水轮机调节考试复习章节知识点分类、河海大学 沈祖义主编 第三版
- 格式:docx
- 大小:21.10 KB
- 文档页数:4
1.配压阀结构型式:通流式和断流式。
2.根据连接范围不同,总线分为片级总线,系统总线,外总线。
3.总线信号线分为数据线,地址线,控制线,电源线和地线,备用线4.水轮机调速器分类按元件结构不同分为机械液压型电气液压型。
按调节规律不同分为PI 和PID ;按反馈位置分为辅助接力器和中间接力器和电子调节器型;按施行结构的数目分为单调节和双调节;按工作容量可分为大,中,小型。
5.调节设备一般包括调速柜,接力器,油压装置,6.压油槽根据工作的情况,油的容积可分为保证正常压力所需的容积,工作容积,事故关闭容积,贮备容积。
补充:1.PID控制算法有哪些:按算法不同分为位置型和增量型。
2. 负荷的类型:根据性质不同分1功率与频率没有直接关系的负载,2成正比的负载,3成平方关系的负载,4成三次方关系的负载,5成更高次方关系的负载;3. 油压装置的组成:压力油罐,回油箱,带电动机的油泵,补气装置。
4.负载功率与电压关系:1与电压关系甚微的负载,2与电压平方成反比变化的负载,3成正比的负载。
5.接力器按工作原理分:双向作用和差动作用。
6.水轮机调节系统运行工况:1,单机带负荷工况,2空载工况,3并列带负荷工况。
二名词解释:1.。
.转速死区:当机组转速超过N1时调速器关闭导叶,而当机组转速低于N2时调速器才开启导叶,当转速在N1和N2之间时,调速器不动作,称为转速死区。
2. 总线:计算机系统内部各独立模块之间传递各种信息的渠道,它将功能相对独立的模块有机地连接起来,完成模块之间的信息传递和通信。
3.。
调节保证计算:在设计阶段就应计算出上述过度过程中最大转速上升值和最大压力上升值,工程上把计算称为调节保证计算。
4. 水击相长:由A端阀门导叶处发出的波到达B端水库后再由B端反射回到A端所需的时间称为水击的相,相长为来回的时间。
5. 直接水击:阀门(导叶)的关闭(开启)时间Ts≤2L/a ,在水库传来的反射波尚未到达时,发生的水击为直接水击。
水轮机调节复习提纲2
下图中由哪些元件组成,各有什么样的作用和工作特点,关机和开机过程此装置分别如何工作
下图中是什么?其作用和工作过程
请结合水轮机调速器静特性曲线,阐述同一电网上两台具有有差静特性的机组并列运行,其有功变动负荷是如何分配的?
衡量调节系统的动态特性品质的指标有哪四个,用图形或文字说明其意义。
调速器的作用是什么?
各种阀门的符号、名称
什么是水轮机的调节系统?什么是水轮机的调速系统(调速器)?二者的区别是什么?
调节保证计算的任务是什么?
关
K A B K A
B A B
请结合调速器静特性曲线分析,在同一电网上让两台具有无差静特性的机组并列运行会出现什么问题?
常规油压装置油压一般都有哪些?高油压装置油压一般都有哪些?请分析高油压装置系统的优缺点。
微机调速器的液压随动系统中,常设有大波动阀和小波动阀,简述工况出现大、小波动时,它们的工作特点;并说明它们分别保证了哪些调节品质?
什么是调节系统的静态特性,请分别画出有差静特性和无差静特性曲线示意图。
请画出微机调速器原理框图
什么是接力器最短关闭时间?什么是调差率?什么是惯性时间常数?。
水轮机调节复习题热能与动力工程专业第一章水轮机调节基本概念1、水轮机调节的任务、途径是什么?水轮机调节系统有哪两个部分组成?反映电能质量的主要指标有哪两个?2、刚性回转体绕固定轴转动的微分方程是怎样的?3、水轮机调节原理示意图的分析和说明。
4、水轮机调节有哪些特点?5、当代现有三种调速器(辅助接力器型、中间接力器型、电子调节型)的系统结构组成框图是怎样的?要求填写对应部件的中文名称和传递函数。
6、双重调节调速器的系统结构组成。
7、调速器的分类和发展情况如何?8、控制理论中的典型环节有哪些?其传递函数和阶跃响应曲线是怎样的?第二章水轮机调节系统工作原理1、水轮机调节系统的静态与动态品质指标有哪些?2、国家标准中对动态特性的规定有哪些?什么叫机组调差率、永态转差率?第三章机械液压型调速器1、机械液压型调速器自动调节机构有哪些部件组成?2、离心飞摆的作用和特性,以及其工作参数。
3、什么叫遮程?其对调速器有何影响?试分析。
4、液压放大机构的结构、组成、原理和特性。
5、什么是“D”型被控制油孔?其有何作用?6、什么是永态反馈、局部硬反馈?有什么作用?用什么参数表达其工作特性?永态转差系数的范围是多少?每台机组的转差系数该如何确定?7、什么是暂态反馈?用什么部件来实现?其微分方程如何?反映其工作原理用什么参数来描述?缓冲器从动活塞按照什么规律工作?其特性和性能指标是什么?什么叫做无差特性?接力器部件有何特性?什么是接力器时间常数?接力器关闭规律曲线的含义解释与分析。
其传递函数是怎样的?8、变速机构的组成和工作原理,单机运行、并网运行时分别起什么作用?对于调速器有差特性,变速机构原理的实质是什么?9、开度限制机构的组成、原理和作用。
什么是限开度运行?什么是限荷运行?如何操作来实现?10、手自动切换阀和紧急停机电磁阀的作用和原理是什么?在液压自动、液压手动状态运行时,其控制油路是如何流动的?接力器分别受什么元件控制?11、机组手动、自动开机的操作步骤。
