须有监护人在场，并符合规定的安全距离。 18、潇湘水电站水轮发电机保护有：纵联差动保护、复合电压闭锁过电流、过电压、失磁保护、负序过流、过负荷、定子回路一点接地、转子回路一点接地、逆功率。 19、运行人员应达到的三熟是：熟悉设备、系统和基本原理；熟悉操作和事故处理；熟悉本岗位的规章制度；三能是：能分析运行状况；能及时发现故障和排除故障；能掌握一般的维修技能。 20、发电厂二次回路按电源性质来区分，可分为：交流电流回
1前言 (4) 2水电站的水轮机选型设计 (5) 2.1水轮机的选型设计概述 (5) 2.2 水轮机选型的任务 (6) 2.3水轮机选型的原则 (6) 2.4水轮机选型设计的条件及主要参数 (7) 2.5确定电站装机台数及单机功率 (7) 2.6选择机组类型及模型转轮型号 (8) 2.7初选设计（额定）工况点 (11) 2.8 确定转轮直径D1 (12) 2.9 确定额定转速 n (12) 2.10效率及单位参数的修正 (13) 2.11核对所选择的真机转轮直径D1 (14) 2.12确定水轮机导叶的最大开度、最大可能开度、最优开度 (18) 2.13计算水轮机额定流量q v,r (19) 2.14确定水轮机允许吸出高度H s (20) 2.15计算水轮机的飞逸转速 (25) 2.16计算轴向水推力P oc (25) 2.17估算水轮机的质量 (26) 2.18绘制水轮机运转综合特性曲线 (26) 3水轮机导水机构运动图的绘制 (35) 3.1导水机构的基本类型 (35) 3.2导水机构的作用 (36) 3.3导水机构结构设计的基本要求 (36)
3.4导水机构运动图绘制的目的 (37) 3.5导水机构运动图的绘制步骤 (37) 4水轮机金属蜗壳水力设计 (41) 4.1蜗壳类型的选择 (41) 4.2金属蜗壳的水力设计计算 (41) 5尾水管设计 (49) 5.1 尾水管概述 (49) 5.2尾水管的基本类型 (49) 5.3弯肘形尾水管中的水流运动 (49) 6水轮机结构设计 (50) 6.1概述 (50) 6.2水轮机主轴的设计 (50) 6.3水轮机金属蜗壳的设计 (51) 6.4水轮机转轮的设计 (52) 6.5导水机构设计 (55) 6.6水轮机导轴承结构设计 (58) 6.7水轮机的辅助装置 (61) 7金属蜗壳强度计算 (63) 7.1金属蜗壳受力分析 (63) 7.2蜗壳强度计算 (63) 7.3计算程序及结果 (66) 8结论 (71)
__________________________________________________________________________________ 感谢您购买了EASYCO无刷电机电子调速器。这款产品是专为遥控航模所设计的。因为大功率输出的遥控模型的危险性，我们强力建议您在使用这款产品前一定仔细的阅读产品说明。 安全建议! 1.所有的EASYCO遥控模型产品仅适于成年人使用。 2.在您连接电池线之前，确保其它的连接线正确连接。 3.EASYCO TECHNOLOGY不承担任何由使用本产品而引起的直接或间接的损害、伤害的赔偿责 任。 4.当模型和动力系统相连时必须和操控者及其它人保持足够的安全距离。 5.在远离人群的地方飞行。 6.了解当地对于遥控模型飞行的相关法律条例。 产品特点： 1.进角自动调整，无需设置。 2.极其轻微的启动过程。最低到3%的动力输出就可以平滑启动。平滑启动并保持足够的扭矩。 3.最好的油门曲线和最大的油门行程范围。 4.周全细致的保护功能：包括低电压保护\过热保护\油门信号丢失保护\安全上电保护\缺相保护\堵 转保护。 ●启动快慢完全由油门控制。在运转过程中只有堵转、缺相才会立即保护停机。停机后，油 门需回位才可重起。 ●较好的低电压保护模式。逐步降低动力输出以尽量维持电压在保护设定值之上。当降到30% 功率时，将停机。 ●当温度超过保护值时，降低功率，降低速率由温升速率决定。 ●信号丢失在3秒内降到20%功率后停机。 ●安全上电保护。接通电源时无乱遥控杆在何位置皆可保证电机不会启动，确保安全。 5.较为简单的参数设定。 