基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法与流程

本发明涉及水利发电设备技术领域，具体涉及一种基于水轮机过水流量调速控制系统及控制方法。

背景技术：

目前水轮机调速控制系统调节分为机械调速、电气调速等，存在主机本身摆动，发电机转子和定子的间隙不均匀，电磁力不平衡，励磁系统不稳而使电压振荡，影响控制设备的稳定运行。同时传统水轮机调速控制系统体积大、结构复杂、操作繁琐。本技术采用的水轮机的调速系统是通过控制导水叶接力器油缸即桨叶接力器，接力器油缸的往复运动来控制导叶的开度大小，进而控制水轮机过水流量的大小来调整水轮机的转速。

水轮机过水流量调速控制对水电站的正常运行起到关键作用，与水电站能否正常发电的工作密不可分，一旦调速器出现故障，将直接关系到水轮机组乃至电力系统的安全稳定运行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于水轮机过水流量调速控制设备，其组成包括：接力器油缸，所述的接力器油缸两侧分别连接有2个单向节流阀，其中一个所述的单向节流阀通过液控单向阀与数字电磁阀连接，另一个所述的单向节流阀通过液控单向阀分别与所述的数字电磁阀、手动操作阀连接，2个所述的单向节流阀分别通过单向阀a与急停电磁阀连接，所述的急停电磁阀通过滤油器a与截止阀连接，所述的截止阀通过管路分别与储能器、压力表连接。

所述的基于水轮机过水流量调速控制设备，所述的储能器与所述的截止阀之间通过管路连接回油箱，所述的回油箱上方安装有油位计，所述的储能器、所述的压力表一端分别通过单向阀b与油泵电机、溢流阀连接，所述的油泵电机通过管路滤油器b连接，所述的滤油器b通过管路与所述的回油箱连接，所述的溢流阀通过管路与所述的回油箱连接，所述的储能器为皮囊式储能器。

一种基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法，该方法包括如下步骤：

首先是将数字电磁阀、手动操作阀、急停电磁阀的t接口连接油箱，其中p接口分别连接回油箱，所述的数字电磁阀与所述的手动操作阀的a、b接口相互连接，所述的急停电磁阀的a、b接口分别通过单向阀a连接在单向节流阀与液控单向阀之间的管路上，所述的手动操作阀连接控制手柄；

接力器油缸自左向右运动为关机方向，反之为开机方向，通过所述的接力器油缸内部的活塞运动控制水轮机的导叶的开度，进而控制水轮机过水流量的大小，来调整水轮机的转速；

水轮机过水流量调速控制系统具有自动与手动两种控制方式，自动控制是水轮机控制系统设有编程器接口与便携式计算机连接，通过显示屏进行实时监控，发生故障即显示故障部件，当水轮机控制系统失灵，并对截止阀自动控制，所述的截止阀将压力油截流在急停电磁阀的p端接口位置，此时所述的接力器油缸关机与开机通过与手动操作阀连接的控制手柄进行操作，关机时，压力油通过左侧液控单向阀及单向节流阀进入所述的接力器油缸左侧，将油缸中的活塞向右侧推进；开机时，压力油通过右侧液控单向阀及单向节流阀进入所述的接力器油缸右侧，将油缸中的活塞向左侧推进。

有益效果：

1.本发明主要是提供一种基于水轮机过水流量调速控制设备及其控制方法，该结构的控制设备结构简单、体积小，便于操作，能够保证在自动控制失灵的情况下采用手动控制使水轮机的正常运转，保障水电站的正常、稳定运行。

本发明采用的接力器利用传统的油缸结构，该技术成熟，运行平稳可靠，不仅技术先进，而且机构简化，大大提高了调节品质和整机可靠性，同时能够节省成本。

本发明的储能器采用皮囊式储能器，该结构惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动，皮囊将油气隔开，油气不会混合，维护容易、附属设备少、安装容易、充气方便，成本较低。

本发明采用的截止阀具有可靠的切断功能，由于其阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节，因此本技术的截流截止阀阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种基于水轮机过水流量调速控制设备，其组成包括：接力器油缸1，所述的接力器油缸两侧分别连接有2个单向节流阀2，其中一个所述的单向节流阀通过液控单向阀3与数字电磁阀4连接，另一个所述的单向节流阀通过液控单向阀分别与所述的数字电磁阀、手动操作阀5连接，2个所述的单向节流阀分别通过单向阀a17与急停电磁阀6连接，所述的急停电磁阀通过滤油器a7与截止阀8连接，所述的截止阀通过管路分别与储能器9、压力表10连接。

实施例2：

根据实施例1所述的基于水轮机过水流量调速控制设备，所述的储能器与所述的截止阀之间通过管路连接回油箱15，所述的回油箱上方安装有油位计16，所述的储能器、所述的压力表一端分别通过单向阀b11与油泵电机12、溢流阀13连接，所述的油泵电机通过管路滤油器b14连接，所述的滤油器b通过管路与所述的回油箱连接，所述的溢流阀通过管路与所述的回油箱连接，所述的储能器为皮囊式储能器。

实施例3：

一种利用实施例1-2所述的基于水轮机过水流量调速控制设备的控制方法，该方法包括如下步骤：

首先是将数字电磁阀、手动操作阀、急停电磁阀的t接口连接油箱，其中p接口分别连接回油箱，所述的数字电磁阀与所述的手动操作阀的a、b接口相互连接，所述的急停电磁阀的a、b接口分别通过单向阀a连接在单向节流阀与液控单向阀之间的管路上，所述的手动操作阀连接控制手柄；

接力器油缸自左向右运动为关机方向，反之为开机方向，通过所述的接力器油缸内部的活塞运动控制水轮机的导叶的开度，进而控制水轮机过水流量的大小，来调整水轮机的转速；

水轮机过水流量调速控制系统具有自动与手动两种控制方式，自动控制是水轮机控制系统设有编程器接口与便携式计算机连接，通过显示屏进行实时监控，发生故障即显示故障部件，当水轮机控制系统失灵，并对截止阀自动控制，所述的截止阀将压力油截流在急停电磁阀的p端接口位置，此时所述的接力器油缸关机与开机通过与手动操作阀连接的控制手柄进行操作，关机时，压力油通过左侧液控单向阀及单向节流阀进入所述的接力器油缸左侧，将油缸中的活塞向右侧推进；开机时，压力油通过右侧液控单向阀及单向节流阀进入所述的接力器油缸右侧，将油缸中的活塞向左侧推进。

技术特征：

技术总结
一种基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法。目前水轮机调速控制为机械调速、电气调速等，存在主机本身摆动，发电机转子和定子间隙不均匀，电磁力不平衡，励磁系统不稳，影响控制设备的稳定运行。本发明组成包括：接力器油缸（1），接力器油缸两侧分别连接有2个单向节流阀（2），其中一个单向节流阀通过液控单向阀（3）与数字电磁阀（4）连接，另一个单向节流阀通过液控单向阀分别与数字电磁阀、手动操作阀（5）连接，2个单向节流阀分别通过单向阀A（17）与急停电磁阀（6）连接，急停电磁阀通过滤油器A（7）与截止阀（8）连接，截止阀通过管路分别与储能器（9）、压力表（10）连接。本发明用于基于水轮机过水流量调速控制设备。

技术研发人员：丁立叶;王兴民;李世康;赵春江;李家勇;苑承龙
受保护的技术使用者：大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂
技术研发日：2018.10.26
技术公布日：2019.01.15