《水力工程学—水电站》第六章 水轮机的调速设备

水电站 HYDROPOWER ENGINEERING 五、水轮机的选择 口水轮机选型设计是水电站设计中的一项重要工作,也 是本课程的重点内容之 口水轮机选型设计的原则 ¤水轮机选型设计要求提供的基本资料 最大工作水头、最小工作水头、加权平均水头 水电站引用流量 水电站装机容量 第五章

◼ 五、水轮机的选择 ❑ 水轮机选型设计是水电站设计中的一项重要工作，也 是本课程的重点内容之一 ❑ 水轮机选型设计的原则 ❑ 水轮机选型设计要求提供的基本资料 ◼ 最大工作水头、最小工作水头、加权平均水头 ◼ 水电站引用流量 ◼ 水电站装机容量 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

水电站 HYDROPOWER ENGINEERING 水轮机选型设计的主要内容 水轮机台数确定 水轮机型号与装置形式选定 水轮机直径、额定转速、最大允许吸出高度的确定 绘制水轮机运转综合特性曲线 口机组台数的选择 与水轮机类型的关系 与水电站在电力系统中担任负荷类型的关系 与供电可靠性的关系 与水电站造价的关系 综合考虑确定机组台数 第五章

❑ 水轮机选型设计的主要内容 ◼ 水轮机台数确定 ◼ 水轮机型号与装置形式选定 ◼ 水轮机直径、额定转速、最大允许吸出高度的确定 ◼ 绘制水轮机运转综合特性曲线 ❑ 机组台数的选择 ◼ 与水轮机类型的关系 ◼ 与水电站在电力系统中担任负荷类型的关系 ◼ 与供电可靠性的关系 ◼ 与水电站造价的关系 ◼ 综合考虑确定机组台数 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

水电站 HYDROPOWER ENGINEERING 口水轮机型号选择 ■利用水轮机系列型谱图表选型 口图5-20:中小型反击式水轮机使用范围图 以及表5-4:8个转轮型谱参数 口表5-5:水斗式水轮机型谱资料 口表5-6:500kW以下水轮机型谱资料 采用套用机组和通用机型选型 口《小型水电站机电设计手册》(水力机械) 第五章

❑ 水轮机型号选择 ◼ 利用水轮机系列型谱图表选型 ❑ 图5-20：中小型反击式水轮机使用范围图 以及表5-4：8个转轮型谱参数 ❑ 表5-5：水斗式水轮机型谱资料 ❑ 表5-6：500kW以下水轮机型谱资料 ◼ 采用套用机组和通用机型选型 ❑ 《小型水电站机电设计手册》（水力机械） 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

水电站 HYDROPOWER ENGINEERING 口反击式水轮机主要参数选择 用系列水轮机应用范围图选择直径、转速和吸出高度(图 5-21:HL220;图5-22:HL260;图5-23:zD760) 用主要综合特性曲线选择直径、转速和吸出高度 口选择转轮标称直径 口计算效率修正值 口选择水轮机转速 口计算水轮机的额定出力 口绘制方块图,确定水轮机的工作范围 口计算吸出高度,确定水轮机安装高程 ■水轮机选择方案的分析比较 第五章

❑ 反击式水轮机主要参数选择 ◼ 用系列水轮机应用范围图选择直径、转速和吸出高度 (图 5-21：HL220；图5-22：HL260；图5-23：ZD760） ◼ 用主要综合特性曲线选择直径、转速和吸出高度 ❑ 选择转轮标称直径 ❑ 计算效率修正值 ❑ 选择水轮机转速 ❑ 计算水轮机的额定出力 ❑ 绘制方块图，确定水轮机的工作范围 ❑ 计算吸出高度，确定水轮机安装高程 ◼ 水轮机选择方案的分析比较 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

口水斗式水轮机主要参数的选择 当和 系列水轮机应用范围图方法 ■公式计算方法 世应 界 殊 IMPORTANT NOTE 第五章

❑ 水斗式水轮机主要参数的选择 ◼ 系列水轮机应用范围图方法 ◼ 公式计算方法 IMPORTANT NOTE！

第六章、水抢机的调速设备_ 水轮机调节的任务 调速器 电能质量频率基本稳定的要求即为机组转速基本稳定的要求 实际机组转动部件的动力矩与阻力矩是变化的,两者之差一般 不等于零,导致角加速度不等于零,从而转速变化 由于电力负荷变化,从而阻力矩变化,要使角加速度为零,则 必须改变动力矩。反击式水轮机通过调节导叶开度即调节过流 量来改变;冲击式水轮机通过调节喷针(针阀)来改变 水电站 HYDROPOWER ENGINEERING

第六章、水轮机的调速设备 ◼ 一、水轮机调节的任务 ❑ 调速器 ◼ 电能质量频率基本稳定的要求即为机组转速基本稳定的要求 ◼ 实际机组转动部件的动力矩与阻力矩是变化的，两者之差一般 不等于零，导致角加速度不等于零，从而转速变化 ◼ 由于电力负荷变化，从而阻力矩变化，要使角加速度为零，则 必须改变动力矩。反击式水轮机通过调节导叶开度即调节过流 量来改变；冲击式水轮机通过调节喷针（针阀）来改变。 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

水电站 HYDROPOWER ENGINEERING 水轮机调节的基本任务是:根据负荷的变化不断调节 水轮发电机组的出力并维持机组转速在规定范围内。 ¤水轮机调速器是以机组转速偏差为依据来调节导叶开度 达到改变出力、保持转速稳定的目的。水轮机调节系统 为复杂的反馈控制系统,含有测量、放大、执行、校正 元件 水轮机调速器的分类 口手动调速器(200kW以下) 自动调速器 机械液压型 电气液压型 微机调速器 第六

◼ 水轮机调节的基本任务是：根据负荷的变化不断调节 水轮发电机组的出力并维持机组转速在规定范围内。 ❑ 水轮机调速器是以机组转速偏差为依据来调节导叶开度， 达到改变出力、保持转速稳定的目的。水轮机调节系统 为复杂的反馈控制系统，含有测量、放大、执行、校正 元件。 ◼ 二、水轮机调速器的分类 ❑ 手动调速器（200kW以下） ❑ 自动调速器 ◼ 机械液压型 ◼ 电气液压型 ◼ 微机调速器 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

水电站 HYDROPOWER ENGINEERING 水轮机调速设备的选择 油压装置 压力油罐与回油箱分离 压力油罐与回油箱组合为一体 口调速器 调速功计算 口反击式 口冲击式 常用小型调速器主要参数(见教材p105表62) 第六

◼ 三、水轮机调速设备的选择 ❑ 油压装置 ◼ 压力油罐与回油箱分离 ◼ 压力油罐与回油箱组合为一体 ❑ 调速器 ◼ 调速功计算 ❑ 反击式 ❑ 冲击式 ◼ 常用小型调速器主要参数（见教材p105表6—2） 水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING

80% 80 82 84 86 70 9% 感K还 60 50 1000Q1(L/s) 图5-25水轮机方框图

五、水轮机调速系统

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