在進行新建或改造水電站調速系統的無水試驗時,有一項非常重要的試驗,它是進行後續試驗的前提和基礎,這項試驗完成的質量高低直接關系到水輪發電機組甩負荷試驗的成功與否,這是項什麼試驗呢?
這個試驗就是調速系統的開、關機時間整定試驗,簡稱開、關機試驗。看似非常普通的試驗,但其意義是非常重大的。
先簡述一下調速系統開、關機時間範圍的界定。所謂開機時間是指調速系統的接力器在液壓作用下,導(輪)葉系統由0%開度打開到100%開度所需要的時間;關機時間反之亦然。
通過上面的簡述,開、關機時間反映的是在調速系統的液壓控制作用下,導葉和輪葉的接力器的開、關動作運動的速度,其速度的整定值是水電勘測設計研究院(有的是水輪機廠家)通過調保計算得出的理論值,在做調速系統無水試驗時,作為調整開、關機時間的依據。如圖1所示,是某水電廠整定導葉關閉的速度曲線,其斜率就是導葉關閉的速度。
圖1 導葉關閉速度曲線
調速系統在整定開、關機速度試驗的時候,通過調整調速器主配的開關機調整螺母,如圖2所示。通過調整開關機調整螺母,使調速液壓系統的開、關機速度滿足調保計算速度要求。其測試速度的方法是通過人為手動操作調速器的手輪和緊急停機閥,使調速器主配主閥芯在調整的開關機調整螺母的極限位置下運動(得到最大油流窗口),使其産生二級液壓放大推動導(輪)葉的接力器運動,這種通過人為操作機械使接力器運動産生的速度稱之為調速系統的機械速度,它是調速系統接力器運行的基礎速度,記為Vm。
圖二 開關機調整螺母
調速系統在電站生産運行過程中,是處于自動運行狀态的,這就需要微機控制先導驅動器件,如圖3所示。先導驅動器件進而控制調速器的主配,如圖4所示,實現二級液壓放大推動導(輪)葉接力器運動,這種由電氣控制作用主配使接力器運動産生的速度稱之為調速系統的電氣速度,記為Ve。
圖3 先導驅動器件
圖4 先導器件控制主配
歸根到底,調速系統的電氣速度是以機械速度為基礎的,電氣作用調節的品質也是以機械液壓為基礎的。甚至可以說電氣是機械的輔助。因為電氣作用的最終對象是調速器的主配,而主配的開關機調整螺母調整完畢後,已經确定了調速系統接力器運行的基礎速度Vm。因此調速系統的電氣速度Ve無論怎麼調整,都不會超過調速系統的機械速度Vm,即Ve<=Vm。
無論是調速系統的機械速度Vm,還是調速系統的電氣速速Ve,它們都得滿足水輪發電機組的調保計算要求的速度。因此,在調整調速系統的電氣速度時,需要精心調整先導器件的電氣控制參數,使Ve滿足系統的調保計算的速度要求,這是水輪機調速系統在無水調試的又一個重要試驗,試驗最終目标從理論上講,要到達 Ve=Vm,即使不能調到完全相等,也要使兩者無限接近,如此,才真正做到機電一體化。
調速系統電氣速度調整的質量,直接關系到調速系統運行的自動化水平,影響水電發電機組的經濟穩定運行。因此,必須引起足夠的重視。
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