調速系統的作用和系統組成
調速系統的作用
調速系統(Governor System)作用是控制水輪機和發電機的轉速(頻率)和有功功率。是水電站中重要的控制系統。
調速系統的組成
系統組成主要涉及
調速器 Governor
PID=Proportion-Integration-Differentiation 比例-積分-微分控制器
PID 控制器是一個在工業控制應用中常見的反饋回路部件。這個控制器把收集到的數據和一個參考值進行比較,然後把這個差别用于計算新的輸入值,這個新的輸入值的目的是可以讓系統的數據達到或者保持在參考值。
執行機構是執行PID的輸出運算結果,例如液壓機,伺服電機等
水輪機
水輪機是水電站中将水流的動能轉化為機械能的設備。通過水電站的大壩将水流集中,讓水通過水渠管道引至水輪機,沖擊水輪機轉動,并由水輪機帶動與其連接的發電機産生電能。
按照工作原理,大緻可分為三類
利用高速水流沖擊水鬥或葉片做功
利用水流的壓力和動能來做功
一種可逆式水輪機,即可做水輪機,也可做水泵,一般用在抽水蓄能電站
沖擊式水輪機 impulse turbine
典型代表:Pelton Turbine 佩爾頓式水輪機
利用水動能沖擊水鬥來獲得能量。
主要部件
适合水頭高度最高為2000米,低流量,極高水頭。
涉及的産品應用
噴嘴射出的水柱與水鬥之間的對中,利用角位傳感器KINAX采集的信息,通過油壓機或電氣的方式
折向器安裝在噴嘴和旋轉輪之間,用于減少水輪機的輸出,可快速切斷水動能。角位傳感器KINAX系列 用于采集折向角度。
反擊式水輪機 reaction turbine
典型代表1:Francis turbine 法蘭西斯式水輪機 混流式:水流徑向流入轉輪,軸向流出。利用水流的壓力和動能來帶動軸上的葉片同心圓轉動來做功。
主要部件
适合水頭高度最高為700米,高流量,高水頭。
涉及的産品應用
導流葉片的角度可以調整,用于控制水流大小,進而控制水輪機的表現效率。角位傳感器KINAX系列 可以用于測量葉片角度。
反擊式水輪機 reaction turbine
典型代表2:Kaplan turbine 卡普蘭式水輪機
軸流式:水流沿轉輪軸向流入,軸向流出,水流方向始終平行于主軸。水流從水輪機四周水平方向向中心流入,然後轉為向下方向推動轉輪葉片做功。
主要部件
适合水頭高度最高為80米,高流量,低水頭。
涉及的産品應用
The angle of guide vane 導流葉片的角度
導流葉片的角度可以調整,用于控制水流大小,進而控制水輪機的表現效率。角位傳感器KINAX 可以用于測量葉片角度,輸出信号給控制器。
The angle of runner blade 刀鋒葉片的角度
刀鋒葉片的角度可以調整,提供良好的控制特性,在不受負載影響的恒定轉速下實現最佳效率。角位傳感器KINAX 可以用于測量葉片角度,輸出信号給控制器。
水輪機選型參考
發電機
涉及的産品應用 Monitoring of frequency and power 發電機的頻率和有功功率監測 發電機端的頻率和有功功率監測數據傳入調速器的PID控制器,與預設好的參考值比較,并不斷地自我學習調整優化。如監測到數據異常,調速器迅速動作調整。多功能電量變送器SINEAX CAM/ DM5系列可監測頻率和有功功率,支持多路模拟量信号輸出。
德國GMC-I高美測儀 産品介紹
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