水轮机_河海大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.转桨式水轮机模型综合特性曲线中常绘出的等值线有答案:等叶片转角线_导叶等开度线_等效率线2.轴流转桨式水轮机与混流式水轮机比较,其特点是答案:高效率区宽_结构稍复杂3.混凝土蜗壳的断面形状一般均采用T形或Γ形。
答案:正确4.贯流式水轮机总体上可以分为全贯流式和半贯流式,半贯流式又可以分为轴伸式、竖井式和灯泡式。
答案:正确5.一定直径的水轮机,比转速越高流量就越大,导叶应该做得高一些,否则就要增加开度?答案:正确6.各种比转速水轮机在导水机构开度很小或很大时,其水力损失都较大?答案:正确7..轴流式水轮机适用于高水头,小流量工况答案:错误8.一元理论多用于设计低比转速的转轮,二元理论多用于设计中高比转速的转轮答案:正确9.水轮机尾水管的作用是()。
答案:使转轮的水流排入河床,减少水头损失10.对尾水管内的水力损失的叙述,说法正确的是:()。
答案:尾水管出口水流动能愈小,则尾水管的回能系数愈大11.升力法很大程度上依赖机翼的试验资料,是一种半经验半理论的方法答案:正确12.增加混流式水轮机转轮叶片数对空化性能的影响为答案:空化性能可能变好也可能变差13.为了保证水轮机运行效率导叶相对开度应保持在40%~90%答案:错误14.混流式水轮机转轮的设计理论包括答案:二元理论_三元理论_一元理论15.斜流式水轮机的应用水头介于轴流式与混流式水轮机之间。
答案:正确16.50~200m的水电站既可使用混流式水轮机,也可使用斜流式水轮机。
答案:正确17.轴流转桨式水轮机,由于桨叶和导叶随着工况的变化形成最优的协联关系,提高了水轮机的平均效率,扩大了运行范围,获得了稳定的运行特性。
答案:正确18.低比转速水轮机强度和刚度有充分保证,空化系数小,有良好空化性能和效率答案:正确19.轴流式水轮机叶片包角越大则叶片越长答案:正确20.动力相似是指两水轮机形成的液流中各相应点所受的力答案:方向一致_名称相同_数量相同21.低水头(低于20m)且水头变化范围较大的情况下,一般选择轴流转浆式机组。
水轮机复习知识要点总结水轮机是一种利用水流能量转换为机械能的装置,广泛应用于水电站等领域。
了解水轮机的工作原理和相关知识对于工程师和对水电能源感兴趣的人士来说非常重要。
本文将对水轮机的复习知识要点进行总结。
一、水轮机的分类1. 水轮机按照能量转换方式可以分为两类:压力式水轮机和速度式水轮机。
2. 按照转机轴位置的不同,水轮机分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机。
3. 常见的水轮机类型包括:反击式水轮机、混流式水轮机、离心式水轮机和斜流式水轮机。
二、水轮机的工作原理1. 水轮机通过叶轮受到水流作用,并将水流的动能转化为叶轮的运动能力。
2. 水从导水管进入水轮机的水室,经过叶轮的叶片后,推动叶轮转动。
3. 受到水力作用的叶轮将转动能量传递给轴,从而带动发电机等设备产生电能。
三、水轮机的关键构件1. 叶轮:叶轮是水轮机的核心部件,由叶片和轮盘组成,主要负责接受水流的能量并将其转化为机械能。
2. 轴:轴是连接叶轮和发电机或其他负载的组件,承载叶轮的动力,并将机械能传递给发电机。
3. 导水管:导水管将水引导到水轮机的水室,确保水流能够顺畅地进入叶轮。
4. 减速器和发电机:减速器用于调整叶轮的转速以适应发电机的要求,而发电机将机械能转化为电能。
四、水轮机的性能参数1. 转速:水轮机的转速是指叶轮每分钟旋转的圈数,常用单位为转/分钟。
2. 出力:水轮机的出力是指水轮机每单位时间内所输出的功率,常用单位为千瓦(kW)或兆瓦(MW)。
3. 效率:水轮机的效率是指水轮机将水流能量转化为机械能的比例,通常以百分比表示。
4. 流量:水轮机的流量是指单位时间内通过水轮机的水流量,常用单位为立方米/秒(m³/s)。
五、水轮机的运行与维护1. 水轮机运行时需要注意水流的稳定性和平滑性,以保证水轮机的正常工作。
2. 定期对水轮机的各个部件进行检查和维护,包括叶轮的清洁和润滑系统的检查。
3. 遇到异常情况时,需要及时采取措施,避免水轮机发生故障或进一步损坏。
水力计算复习1.为什么要进行径流调节,目的何在?径流调节的原因:河川径流在时间和空间上分配不均匀,往往难以满足用水部门的需要,使水量不能充分利用。
目的:通过兴建蓄水和调节工程,调节和改变径流的天然状态,解决供需矛盾,达到兴利除害的目的。
1.水位特征曲线、特征水位、特征库容特征曲线:面积特征、容积特征(假定入库流量为0);动库容曲线特征水位与特征库容2.水库的调节周期及分类定义:水库头一次蓄泄循环经历的时间,即水库从库空带库满再到库空所经历的时间。
分类:无调节、日调节、周调节、年(季)调节、多年调节装机容量:由最大工作容量、备用容量和重复容量组成。
保证出力:指水电站在长期工作中,所能发出的符合水电站设计保证率枯水期的平均出力。
3.水库调度图、调度线、分区五个分区保证出力区(A区) 降低出力区(B区) 加大出力区(C区) 装机工作区(D区) 防洪限制区(E区)四种调度线:防弃水线防洪调度线(④线)列表法表头:来水,用水,余水,亏水,蓄水量,弃水量4.水库防洪计算的列表试算法(有闸门、无闸门)5.防洪和兴利的关系、防洪库容与兴利库容的结合程度主要受何种因素的影响洪水特征与洪水出现的规律性,泄水建筑物控制条件6.洪水特性与洪水出现的规律性、泄流建筑物的控制条件7.库容、调节流量与设计保证率的关系随着保证率P的增加V增加很快。
