第35卷 第17期 农 业 工 程 学 报 Vol.35 No.17
50 2019年 9月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Sep. 2019
水轮机调速器功率调节模式下负荷调节过渡过程稳定性研究
鲍海艳1，龙丽婷1，付 亮2，魏加富2
（1. 长沙理工大学水利工程学院，长沙，410114；2. 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，长沙，410007）
摘 要：作为电力系统中调峰调频的骨干电源，水电机组负荷调节过渡过程稳定性对电网安全运行及源网协调意义重大。
该文采用理论分析及数值仿真的方法对水轮机调速器功率模式下负荷调节过渡过程的稳定性进行了深入分析，得出了以
调速器参数为变量的机组运行稳定域，并推导出满足稳定性的判别式。分析了水流惯性、接力器响应特性以及水轮机特
性对稳定域的影响，得出水流惯性不利于系统的稳定，而接力器响应特性对系统稳定性有利，及水轮机特性最不利工况
为水轮机综合特性系数与水轮机传递系数ey乘积值最大处。该文的研究成果能够准确地找到负荷调节稳定性的最不利工
况，有效的指导水轮机调速器功率模式下参数整定，保障水电机组的稳定运行。
关键词：水电站；水轮机；功率模式；负荷调节；稳定性；调速器参数
doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.007
中图分类号：TK43 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2019)-17-0050-08
鲍海艳，龙丽婷，付 亮，魏加富. 水轮机调速器功率调节模式下负荷调节过渡过程稳定性研究[J]. 农业工程学报，
2019，35(17)：50－57. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.007
Bao Haiyan, Long Liting, Fu Liang, Wei Jiafu. Stability of load regulation transition process of hydro turbine governor in power
. . . .
. . . . . 电力职业技能鉴定考试
《水轮机调速器机械检修工》高级技师技能试卷
评分记录表
1、 题目名称：接力器最低操作油压操作试验
行业：电力行业 工种：调速器机械检修工 等级：高级技师
序号 C01C001 行为领域 e 鉴定围 1
考核时限 1h 题 型 C 题分 25
试验正题 接力器最低操作油压操作试验
需要说明的问题和要求 1. 要求被考两人完成；
2. 考评人重点考查被考人对试验的认识程度；
3. 被考人事先填写工作票；
4. 考评人负责安全监护；
工具、材料、设备场地 1. 待试验的设备；
2. 钢板尺、记录表格等；
评分标准 序号 项目名称 质 量 要 求 满分 得分或扣分 实得分数 备注
1 填写工作票 安全措施完善 3 缺一项扣1分
2 准备工作 (1)检查导叶无障碍物；
(2)检查压油装置是否具备升压条件；
(3)退出低油压保护装置 6 缺一项扣2分
3 方法 (1)将导叶开至某一开度，放掉压力油罐中的压缩空气，压力油罐压力为0MPa,;
(2)手动给调速器开导叶令；
（3）向压力油罐充入压缩空气，逐渐升高油压，并仔细观察接力器动作，记下接力器瞬间向关侧移动的压力值，并记录；
（4）根据上述步骤选择导叶开度3-4个点重复测量最低动作压力值；最低动作压力标准值小于额定压力16%；
（5）如果超出要求值需检查导水机构并重新测量达到技术要求； 12 缺一项扣3分；检查方法不正确扣5分 . . . .
. . . . . 4 消工作票 清理现场，整理记录 4 现场不清洁扣2分；没有记录扣2分
水轮机调节（开机）过程
当外负荷增大 离心摆转速下降 转动套下移 中上油孔接通 压力油进入辅助接力器 辅助接力器和主配压阀的活塞同时下移 由（局部反馈）连杆和杠杆带动针塞下移 堵住上下油孔 辅助接力器和主配压阀的活塞停止下移 主配压阀的中下油孔接通 压力油进入主接力器右腔 左腔通排油 主接力器向开机方向移动 反馈杆下移 反馈框逆时针旋转 由连杆带动缓冲器的主动活塞上移 从动活塞受油压作用下移
节流孔打开 内外弹簧被压迫 从动活塞下移使连杆带动针塞下移 引导阀中下油孔接通 辅助接力器通排油 辅助接力器和主配压阀的活塞同时向中间位置（向上移动）回复 这时缓冲器的从动活塞受内外弹簧作用向中间位置回复 使连杆带动针塞向中间位置回复 引导阀的中下油孔开度减小 辅助接力器和主配压阀的活塞同时向中间位置缓慢回复 主接力器向关机方向移动速度变慢 当从动活塞回复到中间位置时 节流孔关闭
针塞也回复到中间位置 辅助接力器和主配压阀的活塞回复到中间位置 主接力器停止移动 因为bp=0，即为无差调节
由针塞位置不变可知 转动套回到原来位置 离心摆转速不变 开机完成
汽轮机调速器
危急保安器
危急保安器是汽轮机的机械式超速保护设备，当机组转速超出设定的脱扣转速时，它产生动作，通过遮断油门关闭速关阀和调节汽阀。
危急保安器装在位于汽轮机转子前轴承座的轴段上，结构如图所示。导向套筒(8)装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧(9)压住，弹簧的另一端压在飞锤(5)的台面上，飞锤的支撑面顶着导向环(4)的定位面，导向环被压紧螺母(2)紧压在轴孔的定位面上，飞锤中心的孔中装有配重销（6），为防止销串位，在压紧螺母上加装了限位栓（1），压紧螺母及限位栓均用螺钉(10)骑缝锁紧。在导向环和导向套筒中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片（3，7）,它们对飞锤起定位导向作用。
飞锤和配重销的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时，飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动，但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移并随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出（行程为H）撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。
三系列汽轮机危急保安器的复位转速（飞锤击出后使其恢复到装配位置的转速）高于额定转速，因此在转速降至额定转速时便可进行遮断油门挂闸复位操作，使机组重新启动。
危急保安器脱扣转速设定值见本说明书技术数据0-0300-T.Nr-XX。
危急保安器在厂内试验时的动作转速记录在产品合格证明书的“转子动平衡及超速试验”报告及“空负荷试车记录”中。 装拆危急保安器时可使用随机供应的工具“两孔螺母旋具”2-8811-0002-XX。
油动机
油动机是调节汽阀的执行机构，它将由放大器或电液转换器输入的二次油信号转换为有足够作功能力的行程输出以操纵调节阀，控制汽轮机进气。
油动机是断流双作用往复式油动机，以汽轮机油为工作介质，动力油用～0.8MPa的压力油。