产品规格： 型号持续电流输入电压BEC形式BEC输出重量(g)尺寸(mm) 4568X30X10.5 FS-7070A2-6LiPo开关5V、6V可 调/3A FS-6060A2-6LiPo开关5V、6V可 4168X30X10.5 调/3A 3764X30X10.5 FS-4545A2-6LiPo开关5V、6V可 调/3A FS_3560A2-6LiPo开关5V、6V可 3159X30X10.5 调/3A 3352X29X9 F-4545A2-4LiPo线性5V、6V可 调/3A F-3535A2-4LiPo线性5V、6V可 3252X29X9 调/2A F-3030A2-4LiPo线性5V/2A2548X25X11注意：电调自带BEC不支持四节和四节以上锂电（或其他相当电压的电池）
一、工程背景及水轮机叶片简介 图1、为某型水轮机叶片的CAD模型。在发电工作工程中水流由进水口流向出水口，叶片承受水流的冲刷从而开始运动，这种运动通过传动轴传递到发电机，从而带动发电机工作发电。但是水轮机在工作仅仅一年多时间以后，就有数片叶片发生了疲劳断裂事故，使得水轮机不能正常工作发电，造成了一定的经济损失，同时也说明水轮机叶片在结构的设计方面确实存在不完善之处。然而，由于水轮机在水下进行工作，很难通过测量得方法获得叶片上应力和位移的分布情况，也就无法知道叶片为何会断裂，无法有效的改善叶片的几何结构。在这种情况下，长江水利委员会陆水枢纽局的委托我们对LS591水轮机叶片的进行Ansys有限元模拟计算，获得叶片的应力场和位移场的分布，从而为叶片断裂事故分析提供技术支持，并对叶片结构的改进提供具体方案。 传动轴 进水口出水口 图1、CAD模型
二、ANSYS简介及解题步骤 1、ANSYS简介 对于大多数工程技术问题，由于物体的几何结构比较复杂或则问题的某些特征是非线性的，我们很难求得其解析解。这类问题的解决通常具有两种途径：一是引入简化假设，但这种方法只是在有限的情况下是可行的。也正是因为这样，有限元数值模拟的技术产生了。有限元方法通过计算机程序在工程中得到了广泛的应用。到80年代初期，国际上较大型的面向工程的有限元通用软件达到了几百种，其中著名的有：ANSYS,NASTRAN,ASKA, ADINA,SAP等。其中，以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，即有限元分析软件，不断的吸取计算方法和计算机技术的最新进展，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为解决现代工程问题必不可少的有力工具。尤其是在某些环境中，样机试验是不方便的或者不可能的，而利用ANSYS软件，对这个问题有了很好的解决。本文中水轮机叶片是在水下的环境进行工作，测量很难进行，利用有限元软件ANSYS这个问题得到了很好的解决。 2、ANSYS分析步骤 ANSYS分析可以分为三个步骤： a、创建有限元模型
技术问答题库 一、问答型 2、装设接地线时，为什么规定先装设接地端？拆除接地线时应先拆卸哪一端？ 答：装设接地线时，应先将接地线接地端可靠接地；如错误地先将接地线与拟接地设备连接，此时，接地线接地一端未接地，如拟接地设备仍带电或带有部分电压、以及突然来电，将直接导致实施接地作业人员触电，危及自身生命安全。 拆除接地线时应先断开接地线被接地设备一端；如实施作业人员错误地线将接地端拆除，则接地保护安全措施已解除，可能危及作业人员自身安全。 3、办理工作票的安全措施中：取下PT二次熔断保险的目的和作用是什么？ 答：其作用和目的是：通过断开PT二次回路，防止发生从PT二次侧发生错误逆送电时在PT一次侧产生高电压，危及人身安全。 4、励磁变压器的作用是什么？本厂励磁变压器的额定视在功率是多少？ 答：励磁变压器的作用是为发电机励磁装置提供满足符合一定技术要求的励磁电源。本厂励磁变压器的额定视在功率为630kV A。 6、电流互感器的作用是什么？ 答：电流互感器的作用是：将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来对一次设备进行控制、测量、保护等用途。 7、二次设备停送电的操作顺序是什么？ 答：（1）二次设备停电时，先退压板，后退装置电源；二次设备上电时，先投装置电源，再投压板。（2）二次设备交、直流两路电源停送电顺序：停电时，先停直流，后停交流；送电时，先送交流，再送直流。（3）二次设备停电时，先停负载电源，后停总电源；送电时，先送总电源，再送负载电源。 8. 水轮机导叶剪断销剪断如何处理？ 答：（1）检查是哪个剪断销剪断，是否误动作；（2）若检查确定是剪断销剪断，应将调速器转换至“手动”运行，并调整机组负荷使机组振动最小；（3）若无法在运行中处理，并威胁机组的稳定和安全时，应停机处理。 9. 水轮机调速器压力油罐油压下降如何处理？ 答：(1).检查油罐的压力，即刻手动操作启动任意一台油泵将油压上升至工作油压值；(2).如手动启动失败，检查动力电源保险和复归热偶，检查电源电压，接线是否良好；(3).检查调速器系统各部位是否有漏油、跑气现象，如有应立即