假设Q等差随着调节流量的增加,库容增加更快速。
如果调节流量差值相等,则ΔV1<v2<v3.统一保证率下,库容增值一定时,调节流量增加的速度是逐渐减小的8.在相同防洪库容条件下,在有闸门控制泄流与自由泄流相比对最大下泄流量的影响如何?闸门局部开启,过闸水流受闸门控制,上下游水面为不连续,为闸孔出流;当闸门逐渐开启,过闸水流不受闸门控制,上下游水面为一光滑曲面,为堰流。
堰流:Q=σεmB232gHσ:淹没系数,自由出流时取1ε:侧向收缩系数m 堰流流量系数B 闸孔净宽,mH0 堰上水头mH0= H+gV22闸孔出流:σμBе2gH9.大坝的设计标准、校核标准、防洪标准分别指什么?关系如何?(防洪标注包括设计标准和校核标准)设计标准:大坝遭遇设计标准洪水时,水库从防洪限制水位开始,按一定规则调洪演算,为控制下泄流量而拦蓄洪水,在坝前达到的最高水位称设计洪水位。
水轮机调节复习题(前3章)第一章水轮机调节基本概念1.1 用电户对供电质量的基本要求是什么?频率波动对用户有何影响?我国电力系统规定的频率波动的允许值是多少?1.2 发电机的频率和转速之间有什么关系?1.3水轮机调节的基本任务是什么?1.4 水轮机调节的途径和方法是什么?1.5 水轮机调节的特点有哪些?1.6什么是水轮机调节系统?用方框图表示水轮机调节系统的组成。
1.7 水轮机转速的大小主要由哪些因素决定?用什么方法改变转速是既经济又方便的?1.8 进入水轮机流量所产生的有效能量是如何转换的?1.9 什么叫做动力矩和阻力矩?1.10 写出水轮机的运动方程式,并说明其物理意义。
1.11水轮机为什么要增设改变流量的调速机构?1.12 什么叫“单调”和“双调”?各用于哪些类型的水轮机?1.13 说明“双调”在工作中改变流量的意义和方式。
1.14 调速器有哪些基本作用?1.15调速器主要从哪几个方面分类?每一类又可分为哪几种型式?1.16画结构图说明软反馈型、中间接力器型及PID型调速器的主要区别。
1.17 控制系统常用的数学模型有哪几种?1.18什么叫做协联机构?根据图1.5说明其工作原理。
第二章水轮机调节系统工作原理2.1什么是测速元件和放大元件?它们的基本作用是什么?2.2为什么只有测速和放大元件的调速器在工作中不稳定?2.3说明只有硬反馈的水轮机调速器的动作原理和存在的问题。
2.4什么是反馈、硬反馈、软反馈?它们的作用是什么?2.5叙述没有反馈的水轮机调速系统动作原理。
2.6无反馈的水轮机调速系统存在什么问题?存在问题的原因是什么?2.7说明缓冲装置的动作原理。
2.8叙述具有硬、软反馈的水轮机调速系统动作原理。
2.9什么是调速器的静特性?静特性应符合哪些技术要求? 为什么的静特性不是一条直线?2.10转速调整机构有什么作用?转差表指示值表示什么意义?如何调整?2.11说明转速调整机构的组成和作用。
1.水轮机转速调节的方法:当水轮机的主动力矩大于发电机的阻力矩时,机组转速就会升高,应减小水轮机的流量或开度;当水轮机的主动力矩大于发电机的阻力矩时,机组转速就会下降,应增大水轮机的流量或开度。
所以,根据机组转速变化来调整水轮机流量输入及主动力矩输出,以维持机组的转速或频率在规定的范围之内,这就是水轮机转速的调节方法。
2.放大原件方块图:3.调节系统工作特性的三种情况:(1)无反馈作用时。
此时相当于缓冲器节流孔全开(Td=0),缓冲活塞上下油路完全畅通,不会形成油压差或油压力,缓冲杯动作不会影响缓冲活塞,及缓冲活塞位置始终保持不变,反馈量为零。
(2)用反馈作用时。
此时相当于缓冲器节流孔全关(Td=00),缓冲活塞上下油路切断,缓冲活塞完全跟随缓冲杯动作,反馈量预祝接力器位移成正比。
(3)软反馈作用时。
此时相当于缓冲器节流孔部分开启(Td等于有限值),缓冲被运动时会在缓冲活塞形成油压差,在油压力作用下缓冲活塞也发生运动。
当缓冲被动作停止后,缓冲活塞在弹簧力的作用下逐渐回到中间位置,反馈量小时为零。
节流孔口越大,Td越小,缓冲活塞回到中间过程越快;节流孔口越小,Td越大,缓冲活塞回到中间过程越慢。
4.调差机构工作原理:调差机构也称永态转差机构。
调差机构是指从主接力器到引导阀针塞之间的杠杆机构(拐臂2,拉杆2,杠杆2,两岸,杠杆1),在调速器中起到硬反馈作用,调节系统静态特性与前述硬反馈作用时形成过程相同。
常用调差率e p来表征调节系统静态特性。
5.表动负荷在并列运行机组间的分配:并列运行的机组所担任的变动负荷与其额定容量成正比,与其调差系统成反比。
在一定的系统容量前提下,要想系统频率受负荷冲击影响小,各台机组机组需要采用较小的调差系数。
大容量、小调差率的电网频率基本保持不变,各台机组的出力也基本保持不变6.调节系统动态特性:动态特性值调节系统受到扰动后,系统进入到动态中各变量随时间的变化规律。
常用动态指标:(1)调节时间Tp。
1.频率波动过大有什么后果?电力系统对频率指标有哪些规定?频率偏差过大:将会导致以电动机为动力的机床、纺织机械等运转不稳定,造成次品或废品发生。
更重要的是频率偏差过大也会影响发电机组及电网自身的稳定运行,甚至造成电网解列或崩溃。
