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水轮机组调速器的发展过程及其现状高翔什么是水轮机调速器？水轮机调节是通过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量来实现的。水轮机调节系统是由调节控制器、液压随动系统和调节对象组成的闭环控制系统，通常把调节控制器和液压随动系统统称为水轮机调速器。如图调速器的作用？•能自动调节水轮发电机组的转速，使其保持在额定转速允许偏差内运转，以满足电网对频率质量的要求。•能使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要。•当水轮发电机组在电力系统中并列运行时，调速器能自动承担预定的负荷分配，使各机组能实现经济运行。•能满足转桨式、冲击式水轮机双重协联调节的需要。机械液压调速器电子管电液调速器晶体管电液调速器集成电路电液调速器微机电液调速器水轮机调速器的发展历程机械液压调速器（20世纪30年代至今）最具代表性的机调为YT型，其结构为：自动调节机构控制机构油压设备保护装置监视仪表及其他离心摆（测速）引导阀和辅助接力器（第一级放大）硬性局部反馈机构（第一级放大反馈）主配压阀和主接力器（第二级放大）;机构—硬反馈机构和缓冲装置（第二级放大的跨越反馈）转速调整机构开度限制机构手动启动、停机操作机构切换装置回油箱、压力油罐和中间油罐螺杆油泵及其控制用的电接点压力表补气阀、止回阀和安全阀转速调整与开度限制机构的保护限位开关紧急停机电磁阀油压装置事故低油压压力信号器转速调整与开度限制机构指示表转速表与压力表滤油器及油管路等•技术成熟，故障率低•缓冲器参数整定困难•转速死区大，水轮机调节系统灵敏度差，空载时机组频率波动大，稳定性差•机组频率不能自动跟踪电网频率，同期并网冲击电流大，难于及时准确并网•自动化程度低，难以适应无人值班或少人值守及微机监控的要求机械液压型调速器其特点为：机械液压型调速器应用情况：限于成本，仍有不少小水电应用机械液压型调速器，如YT型。但由于其缺点过多，已经不适应现代电能生产的需要。目前对其进行技术改造的方案技术已经比较成熟，改造后基本可以达到控制要求，成本也不高，已成为许多小水电的选择。电子管电液调速器（20世纪60年代至70年代）晶体管电液调速器（20世纪60年代至70年代）集成电路电液调速器（20世纪70年代至80年代）统称为电气液压型调速器（电液调速器）•多数是以缓冲式机械液压调速器为基础•用电气测频回路代替机械飞摆•用RC微分电路代替缓冲器•多数带有中间接力器•系统结构与机械液压调速器大同小异电液调速器的结构与机械调速器相比，电液调速器具有很大的优势，其对高水头大容量的水轮发电机组及大电网运行的机组控制，比机械调速器优越很多，限于成本，所以只在当时的大型机组上得到了应用。电液调速器的特点（与机调相比）•具有较高的精确度和灵敏度•制造成本低•易于实现各种参数的综合，便于实现成组调节及遥控•便于增设一些辅助性的调节回路以改善调节品质;为电站的经济运行、自动化水平及调节品质的提高提供了很有利的条件。•能迅速可靠地实现各种调节参数的调整和运行方式的切换•便于实现电子计算机控制•便于标准化、系列化，便于实现单元组合化，利于生产制造和质量的提高•安装、检修、试验调整都比较方便微机调速器随着电网容量的不断扩大，电力用户对电能质量的要求不断提高，模拟式电液调速器的故障率很高，已难以胜任机组稳定运行的需要。此外，普通电液调速器还存在着动态特性、调节性能差等缺点。因此，水力发电生产呼唤性能更加优异的电液调速器出现，这对提高供电质量非常重要。微机调速器在电液调速器的优点上有加强，又避免了其缺点，因此得到了迅速的推广，以至于电液调速器几乎“灭绝”微机调速器的结构如图是一个微机双调节调速器，其所有的信号采集进入微机调节器，经过分析计算后由功率驱动单元通过电液转换对导叶和浆叶进行控制，在控制过程中，上位机随时可以监视调节器状态，也可随时改变调节参数。微机调节器内部可采取冗余结构，大大提高可靠性。微机调速器的特点（与电液调速器相比）•调速系统具有更加优良的静态和动态特性。•采用了新型的电液转换元件，抗油质污染的能力提高，可靠性得到很大提高。•控制功能完善，灵活性大、调节性能好、控制功能强•容错控制功能、故障诊断功能•定位精度高、响应速度快、结紧凑简单和维护方便。•易于实现与厂站级计算机监控系统的通讯接口和远方控制，为提高水电厂综合自•动化水平奠定了基础。水轮机调速器是水电站重要的基础自动化设备，其质量的好坏直接影响到电能品质和电站安全经济运行。近十年来，我国水轮机调速器取得了可喜的进展，今后十年内我国水电事业将会有更大发展，一批大型、巨型水电站将兴建、投运，中、小型水电站也将大力发展，老电站的更新改造亦将逐年展开，这就需要更多、更好、各种类型的调速器。我们应在现有基础上认真总结提高，自立更生地开发、生产优质的水轮机调速器。另外，我们还需吸收国外先进经验，特别在加工质量和工艺水平上要急起直追，以使我国水轮机调速器产品质量全面达到国际先进水平，更好地满足我国水电事业发展的需要，并逐步走向国际市场。