毕业设计（论文） 开题报告 题目电站水轮机结构设计 专业热能与动力工程 班级 学生 指导教师
一、毕业设计（论文）课题来源、类型 本课题来源于越南DongNai5 水电项目，设计类型为水轮机结构设计。DongNai5电站，位于越南DongNai 省的DongNai 河。它配备了两台75MW混流式水轮发电机组，总装机容量150MW。电站预计2015年投入商业运行，年发电量达616万kW·h。该题目属于工程设计类题目。 二、选题的目的及意义 水轮机对于电站而言，是重中之重。它配合发电机组实现了，机械能转化为电能这一核心任务。因此，使水轮机最优化，对提高电站的效率至关重要。它的性能优劣,结构完善与否,直接涉及到水电事业发展的程度。进行水轮机的结构设计，综合考虑水轮机性能、效率、成本等，对学生个人也是一种总结和学习的过程的。通过水轮机结构设计，使得自己对大学所学的专业知识进一步掌握并运用，将书本知识实用化，为自己以后继续学习专业知识或者就业，有很大的帮助。 三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量,水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来,我国的水电事业有了长足的发展,取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。 我国河流众多,径流丰沛,落差巨大,蕴藏着丰富的水能资源。2000～2004年, 中国水电工程顾问集团公司组织了全国水力资源复查, 水电资源理论蕴藏量为6.94亿kW,年发电量6.08万亿kW·h, 其中技术可开发容量为5.42亿kW, 年发电量2.47万亿kW·h; 经
济可开发容量为4.02亿kW,年发电量1.75万亿kW·h。 首先,我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。我国水能资源丰富,不论是水能资源蕴藏量,还是可能开发的水能资源,在世界各国中均居第一位。但是目前我国水能的利用率仅为13%,水力发电前景广阔。随着我国经济的快速增长,能源消耗总量也大幅度增长,煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大,甚至需要依靠进口。 水力发电经过一个多世纪的发展,其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术趋于完善,单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉,运行的可靠性高,故其发展极为迅速。近一个世纪,特别是建国以来,经过几代水电建设者的艰苦努力,中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来,水电建设更是迅猛发展,工程规模不断扩大。 据电工行业统计数据表明，2009年我国发电设备和大中型电机的产量分别为：水轮发电机组2303万kW，汽轮发电机8654万kW，成套发电设备11993万kW，大中型电机约为7500万kW，其中大型电机约为3000万kW（含风电1380万kw的70% ）。 调查表明，全世界发电设备市场的订货量从1991年的70GW 增加到了1996年的100GW，其中水电只占16%。在水电设备订货量方面，亚洲国家的订货量要占一半以上，如1996年的总订货量为18GW，其中中国占23%。 水轮机是一种流体机械。所谓流体机械就是以流体作为工作介质的机器。它是实现流体功能和热能转换的机械。( 热能转换的流体机械在此不作介绍) 。对于功和能转换的流体机械主要分为两大类,一类是流体能量对流体机械作功而提供动力; 另一类则是通过流体机械将原动力传递给流体, 使流体的能量得以提高。当然还有一种液力传动功能的机械( 如液力变矩器、液力耦合器以及流体与流体、流体与固体分离的机械) 也称为流体机械。 水力发电用的水轮机有着100 年以上的历史，一般认为是已