电力系统规定:我国电力系统标称频率50HZ,正常频率偏差允许HZ2.0±,当系统容量较小时,偏差值可放宽至HZ5.0±。
2.什么是调节系统和随动系统?调节系统:由调节对象和调节器两部分组成,是一种闭环或反馈控制系统,按照给定值与被调节量信号偏差工作的,其给定值或者保持常量,或者随时间缓慢变化。
随动系统:(伺服系统)是另一类闭环或反馈系统,其负荷变化往往不是主要输入量(扰动)。
与调节系统不同,随动系统的给定值带有随机性,经常处于变化过程中,系统的输出量以一定精度跟随给定值变化。
3.试画出自动调节方框图,说明水轮机调节系统的工作过程。
机组的转速信号(被调节参数)送至测量元件,测量元件把频率信号转换为唯一的电压信号后与给定信号比较,确定频率偏差及偏差的方向,根据偏差情况按一定调节规律发出调节命令。
命令被放大并送至执行元件去推动导水机构,反馈元件又把导叶开度变化的信息返回加法器,同时也形成一定的调节规律。
调节规律可以再前向通道中形成,也可以再反馈通道中形成。
4.与其它调节系统相比,水轮机调节系统的有哪些特点?○1单位水体包含做功能量较小,引用流量很大,笨重的导水机构,在调速器中需设多级液压放大元件○2水流惯性产生的水击作用,调速器中要设置较强作用的反馈元件,以延缓导叶动作速度,保证系统稳定性○3双重调节机构增加了调速器结构的复杂性○4在系统中担任调峰调频和事故备用任务,调速器应具有较高的控制性能和自动化水平。
5.水轮机调速器按元件结构及系统结构是如何分类的?按元件结构分:a机械液压型调速器(元件均是机械的)b电气液压型调速器(元件均是模拟电气的)c微机液压型调速器(元件均是数字的)按系统结构分:a辅助接力器型调速器(跨越反馈)b中间接力器型调速器(逐级反馈)c调节器型调速器(随动系统)6.什么是配压阀工作中间位置和死区?画出接力器速度特性曲线,接力器反应时间是如何定义的?并写出表达式。
⽔轮机复习⼤纲⽔轮机总复习第⼀章、绪论⼀、基本概念1、⽔轮机的概念:将⽔流机械能转换为固体旋转机械能的⽔⼒机械称为⽔轮机。
2、⽔⼒原动机与⽔⼒⼯作机:利⽤⽔能做功的⽔⼒机械;把其他能量转变为⽔能的⽔⼒机械,如⽔泵。
3、⽔轮机⼯作⽔头:定义:⽔轮机的⼯作⽔头是⽔轮机进⼝与出⼝处单位重量⽔流的能量差值。
⽔电站的⽑⽔头:考虑上下游的流速。
⽔电站的静⽔头:上下游⽔位差。
⽔电站的净⽔头:定义上等于⽑⽔头-引⽔损失;计算时采⽤静⽔头-引⽔损失。
另外,明确进出⼝断⾯的含义。
4、⽔轮机的型式:冲击与反击;种类:7种,11种。
5、冲击与反击的定义,区别:⽔能利⽤⽅式、结构、⽔流系统压⼒变化、进⽔⽅式等。
6、⽔轮机的基本结构:过流部件及作⽤,反击与冲击的区别,那些是必须部件,如冲击式的喷嘴,反击式的尾⽔管等。
7、⽔轮机的⼯作参数的定义:流量、出⼒、效率、转速。
8、⽔轮机牌号的表⽰:反击式、⽔⽃式、双击式、斜击式的表⽰⽅法,各部分的意义。
特别注意冲击式的表⽰。
9、⽔轮机标称直径D 1的定义(各类型⽔轮机) 10、⽔轮机过流部件的名称、作⽤。
⼆、基本公式1、⽔头定义式、⽔头计算式、⽔轮机功率及效率计算式。
三、基本计算1.⽔轮机功率的计算:P=9.81QH η(KW) 2.⽔头的计算:()g V P Z Z g V P Z g V P Z H 2222111212222221111αγαγαγ++-=??? ??++-??? ??++=3、⽔轮机效率计算:QHPg QH kW g 81.9/%81.9)Pr(ηη==第⼆章⽔轮机⼯作原理⼀、基本概念1、转轮中的流动:复合运动:绝对运动=相对运动+牵连运动;U W V ρρρ+=2、轴⾯、流⾯的概念:轴⾯上的流动,轴⾯速度Vm 及其分量;旋转流⾯上的流动,相对速度W 及其分量Wm,Wu 。
3、速度三⾓形:三条边(u ,w,v )其他分量(Vm,Vu );4、⽔轮机⼯况,最优⼯况,⾮最优⼯况,⽆撞击进⼝、法向出⼝。
水轮机调速器期末复习资料第一章水轮机调节的基本概念水轮机调节系统由被控制系统(调节对象)和被控制系统(调节器)所组成,对水电站而言,调节器就是调速器。
由于水电站是一个水、机、电综合系统,一方面机组与压力引水道有水力上的联系,另一方面又与电力系统有电气上的联系。
因而调节对象包括机组(水轮机和发电机)、引水道和电网。
国家电力部门规定,电网的额定频率为50Hz(赫兹),大电网(容量大于3000MW)允许的频率偏差为±0.2Hz,小电网(容量小于3000MW)允许的频率偏差为±0.5。
水轮机调节的任务就是解决如何能使机组转速(频率)保持在额定值附件的某个范围之内。
水轮机调节的实质就是:根据偏离额定值的转速(频率)偏差信号,调节水轮机的导水机构和轮叶机构,维持水轮发电机机组功率与负荷功率的平衡。
调节进入水轮机的流量,对于混流式水轮机,采用改变导叶开度的办法;对于转桨式水轮机,采用同时协联改变导叶开度和转轮叶片角度的办法;对冲击式水轮机,采用同时协联改变喷针行程和折向器开度的办法来实现。
水轮机调速器是水电站水轮发电机组重要的辅助设备之一,它除了控制机组的转速之外,还与电站二次回路或微机监控系统相配合,完成如下的工作:(1)进行机组的正常操作:机组的开停机、增减负荷以及发电、调相等各种工况的相互切换。
