《多调节系统水轮机调速器关键技术研究及推广应用》

(一)项目所属科学技术领域:发电工程。

(二)主要内容及特点:针对国内多调节系统水轮机(冲击式水轮机和双调节水轮机)调速器中装机最大的机组均采用进口设备,而国产调速器均存在着某些技术短板的现状,长江水利委员会长江科学院在该领域开展了广泛的调研和深入的研究,项目团队历时十几年,通过对进口设备技术的消化、吸收、借鉴和自主创新,研制了多调节系统水轮机调速器。该成果主要内容及特点如下:

1、针对冲击式水轮机控制系统。

(1)将标准液压件电液比例阀和插装阀组合应用在冲击式水轮机调速器中,比例阀控制喷针单元,插装阀控制折向器单元;

(2)喷针和折向器采用单元控制的无协联控制模式,不仅使得多喷多折冲击式水轮机调速器系统机构简化,而且提高了系统的调节品质和可靠性;

(3)开创性地在大型多喷嘴冲击式水轮机的控制中引入了机组特性曲线因素,按照机组特性曲线进行喷针切换和流量控制,使机组始终处于高效率运行区,从而提高了水轮机的调节控制性能、运行的安全性和稳定性;

(4)调节器中,开创性地采用3个CPU的结构,2个运行CPU和1个表决切换CPU,可避免双机系统在主CPU故障时错误切换或拒绝切换,提高了整机系统运行的可靠性;

(5)采用创新型折向器控制装置,确保折向器控制系统无论是何种阀体出现故障,折向器都能可靠关闭。

2、针对常规双调节水轮机控制系统。

(1)开创性地将液压自复中主配压阀用于大型贯流式水轮机调速器,实现了流量输入及流量负反馈控制方式,保证了在反馈断线及其它故障时主配压阀能自动复中到中间位置;

(2)提出了主配压阀的可调流量增益与非对称动态补偿的控制方式,扩大了主配压阀线性可控范围,提高了液压随动系统的控制精度;

(3)提出了轮叶控制系统的偏差积分调节模式,解决了特大型转桨式水轮机调速系统耗油量大的问题,减少了油泵的启停次数,提高了系统的可靠性;

(4)开创性地在转桨式水轮机调速系统上实现了高油压化,解决了现有转桨式水轮机调速系统上采用高油压技术的难题,填补了国内该项技术空白,发挥了高油压调速器的技术优势和经济优势;

(5)在特大型双调节水轮机调速系统中实现了事故追忆、状态监测和诊断功能。

3、针对潮汐型贯流式水轮机控制系统。

(1)除实现常规潮汐机组六工况转换控制方式外,还实现了正/反向抽水工况与其它工况的转换;

(2)除具备常规双调节机组协联方式外,反向发电时,轮叶根据水头进行协联调节,通过此控制策略使机组运行于最优工况;

(3)该成果满足潮汐能电站机组全工况转换的特殊要求,填补了国内适应潮汐能电站可逆式灯泡贯流机组全工况控制的空白。

(三)推广应用情况“多调节系统水轮机调速器”的成功研制解决了中国该类型设备的技术短板,其技术成果成功应用于国产化最大的冲击式机组达阿果电站和轴流转桨式机组四川安谷电站,获得了同行专家和客户的一致好评。项目成功投运以来,已配套于国内近两百台套多调节系统水轮发电机组,并成功出口至缅甸、老挝、印度和厄瓜多尔等一带一路沿线国家,近三年累计创造产值13078.85万元,已成为理想的进口调速器替代产品,具有显著的社会效益、生态效益和经济效益。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。