水轮机调速系统 1、水轮机自动调节系统主要由那几个基本部分组成？各主要元件的作 用是什么？ 答: 水水能电能 转速给定 自动调速器由测量元件、放大元件、执行元件和反馈（或稳定）元件构成。测量元件负责测量机组输出电能的频率，并与频率给定值比较，当测得的频率偏离给定值知，发出调节信号 放大元件负责把调节信号放大，然后通过执行元件去改变导水机构的开度，使频率恢复到给定值 反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定 2、水轮机调速器的主要作用是什么？ 答：（1）根据发电机负荷的增、减，调节进入水轮机的流量，使水轮机的出力与外界的负荷相适应，让转速保持在额定值，从而保持频率（f=50Hz）
不变或在允许范围内变动 （2）自动或手动启动、停止机组和事故停机 （3）当机组并列运行时，自动地分配各机组之间的负荷 3、水轮机调速器分哪几种类型？调速器型号的含义是什么？ 答：按照测速元件的不同型式，可分为机械液压型调速器（简称机调）、电气液压型（简称电液）调速器和微机调速器 按调整流量的操作方式不同分为单调和双调两类。如混流式和轴流定桨式水轮机，只采用改变导叶开度的方法来调节流量的叫单调；而轴流转桨式水轮机采用改变导叶开度同时改变转轮叶片角度的方法来调节流量，此种方法叫双调；冲击式水轮机在改变喷针行程的同时，还采用协联动作改变折向器的方法调节流量，也叫双调 4、电液调速器由那几部分组成？其主要元件叫什么？ 答：由电气和机械液压两部分组成。其主要元件包括：永磁（也称测速）发电机、测频回路、信号综合放大回路，调节信号放大回路、电液转换器及机械液压放大装置。 此外还有位移传感器、缓冲回路、功率给定与硬反馈回路、功率给定与频率给定回路以及开度限制机构等 5、电液调速器中，永磁发电机、测频回路和电液转换器各起什么作用？答：永磁发电机是装在机组主轴上，用以反映机组频率（或转速）变化的测速发电机，它供给测频回路频率偏差信号，同时供给调速器中各电气回路的电源 测频回路就是利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调
水轮调速试题库1
广西长洲项目部水轮机调速器 试题 （1） 2012年3月
一、填空题 1.水轮机是将水能转换为水轮机的_______________能的一种水力原动机。 答案:主轴旋转机械 2.贯流式机组导叶传动机构为 和。 答案：叉头式传动机构、耳柄式传动机构 3.在蜗壳或尾水管内搭设脚手架或平台时,不准将绳索绑扎在______与________之间。 答案:导水叶、转轮 4.在导水叶区域内或调速环拐臂处工作时,必须___________,并在调速器的操作把手上悬挂“有人工作,禁止操作”的标示牌。 答案:切断油压 5.游标卡尺由________、_________、_________、_________、 _________、_________、_________等组成。 答案:主尺、固定长脚、活动卡脚、柜架、游标、深度尺、螺钉 6.灯泡贯流式机组按运行方式不同分 为、、。 答案：单向贯流式、双向贯流式、可逆贯流式、
7.长洲水电站机组滤油一般采用、 两种方式。 答案：平板式滤油机、真空式滤油机 8.弹簧是一种机械零件,主要起____、_____、_________和_____等作用。 答案:缓冲、蓄能、控制运动、减振 9.通常接力器不动时间均以_____负荷的实测为准,并规定不超过_____秒。 答案:25%;0.3─0.5秒。 10.当接力器开度为_______时,调速柜各传动杠杆均应在水平位置,其倾斜度不超过_______mm。 答案:50%,0.02。 二、选择题 1.在任何情况下，各导轴承处的摆度均不得大于（）。 A.相对摆度 B.全摆度 C.轴承的设计间隙值 D.净摆度答案：C 2.使用千分尺时，首先应（）。 A.使零线与中心线对准 B.确定读数方法 C.检查是否完好 D.校核标准尺寸 答案：D 3.灯泡贯流式机组水轮机导轴瓦在安装间，用塞尺测量间隙，最大间隙在（）。
JD1、JD2系列控制器是机械工业部全国联合设计的最新产品，已通过部级鉴定，用作JZT，YCT系列电磁调速电机的控制设备，操作控制器面板上的旋钮，可实现电机宽范围无级调速，当负载为风机和泵类时，节电效果显著，可达20~30%，是我国目前推广的节能产品之一。 一、品种和主要技术数据 手操普通型（JD1A为指针式，JD2A为数显式）： 二、使用环境 最高环境温度不超过40℃，海拨不超过1000米，相对湿度不超过90%，适用于少灰尘、无腐蚀性、爆炸性气体的场合。 三、工作原理 JD1、JD2系列电磁调速电动机控制器是由速度调节器、移相触发器、可控硅整流电路及负反馈等环节所组成。 JD1A与JD2A原理相同，速度指令信号电压和速度负反馈信号电压比较后，其差值信号被送入速度调节器进行放大。放大后的信号电压与锯齿波叠加，控制了晶体管GB1的导通时刻，随着差值信号电压改变移动脉冲，从而控制了可控硅的开放角，使滑差离合器的激磁电流随着变化，即滑差离合器的转速随着激磁电流的改变而改变。 四、结构与按装接线