(2)保证机组的安全运行:在各种事故情况下,机组甩掉全部负荷后,调速系统应能保证机组迅速稳定在空载转速或根据指令信号,可靠地紧急停机。
(3)实现机组的经济运行:按要求自动分配机组间的负荷。
按调速器元件结构分类——可分为机械液压型和电气液压型两大类。
按调速器容量的大小分类——可分为大型调速器、中小型调速器和特小型调速器。
按调速器调节规律分类——可分为PI型和PID型调速器。
按调速器所用油压装置和接力器是否单独设置分类——可分为独立式和分离式调速器。
YT-6000;YDT-18000;WST-100型号的含义。
航道整治期末复习 绪论:问题:除了水位对航道的影响, 水运还受哪些自然条件的影响?答:1、受季节影响:冬季结冰,枯水季水位低;2、受水位影响;3、受气候影响:雨雪雾,白天与黑夜的差别。
第一章:1. 河流横断面: 山区河流常呈V 形;平原河流常呈U 形,不同河段又形成顺直过渡段、 分汊段、游荡段、 弯曲段。
2.河流阶地:由河流下切侵蚀和堆积作用交替进行的,在河流两岸形成的台阶状地貌。
3.河流节点:由抗冲性较强的突岸形成,并对河势变化起控制作用的河岸形态。
问题:请解释在河流节点上游以及下游比较宽浅段,为什么分布着一些洲、浅滩?答:上游节点前,壅水落淤;下游节点后,河面放宽扩散,流速下降,携沙能力降低,导致淤积,形成洲和浅滩。
4.河流水力特征:水位;流量特征;比降特征;流态特征5.河流泥沙特征:静态特征: 几何特性、重力特性、级配特性 ;动态特征: 沉降特性、运动特性、冲淤特性 。
6.航道尺度:指在设计通航期内,航道能保证设计船型(船队)安全航行的最小尺度。
包括:在设计最低通航水位下的航道标准水深、航道标准宽度、航道最小弯曲半径等。
1.航道标准水深:指在设计最低通航水位下航道范围内保证的最小水深。
航道标准水深由设计船型的标准吃水和富裕水深两部分组成。
2. 航道标准宽度:指在设计最低通航水位下具有航道标准水深的宽度。
3. 航道最小弯曲半径R :指保证标准船队安全通过弯道的最小弯曲半径。
问题:有些困难弯道因受河道地形限制,不能满足要求的最小弯曲半径,可采 取什么措施?答:1、加宽河道;2、限制船舶航行规模。
4. 航道断面系数:指最低通航水位时的航道过水断面与标准船舶(队)标准吃水时的船中浸水横断面的面积之比。
7.航道水流条件: 1. 2.0m/s 。
2.山区性河流航道内的最大纵向表面流速和局部比降,应满足标准船舶(队)自航上滩的要求。
3.船闸上下引航道进水工程的进口及排水工程出口处,航道横向流速不宜超过0.3m/s,回流流速不宜超过0.4m/s 。
水力机组辅助设备考试重点完全归纳总结第一章水轮机进水阀及其操作系统1.什么是主阀?作用?设置条件?主阀:在水轮机旳过水系统中,装置在水轮机蜗壳前旳阀门通称为进水阀(又称主阀)。
作用:(1)岔管引水旳水电站,构成检修机组旳安全工作条件。
(2)停机时,减少机组漏水量和缩短重新启动时间。
(3)防止飞逸事故旳扩大。
设置条件:(1)当一根输水总管供应几台水轮机用水时,应在每台水轮机前设置进水阀。
(2)对水头不小于120m旳单元输水管,可以考虑设置输水管。
(3)对于最大水头不不小于120m,长度较短旳单元输水管,一般装置迅速闸门。
2.主阀旳种类?球阀和蝶阀之间旳区别?立卧轴蝶阀旳特点?种类:蝶阀和球阀。
区别:(1)蝶阀长处:外形尺寸小,重量轻,构造简朴,造价低,操作以便;缺陷:影响水流流态,导致一定旳水力损失。
(2)球阀长处:密封严密,漏水量少,不易磨损,全开时水力损失很小,操作规程力较小,有助于动水紧急事故关闭。
缺陷:构造复杂,重量大,体积大,造价高。
特点:(1)空间上:立轴不不小于卧轴(厂房面积)(2)立轴蝶阀旳下部轴承轻易沉积泥沙,卧轴无此问题。
(3)立轴旳操作机构在顶端,易于防潮;卧轴工作条件较差。
(4)立轴可分件吊装,卧轴需整体吊装。
(5)立轴需要一种强度很大旳轴承支撑,卧轴无需。
3.旁通管(阀),空气阀,伸缩节旳作用?旁通管(阀):制造静水启动条件。
主阀启动时减少力矩,消除在动水下旳振动。
空气阀:关闭时向蝶阀后补气,防止钢管因产生真空而遭致破坏,启动前向阀后充水时排气。
伸缩节:便于安装及检修,温度变化时钢管有伸缩旳余地。
4.主阀旳操作方式?油源旳获得?看懂系统图。
主阀操作方式:进水阀旳操作系统,按操作力旳不一样,一般有手动操作、电动操作、液压操作三种类型。
低水头和小直径,检修用旳阀门采用电动操作;事故用旳阀门用液压通过配压阀,接力器操作;某些不规定远方操作旳小型阀门,采用手动操作。
油源旳获得:压力油源旳获得方式,要根据电站特点谨慎选择,可采用专门旳油压装置供应数台蝶阀启闭之用。
水轮机调节复习题1.根据机组运动方程,说明水轮机调节的任务。
2.由力矩特性说明水轮机调节的途径。
3.水轮机调节的特点?4.由水轮机调节系统框图说明系统组成及各部分信号传递关系。
5.何谓过渡过程,衡量其品质的标准?6.比较水轮机调节系统与调速器的静特性。
7.反馈及其作用?根据缓冲调速器的工作原理说明非周期过程的产生。
8.对于YT型调速器,其主配压阀因何而动、停、回中?9.通过原理说明调差及速调机构的作用?10.水轮机调速器的各种分类方法。
11.YT型调速器可调参数有哪些,各自的物理意义?12.配压阀实际中间位置产生的原因?13.接力器的速度特性?14.缓冲器的回复特性?变节流油孔如何形成?15.通过结构说明开限机构如何限制开度?如何利用它完成手动开、停机?16.设置启动装置的目的,其动作过程。
