[發明專利]一種轉漿式水輪機雙重調節電氣協聯裝置及方法

有效

• 申請號: 201210123730.1
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102635492A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 王耀洲
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團西北勘測設計研究院
• 主分類號: F03B15/12
• 分類號: F03B15/12
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于水力機械工程，特別是一種轉漿式水輪機雙重調節電氣協聯裝置及方法。

背景技術

低水頭轉漿式水輪機調節系統都是雙重調節，也就是水輪機活動導葉與轉輪葉片聯動。通過試驗和實踐證明，低水頭水輪機采用雙重調節，能使水輪機獲得更寬的高效率區域，提高水輪機的綜合效率，最大限度的利用水能，獲取最大的動能。雙重調節是這樣調節的：隨著機組出力的增大活動導葉開度增大，水輪機的應用流量增大，轉輪葉片的角度增大，機組出力減少反之；停機時活動導葉開度減小（關閉），轉輪葉片角度減小（最小），開機時反之。這樣調節是眾所周知的，但是，有兩個問題，在正常運行、開機時提高水輪機的效率、獲取最大的能量是正確的，而在水輪機停機或由發電工況過度到調相工況過程中，水輪機有一個水輪機工況到反水泵工況和調相壓氣的過度時段，這時這種調節：1、在停機或由發電工況過渡到調相工況（調相壓氣）的時段水輪機都有反水泵工況，在這種情況下導葉開度減小機組流量減小、轉輪葉片角度減小是反水泵工況的揚程增高，這樣就成為立式機組停機和過渡過程發生抬機的主要因素，如葛州機組停機抬機，我院設計的敘利亞迪什林電站機組在調相壓氣過程中抬機等；對臥式機組增大軸向后推力。使機組穩定性降低。2、這時機組不需要獲得很多的水能而需要很快停下來或是過渡過程很快完成，而按上述調節水輪機活動導葉都向0開度關閉，轉輪葉片將向最小角度位置減小，在過程中都能是水輪機獲取最大的水能不利于停機和過渡時間的減少。

發明內容

本發明的目的是提供一種水輪機停機和有調相要求的機組由發電工況過渡到調相工況（調相壓水）過程,具有大葉片角度關機的轉漿式水輪機雙重調節電氣協聯裝置及方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種轉漿式水輪機雙重調節電氣協聯裝置，其特征是：水輪機通過同步機構與離心擺連接，離心擺與導葉配壓閥通過杠桿機構連接，導葉配壓閥與導葉接力器油路連接，通過油路操控導葉接力器的開或關或停；在導葉接力器與同步機構之間連接有反饋單元；同時，導葉接力器通過依次連接的位移傳感器、處理單元、液壓轉換機構構成的電氣協聯與葉片配壓閥電連接，葉片配壓閥與葉片接力器油路連接，葉片接力器在與水輪機轉輪葉片連接。

所述的反饋單元包括反饋桿、硬反饋、緩沖器，反饋桿、硬反饋、緩沖器構成環形結構連接在離心擺和導葉接力器之間。

一種轉漿式水輪機雙重調節電氣協聯的方法，其特征是：至少包括如下過程：

開機，通過操作導葉配壓閥閥芯向上移動，使導葉接力器打開活動導葉，隨之由電氣協聯機構控制使葉片配壓閥控制葉片接力器，由葉片接力器將轉輪葉片角度開到與活動導葉開度對應角度；

開機后，由離心擺傳感機組的轉速，離心擺測出機組的轉速如果轉速大于給定值，機組的用電負荷減少，離心擺就通過杠桿連接機構操作導葉配壓閥閥芯向下移動，操控導葉接力器將活動導葉開度關小，反饋系統再把活動導葉開度關小的信號反饋到導葉配壓閥，使調速系統穩定在新的狀態；同時電氣協聯的位移傳感器檢測活動導葉關小的信號，由處理單元經進行計算處理，控制液壓轉換機構將葉片配壓閥閥芯向下移動，操作葉片接力器使轉輪葉片角度減小到與活動導葉開度對應的角度；

如果離心擺測出的機組轉速小于給定值，離心擺通過杠桿連接機構操作導葉配壓閥閥芯向上移動，使導葉接力器打開活動導葉，反饋系統再把打開活動導葉的信號反饋到導葉配壓閥，使調速系統穩定在另一狀態；電氣協聯的位移傳感器檢測到這個打開活動導葉的信號，由處理單元進行計算處理，控制液壓轉換機構將葉片配壓閥閥芯向上移動，操作葉片接力器使轉輪葉片角度開到與活動導葉開度對應的角度；

停機，通過操作導葉配壓閥閥芯向下移動，使導葉接力器關閉活動導葉，通過電氣協聯控制，使轉輪葉片角度開大。

本發明的技術效果為：

1、可防止立式水輪發電組在停機和由發電工況轉換到調相工況過程中發生抬機，減少臥式水輪發電機組在這兩個過程中水流對機組的軸向后推力，提高機組的穩定性；?2、有利于機組的停機，增加制動力矩；有利于縮短由發電工況轉換到調相工況過程的時間，使機組很快過度到穩定狀態；3、結構簡單、安全可靠。

附圖說明

下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明：

圖1是本發明實施例電氣協聯示意圖；

附圖標記如下：

1．離心擺、2.導葉配壓閥、3.導葉接力器、4.反饋桿、5.硬反饋、6.緩沖器、7.位移傳感器、8.處理單元、9.液壓轉換機構、10.葉片配壓閥、11.葉片接力器。