JD1A、JD2A系列电磁调速电动机控制器的结构为塑壳密封结构，具有IP5X的防尘等级，可用于面板嵌入式或墙挂式安装，底部进线。其外型尺寸、安装方式和和联并接线如图 五、调整与试运行 1、JD1A、JD2A按（图1）接线，输出端（3）、（4）接入离合器线圈或接入100W 的照明灯泡做摸拟负载，并在输出端接入100V以上的直流电压表。 2、接通电源，指示灯亮，当转动速度指令电位器W1时，输出端应有0~90V的突跳电压（因测速负反馈未加入时的开环放大倍数很大，则认为开环时工作基本正常）。 3、起动交流异步电动机，使系统闭环工作。 a、转速表的校正（适用于JD1A，JD2A跳过此项操作）：由于每台测速发电机的电压都不同，故转速表上的指示值必须要根据实际转速进行校正。当离合器运转在某一转速时，用轴测式转速表或数字转速表测量其实际转速，当出现转速表的指示值与测得的实际转速不一致时，调节“转速表校准”电位器，使之一致。 b、最高转速整定；此整定方法就是对速度反馈量的调节，将速度指令电位器顺时针方向调节至最大，并调节“反馈量调节”电位器，使之转速达到滑差电机的最高额定转速（小容量为1250转/分，大容量为1320转/分）。 4、运行中，当加入负载后发现转速有周期性的摆动，可将输出端（3）、（4）交换连接。 电气参数: ?调速范围125-1320转/分 ?控制电机功率0.55-40KW ?转速变化率≤3% ?稳速精度≤1% ?电源电压AC220V
SDT200水轮机微机调速器 说明书 编写：李书明陈军 审核：史恒 批准：郭效军 国电南京自动化股份有限公司 一九九九年二月
目录 1 概述 (1) 2 硬件配置 (3) 3软件结构 (3) 4操作说明 (4) 5 机械结构形式 (7) 6 电柜原理图和端子布置图 (7)
一．概述 SDT200水轮机调速器是以可编程控制器(PLC)为调节控制核心的新型水轮机微机调速装置,配以现代控制理论为核心的软件,与水轮机的电液执行机构组成水轮机调速系统。该种型号的调速器适用于各种不同容量的混流式水轮发电机组和轴流转桨式水轮发电机组的调节控制。与其它类型调速器相比，具有可靠性高，可维护性好，性能价格比高的优点。 1．规格和主要技术指标 型号：SDT200 系统结构：微机调节+电液随动系统 调节规律：变结构、变参数并联PID控制 微机型式：PLC（PLC形式可选GE系列、MODICON系列、三菱系列） 测频方式：数字测频，2-100 Hz 测频分辨率：0.00125 Hz/1LSB 比例增益：Kp= 0-10 积分增益：Ki= 0-5 微分增益：Kd= 0-10 永态转差系数：bp=0-10% 人工转速死区：0-10% 模数与数模转换分辨率：12 位 电柜输出：电压±10 V，电流±0.2 A 供电电源：交流 220 V 和直流 220 V 并联供电 电液转换器：环喷式、双锥式或其他型式电液伺服阀 主接力器反馈：线位移传感器电气反馈 转速死区：〈=0.03% 接力器不动时间: <=0.2 s 2．主要功能 2．1 自动调节和控制功能 1．以最佳过程起动水轮发电机组，启动过程可使机组频率跟踪电网频率；也可以按给定频率启动。 2．保证水轮发电机组稳定运行于下列工况: 单机空载运行； 与大电网或地区电网并列运行； 调相运行； 手动运行； 3．最佳过程使机组停机，根据需要可实现分段关闭过程。 4．能够根据机组运行工况、水头、导叶开度等因素实现变结构、变参数适应式PID自动调节。 5．可以在线修改调节参数，不会引起机组负荷冲击。 6．对于转桨式水轮机，可以实现轮叶转角与净水头及导叶开度之间的协联关系，提高机组发电效率。 7．装置可实现导叶或功率的成组调节。 8．自动按工况修正调速系统的动态灵敏度，以适应各种工况对灵敏度的不同要求。 9．可接受监控系统操作指令实现远程操作，也可现地由面板操作。 10．具有报警功能。 11．能完成手、自动平滑切换。 2．2 容错功能 1．测频断线容错：机频的容错必须在下列运行工况下得到保证（1）空载运行；（2）