17.设置桨叶控制装置的目的,其动作过程18.油压装置的组成及动作原理。
19.自动补气装置的组成及动作原理。
20.电调的组成及其特点。
21.电调的测频方式及其各自特点。
22.残压测频回路的组成及动作原理。
23.b t、T d的自动切换方式及原理。
24.人工失灵区回路设置目的及其原理。
25.协联函数发生器计入水头影响的方法有几种?26.成组调节及其分配原则,对参加成组调节机组的要求。
27.微机调速器的特点及功能分类。
28.微机调速器的两种基本类型及各自的特点(作图)。
29.微机调速器软件的基本配置。
30.水轮调节系统的组成及各部分的动态特性如何描述?31.PID调节规律是如何实现的?32.有几种PID控制算法,各有何特点?33.对PI调速器而言其调节参数有哪些?PID调速器调节参数有哪些?34.何谓调节保证计算?措施有哪些?。
水轮机复习知识要点总结第一章1、 水轮机是一种将河流种蕴藏的水能转换成旋转机械能的原动机,水流流过水轮机时,通过主轴带动发电机或者发电机的转子将旋转的机械能转换成电能。
2、 反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片通道时,始终是连续充满整个转轮的有压流动,当水流通过水轮机后其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。
3、 反击式水轮机包括:混流式水轮机:水流从四周沿径向进入转轮,然后近似的以轴向流出转轮,应用水头范围较广,约为20~700m ,水头较高。
轴流式水轮机:水流在导叶和转轮之间由径向流动变为轴向流动,而在转轮区水流保持轴向流动,其应用水头约为3~80m ,适用水头较低,根据其转轮叶片在运行中能否转动,可以分为轴流定浆式和轴流转浆式两种。
斜流式水轮机:斜流式水轮机具有较宽的高效率区,适用水头在轴流式与混流式水轮机之间,约为40~200m 。
贯流式水轮机:根据其发电装置形式不同,分为全贯流式和半贯流式两类。
4、冲击式水轮机的转轮始终处于大气中,来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已转变成高速自由射流,该射流冲击水轮机的部分轮叶,并在轮叶的约束下发生流速大小和方向的急剧改变,从而将其动能大部分传递给轮叶,驱动轮叶旋转。
5、冲击式水轮机按射流冲击转轮方式的不同分为:水斗式水轮机、斜击式水轮机、双击式水轮机三种。
6、水头H :水轮机的水头(亦称工作水头),是指水轮机进口和出口截面处单位重量的水流能量差,单位为m 。
7、各种水头:(1)最大水头:H max ,是允许水轮机运行的最大净水头。
它对水轮机结构的强度设计有决性影响。
(2)最小水头H mim ,是保证水轮机安全、稳定运行的最小净水头。
(3)加权平均水头H a :是在一定期间内(视水库调节性能而定),所有可能出现的水轮机水头的加权平均值,是水轮机在其附近运行时间最长的净水头。
(4)设计水头H r :是水轮机发出额定出力时所需要的最小净水头。
水轮机调节复习笔记1.用电对象对电能的生产要求:保质保量,其中:质:满足频率和电压稳定性的要求, 量:保证供电的持续性,以及供需电能的平衡。
2.对于电能质量的两个指标的具体标准如下:频率:50HZ ,3000MW 及以上为±0.2HZ ,电网容量小于3000MW ,为±0.5HZ电压:35kv 及以上供电和对电能质量要求较高的额定电压的±5%,10kv 及以下高压和低压电力用户,为额定电压的±7%,低压照明为额定电压的+5%和-10%。
3.电网电压的稳定是由发电机的励磁调节来解决。
4.水轮机调节的任务:(为了及时地适应电网用户负荷的变化,保持电网频率的稳定,需要相应的对水轮发电机组的输出功率,进行调节。
)根据电网负荷变化所引起的水轮发电机组转速或发电频率变化的偏差,通过调速器自动调节导水机构实现对能量输入的调节,使得机组的输出功率与频率满足电力用户的要求。
我更喜欢这种描述:根据负荷变化不断调节水轮发电机组的有功功率输出,并维持机组的转速在电网频率要求允许的范围内。
5.机组频率的计算:60pnf = p 为发电机极对数,n 为机组的转速6.水轮发电机的主动力矩ωηγQH M =,从该公式可以分析水轮机调节系统选择的调节参数为Q ,具体的原因可以自己想一想。
7.现代水轮发电机的调速器类型可以分为单一调节和双重调节,简称单调和双调。
其中单调指的是其仅仅调节导叶。
而双调指的是调节导叶开度或喷针行程(冲击式)的同时还调节其它机构,对于转桨式水轮机而言为桨叶的角度,对于冲击式而言为折向器(折向器的作用可以自己想一想)8.调速器的作用:作用:(1)自动调节水轮发电机组的转速,使其保持在额定转速允许的范围之内以满足电网频率的要求(2)能使机组自动或手动快速启动,整步并网、增减负荷、正常停机或紧急停机。
(3)当水轮发电机组并列运行时,能承担预定的负荷分配,使得机组能安全经济运行。
