本書主要介紹了現(xiàn)代水輪機調速器的結構原理、設備組成和設計,以及系統(tǒng)調試和現(xiàn)場運維等知識要點。本書的重點是立足于調速器的現(xiàn)場實際應用,從水輪機調速器的特點和應用出發(fā),進行分析和總結。結合近十年水輪機調速器設計制造和調試維護的經驗,表述了現(xiàn)代水輪機調速器這一重要專業(yè)和產品的特點。
近20年來,我國的水電建設突飛猛進,總裝機容量和單機規(guī)模都呈現(xiàn)□□□□的指數(shù)式增長。這期間鑄就了很多偉大工程,大中型水電站如雨后春筍般蓬勃而起,也產生了很多新設備和新技術。尤其中國的機電技術、機電裝備,完全走在了世界前列。本書在這個背景下,著眼于實際工程應用、實際設備投運和實用運維方法這一角度,以水輪機調速器的原理、設計、調試和維護為軸線,總結了水電站水輪機調速器這一專業(yè)和設備的新技術、新設備、新方法。
本書的主要內容如下:第一章介紹了現(xiàn)代水輪機調速器的基本原理和基本任務,以及調速器的結構和組成。鑒于此知識廣見于同類書籍之中,多為概括。從調速器的定義和系統(tǒng)完整性出發(fā),針對非專業(yè)背景人員,特突出了控制對象水輪機的內容。第二章為水輪機調速器電氣控制系統(tǒng),此部分為調速器的“大腦”,集中了采集、計算、邏輯等核心部分,包含PID控制模型、控制器的設備和軟件結構、編程語言;電氣部分,還介紹了電氣反饋元件以及調速器的控制流程。第三章為水輪機調速器液壓系統(tǒng),此與第二章呼應,為調速器的執(zhí)行部分。本章有別于其他行業(yè)書籍,是從調速器實用的專業(yè)培養(yǎng)和技術掌握的角度,大篇幅地介紹了液壓元件、液壓輔件和高油壓系統(tǒng),比如各類型的液壓閥、蓄能、過濾系統(tǒng)、閥門等。此為同類書籍所少見。本章還對油壓裝置、主配壓閥、事故配壓閥、分段關閉裝置等工程實用設備進行了介紹。第四章為水輪機調速器設計,具體包括主配壓閥和事故配壓閥設計計算,電氣控制系統(tǒng)原理和配置設計,以及系統(tǒng)的電氣和液壓接口設計。第五章為水輪機調速器調試和試驗,為本書的重點內容之一,此部分為行業(yè)少見,詳細介紹了目前設備出廠測試、現(xiàn)場投運調整和試驗以及涉網(wǎng)試驗方法。第六章為水輪機調速器常見故障及維護,故障分為電氣、機械和系統(tǒng)三個部分,維護方面也從□部和全□兩個方面做了翔實論述。文末還就調速器智能化和新技術進行一定的展望。
本書不同于常見的一般的水輪機調速器專著,主要有以下幾個特點:
。1)本書較少地收錄專業(yè)的艱深晦澀的理論和公式,因為這些其他書籍已有,不必重復贅述。主要以實用和技術人員培訓的角度,采用通俗易懂的語言,深入淺出地進行說明。
。2)本書涉及的故障均從電廠實際發(fā)生,非空想杜撰,摭拾了十余年的案例,十分不易。部分典型故障,為了便于說明,是以整個故障的案例排查過程為專題介紹呈現(xiàn)的。涉及的電廠名字均以拼音縮寫出現(xiàn)。
。3)為了啟發(fā)思考,書中涉及同類知識點的,做了一定的引申發(fā)散,以啟迪知識的創(chuàng)造性應用和思考。
就職于中國電建集團華東勘測設計研究院,主要從事水力機械、計算流體力學方面的設計、研究及項目管理工作。,陳小翠,河海大學碩士導師。從事水輪機轉輪葉片的材料損傷與斷裂特性、水輪機自動控制與過度過程等方面的研究工作。
前言
第一章 現(xiàn)代水輪機調速器導論
第一節(jié) 調速器的概念及原理
第二節(jié) 調速器結構和組成
第三節(jié) 調速器分類和新技術發(fā)展
第四節(jié) 水輪機調速器靜態(tài)和動態(tài)特性
第二章 水輪機調速器電氣控制系統(tǒng)
第一節(jié) 調速器PID控制模型
第二節(jié) 調速器控制器結構
第三節(jié) 電氣反饋單元
第四節(jié) 調速器控制流程
第三章 水輪機調速器液壓系統(tǒng)
第一節(jié) 液壓元件原理及應用
第二節(jié) 油壓裝置及其控制系統(tǒng)
第三節(jié) 高油壓液壓系統(tǒng)
第四節(jié) 調速器主配壓閥
第五節(jié) 事故配壓閥和重錘關機閥
第六節(jié) 分段關閉裝置
第七節(jié) 液壓輔助系統(tǒng)
第四章 水輪機調速器設計
第一節(jié) 主配壓閥、事故配壓閥設計計算
第二節(jié) 油壓裝置及其附件設計計算
第三節(jié) 調速器電氣原理設計
第四節(jié) 電氣控制外部接口設計
第五章 水輪機調速器調試和試驗
第一節(jié) 調速器廠內檢驗和調試
第二節(jié) 調速器現(xiàn)場投運
第三節(jié) 涉網(wǎng)試驗
第四節(jié) 調速器質量與安全
第六章 水輪機調速器常見故障及維護
第一節(jié) 電氣常見故障及處理
第二節(jié) 機械常見故障及處理
第三節(jié) 系統(tǒng)性故障及處理
第四節(jié) 調速器液壓系統(tǒng)維護
附錄 水輪機調速器智能化展望
參考文獻