第一章水轮机调节基本概念1、分析基本要求:稳定性、准确性、快速性2、水轮机调节任务\作用:调频、调功(根据电力系统负荷的变化不断调节水轮发电机的有功功率输出,维持机组转速(频率)在规定范围内)3、特点:(操作力大、影响因素大多、动作过程复杂、功能多、结构类型多)1调速器需设置多级液压放大元件,而液压放大元件的非线性及时间滞后有可能使水轮机调节系统调节品质恶化2,水击作用与导水机构的调节作用相反,将严重的影响水轮机调节系统的调节品质3对于双重调节机构,调速器中需要增加一套调节和执行机构,从而增加调速器的复杂性4要求调速器具有越来越多的自动操作和自动控制功能,使得水轮机调速器成为水电站中一个十分重要的综合自动装置,总之,水轮机调节系统相对来说不易稳定,结构复杂,要求具有较强的功能4、调节途径:改变导叶的开度(或喷针开度),使水轮机的动力矩和发电机阻力矩平衡,使转速和频率保持在规定范围。
5、电力系统的频率稳定主要取决于:有功功率的平衡6、J dw/dt=Mt-Mg (J转动惯量、水轮机动力矩、发电机阻力矩)7、调速器分类:(1)按元件结构分为:机械液压和电气液压(模拟电气液压、数字电气液压)(2)按系统结构\反馈位置分为:辅助接力器型、中间接力器型、电子调节器型(3)按照控制策略\调节规律分为:PI(比例+积分)调节型、PID(比例+积分+微分)调节型、智能控制型(4)按执行机构数目分为:单调节调速器、双调节调速器(5)按工作容量分为:大型、中型、小型、特小型8、调速器型号:①②③④━⑤⑥━⑦1—大型无代号;中小型(与油压装置组合在一起)代号Y;特小型(通流式结构)代号T;2—机械液压无代号;电气液压代号D;微机调速器W;3—单调节无代号;双调节代号S;4—调速器基本代号T;5—调速器工作容量(N·m );或主配压阀直径(mm);6—改型标记,经改型的用A、B等标明;7—调速器额定工作油压,大于2.5MPa的才标注,单位MPa9、数学模型:微分方程、传递函数、动态结构图、方框(块)图、状态方程第二章水调系统工作原理1、单调节系统组成:离心飞摆(测速元件)、引导阀(对应的液压放大装置:放大元件)、辅助接力器、主配压阀、主接力器、缓冲器(反馈元件)、调差机构2、带动离心飞摆转动的两种电源:1、来自与主机同轴的永磁发电机2、来自发电机端电压互感器3、局部反馈、全局反馈(软反馈\暂态反馈、硬反馈\永态反馈)4、双调节系统关键部位:协联块5、双调节:两个调速机构6、ep调差率es最大功率调差率bp永态转差率bs最大行程永态转差率最大非线性度≤5% 转速死区ix 不准确度ia≤1.5%第三章机械液压型调速器1、转速死区ix(指在某一规定的转速范围内,飞摆无法测量出来的最大转速范围与额定转速之比的百分数):当机组转速超过N1时调速器关闭导叶,而当机组转速低于N2时调速器才开启导叶,当转速在N1和N2之间时,调速器不动作,称为转速死区(作用:静态特性非线性度,动态系统的不准确度)2、转速调整机构作用:当机组单机运行时,改变机组转速;并网运行,改变机组出力3、调差机构作用:形成有差静特性4、调节系统具有有差静特性作用:保证并列运行时机组间分配负荷;如果没有,负荷分配不明确、负荷摆动5、配压阀:通流式、断流式6、接力器:按原理(双向作用、差动作用)按有无硬反馈(液压放大器、液压伺服装置)7、液压放大器:按反馈结构(杠杆反馈式、阀体反馈式)按油压控制方式(孔口式、节流式:节流阀)8、暂态反馈组成:油缓冲器、杠杆系统9、Td缓冲时间常数bt暂态转差系数10、油压装置型号:①━②━③①第一部分类型代号,YZ为分离式,HYZ为组合式②第二部分以分数形式表达压力油罐的容积和个数,分子的数字为压力油罐总容积(m3 )。
分母的数字为压力油罐个数,无分母则表示只有一个压力油罐。
字母为产品改进标记,无字母为基本型③第三部分用数字表达额定油压(MPa),无数字则额定油压为2.5MPa第四章电气液压型调速器1、测频回路;LC测频回路、齿盘测频回路、残压测频回路(或者:A:永磁机----LC测频回路,B:发电机残压----脉冲频率测量回路,C:齿盘磁头----脉冲频率测量回路,D:发电机残压----数字测频电路)2、电液调速器由三部分组成:传感器,主调速器(505),TM-25LP执行机构3、测频回路作用(机械液压型调速器用:离心摆\用离心摆转速的变化来反映机组转速的变化):测量机组频率(转速)与额定频率(转速)的偏差4、人工死区亦称人工失灵:其意义是人为在机组静特性曲线上造成一个死区,在此死区中,调差率很大,当系统频率在一定范围内波动,机组几乎不参加调节,从而起着固定负荷的作用。
这既有利于机组稳定地担负基本负荷,也有利于电力系统的运行。
5、火电:承担基本负荷(出力大)水电:承担调节任务6、电液转换器:是电液调速器中连接电气部分和机械液压部分的一个关键元件。
它的作用是将电气部分输出的综合电气信号,转换成具有一定操作力和位移量的机械位移信号。
或转换为具有一定压力的流量信号。
7、电气—位移转换部分:按原理分:动圈式、动铁式8、液压放大部分:按结构分:控制套式(差压式、等压式)、喷嘴挡板式、滑阀式9、目前,国内一般采用电液转换器由动圈式电气—位移转换部分和控制套式液压放大部分组成的差动式和等压式电液转换器,都是输出位移量10、电气—位移转换部分,按其工作原理可分为动圈式和动铁式,按工作活塞型式不同分为差压式和等压式11、液压放大部分按其结构特点可分为控制套式、喷嘴挡板式和滑阀式。
第五章微机调速器1.硬件—单板机—(工业控制机IPL、可编程控制器PLC、PCC)2.控制策略:对常规PID控制进行了改进3.开发环境:机械码、汇编语言、高级语言4.应用领域;混流式、转浆式、贯流式、冲击式5.PCC(可编程逻辑控制器)优点:分时多任务操作、兼容性强、通过编程实现6.监控功能:识别、记忆、自动终止7.硬件配置三种结构形式:①模块式结构:一般小型PCC采用固定的扫描顺序②一体式结构:一般大中型....可变的....(分时分批多任务)③叠装式结构8.数字PID微机调节器按算法不同可分为:位置型、增量型、实用的水轮机微机调节器PID9.微机调节的硬件:双微机调节器、PLC调节器、PCC调节器10.双微机调速器缺点:接触问题、死机、工艺差第六章调速器与调节对象的动态特性1.调速器(数学模型)可分为三大类:①辅助接力型调速器(具有PI规律):PI辅接型、软反馈+加速器—辅接型②中间接力器型调速器(具有PID规律):PI中接型、软反馈+加速度—中接型③并联PID(电子调节器)型调速器(具有PID规律)2.①P的作用:输出具有初始值②I的作用:可以消除扰动的作用、也可以消除小的误差、也保持了一定斜率的输出③D起了跳动的作用,使机组具有良好的速动性能3.PID的PI的区别及共同点:均具有积分作用可以消除小的误差,PID型调速器在开始阶段有较大的输出,因此其速动性比较好,抗干扰性较差4.指令信号实现时间T L:功率给定信号亦是指令信号,该阶跃信号的实现时间5.指令信号:机组并网后希望能迅速增加其出力,这是通过调整调速器的功率给定来实现的,功率给定信号就是指令信号,其时间就是指令信号时间6.升速时间Tn:甩负荷后机组转速自导叶开始动作到最大转速所经历的时间7.影响指令信号实现时间因素:调速器结构、指令信号加入位置、校正装置参数(PID的T L比PI的小)8.水轮机调节系统组成:调速系统(调速器)、被控制系统(调节对象:水轮机及其有压过水系统、发电机、电网)9.混流式水轮机的动态方程:e y 水轮机力矩对导叶开度传递系数e x 水轮机力矩对转速传递系数e h水轮机力矩对水头传递系数e qy水轮机流量对导叶开度传递系数e qx水轮机流量对转速传递系数e qh水轮机流量对水头传递系数则其水轮机动态特性:m t=e y y+e x x+e h h q=e qy y+e qx x+e qh h轴\斜流式......:(多两个参数,其余同上)ez水轮机力矩对桨叶转角的传递系数eqz 水轮机流量对桨叶转角的传递系数10.动态特性有两种分析方法:刚性水击模型\理论、弹性水击模型\理论11.刚性水击模型\理论(是弹性...的一种近似):工具:动量定理假定:水体与管壁均看作刚体对象:全管中水体12.hw为水管特征系数Tr相长Tb为负载机械惯性Tw为水流惯性时间常数Ta为机组惯性时间常数第七章动态特性及参数整定1、最佳准则:α=P3 β/α=√3=1.732、稳定域:若闭环特征方程的根全部位于通过(-m,j0)点垂线的左边,那未该系统在复平面上的稳定余量为m3、水轮发电机组PID调速器参数优化:两种算法:遗传、粒子群第八章调节保证计算1、水电站不稳定工况:由于负荷变化引起a、Q、H、n等水电站参数的改变2、水锤\击:⑴直接水锤(禁止)、间接水锤(主要研究对象)⑵正水锤、负水锤3、间接水击:阀门(导叶)的关闭(开启)时间Ts>2L/a 直接水击:Ts<2L/a4、调节保证计算目的:选择调速器合理的调节时间和调节规律,保证压力和转速变化不超过允许值(转速上升率β、压力上升率ξ)5、改善大波动过渡过程措施(矛盾的焦点:导叶关闭时间T‘S ):①增加机组的GD2(目的:减小机组转速升高):加飞轮②设置调压室(目的:减小水击压力升高)③装设调压阀④改变导叶关闭规律(目的:前面两个目的)高水头:先慢后快中低水头:先慢后快6、调节保证计算:在设计阶段就应计算出上述过度过程中最大转速上升值和最大压力上升值,工程上把计算称为调节保证计算7、相(长):水锤波在管中一个来回的时间Tr=2L/a,两个相为一个周期补充1、和模拟电调相比,微机调速器的优点何在?答:A:便于采用先进的调节控制技术,从而保证水轮机调节系统具有优良的静,动态特性。
B:软件灵活性大,提高性能和增加功能主要通过软件来实现。
C:硬件集成高度,体积小,维护方便,可靠性高。
D:便于直接与厂级或系统级上位机相连接,实现全厂的综合控制,提高水电厂的自动化水平。
2、协能关系:在双重调节的水轮机调节系统中,为了使系统稳定,高效,对可以调节的部分进行调节时符合的一定关系。
作用:增加水轮机的高效率区的宽度,以适应负荷的变化。
3、遮程:套筒孔口高度hs与阀盘高度hv之差的一半。
4、频率调节:调速器受给定频率FG控制,直至机组频率等于给定频率5、频率跟踪:将网频作为调速器的频率给定值,直至机组频率与频率给定值一样。
6、水轮机调节系统动态特性:7、水轮机调节系统的参数整定:8、水轮机有哪些运行的工况,各自的特点?①单机带负荷工况:空载时能稳定,但单机带负荷时,即使把参数整定到最大,也不能使系统稳定②空载工况:比单机带负荷稳定性要好,问题是转轮内水流流态较差,脉动压力大,功率摆动,使得准同期困难③并列带负荷工况:稳定性较好,需要减小参数增加速动性9、水轮机调节动态和静态品质指标?静态品质:1,转速死区,2静态特性的非线性度,3对双调节系统还有随动系统的不准确度。