高油壓水輪機(jī)調(diào)速器液壓控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

《高油壓水輪機(jī)調(diào)速器液壓控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、武漢科技學(xué)院2007屆畢業(yè)設(shè)計(jì)1.概述人類社會(huì)不能離開電，但在當(dāng)前世界上大多用的是火力發(fā)電，對于要持續(xù)發(fā)展的人類社會(huì)來說，畢竟不是長久的事，水電應(yīng)運(yùn)而生，發(fā)展水電是必然也是必須的，水輪機(jī)調(diào)速器產(chǎn)生于十九世紀(jì)末期，經(jīng)歷了由機(jī)械液壓調(diào)速器向電液調(diào)速器發(fā)展的漫長歷程，到二十世紀(jì)八、九十年代，電液調(diào)速器已十分成熟，成為水輪機(jī)調(diào)速器的主流產(chǎn)品。電液調(diào)速器的電氣部分善于及時(shí)應(yīng)用電子行業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，幾乎與電子技術(shù)同步發(fā)展。無論是電子管、晶體管、集成電路，還是微機(jī)、可編程控制器（PLC）、可編程計(jì)算機(jī)控制器（PCC），往往是問世不久，就在水輪機(jī)電液調(diào)速器上得到了應(yīng)用。而電液調(diào)速器的機(jī)械液壓部分卻

2、基本處于停滯狀態(tài)，與在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代液壓技術(shù)存在著巨大差距。例如：液壓元件與數(shù)十年前的機(jī)械液壓調(diào)速器基本一樣，依然是單件、小批量的生產(chǎn)模式；工作油壓維持在2.5Mpa或4.0Mpa的低壓水平上；壓力容器采用油、氣接觸的普通壓力罐；等等。眾所周知，在冶金、礦山、起重、運(yùn)輸及工程機(jī)械等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用的現(xiàn)代液壓技術(shù)，同樣擁有大量先進(jìn)而成熟的技術(shù)成果：液壓元件為大批量工業(yè)化生產(chǎn)，品種齊全，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度高；工作油壓早已達(dá)到16~31.5Mpa；壓力容器廣泛采用油、氣分離的囊式蓄能器；等等。從本質(zhì)上講，正是由于沒有及時(shí)吸收、應(yīng)用液壓行業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，才導(dǎo)致了電液調(diào)速器機(jī)械

3、液壓部分的停滯和落后狀態(tài)。反之，只有更好地吸收、應(yīng)用液壓行業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，才能促進(jìn)電液調(diào)速器機(jī)械液壓部分加快技術(shù)進(jìn)步、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代高油壓水輪機(jī)調(diào)速器一面世，便以其高性能、高可靠性、高性價(jià)比等顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢贏得了用戶和市場，迅速得到推廣。短短數(shù)年間，初步形成了自3000Nm到50000Nm的各型中小型高油壓水輪機(jī)調(diào)速器產(chǎn)品，以及用于沖擊式水輪機(jī)的各型高油壓調(diào)速器產(chǎn)品。截止到2005年底，已有數(shù)百臺(tái)中小型高油壓水輪機(jī)調(diào)速器在全國各地電站投入運(yùn)行，部分高油壓水輪機(jī)調(diào)速器還出口國外，受到用戶及設(shè)計(jì)、安裝單位的一致好評，顯示了強(qiáng)大的生命力。22武漢科技學(xué)院2007屆畢業(yè)設(shè)計(jì)2.系統(tǒng)

4、使用要求,進(jìn)行負(fù)載特性分析2.1設(shè)定以混流式水輪機(jī)為例,額定水頭25m,機(jī)組額定功率400kw，混流式水輪機(jī)以調(diào)節(jié)導(dǎo)葉角度以調(diào)節(jié)水的流量，從而改變?nèi)~輪的轉(zhuǎn)速2.2液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1.油壓裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循以下原則：容量不大于40升的小型高壓油壓裝置，通常只設(shè)一臺(tái)高壓齒輪泵組。如機(jī)組有無電源開機(jī)的要求，則應(yīng)再并聯(lián)一臺(tái)手搖柱塞泵。蓄能器容量為（40~300）升的大中型高壓油壓裝置，通常設(shè)兩臺(tái)高壓齒輪泵組。對容量更大及用于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)槳葉控制部分的高壓油壓裝置，也可考慮設(shè)兩大一小共三臺(tái)高壓齒輪泵組，中較小的齒輪泵組用于補(bǔ)充系統(tǒng)的經(jīng)常性耗油。2.每臺(tái)高壓齒輪泵組一般應(yīng)并聯(lián)一只安全

5、閥，對功率較大的泵組，可考慮同時(shí)設(shè)置一只卸荷閥。3.壓力濾油器應(yīng)設(shè)置在蓄能器的進(jìn)油側(cè)，而不應(yīng)設(shè)置在蓄能器的供油側(cè)，以保護(hù)蓄能器的膠囊不受機(jī)械雜質(zhì)的損害。每臺(tái)齒輪泵組設(shè)一只單聯(lián)的壓力濾油器，比兩臺(tái)齒輪泵組共用一只雙聯(lián)的壓力濾油器更為靈活、可靠。壓力濾油器與蓄能器間應(yīng)設(shè)置單向閥，既保證停泵時(shí)壓力油不倒流，又方便濾油器清洗。4.系統(tǒng)功率平衡與頻率調(diào)整在電力系統(tǒng)中，由于電能不能大量儲(chǔ)存，發(fā)電、供電和用電是同時(shí)完成的。在任何時(shí)刻，電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電和用戶的用電必須保持功率平衡。電力系統(tǒng)的功率平衡包括有功功率平衡和無功功率平衡。有功功率的不平衡會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的波動(dòng)；無功功率的不平衡則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)

6、電壓的波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致電力系統(tǒng)的解列和崩潰。由于用戶負(fù)荷隨時(shí)都在變化，因而要求發(fā)電廠跟隨負(fù)荷變化不斷地進(jìn)行有功功率和無功功率的調(diào)整，以保持電力系統(tǒng)的功率平衡。調(diào)整無功功率以保持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定由發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；而調(diào)整有功功率以保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定則是靠機(jī)組的調(diào)速器實(shí)現(xiàn)的。發(fā)電機(jī)的頻率與轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)有以下關(guān)系：22武漢科技學(xué)院2007屆畢業(yè)設(shè)計(jì)式（1-1）中：f為發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓頻率（Hz）；p為發(fā)電機(jī)的磁極對數(shù)；n為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/min）。發(fā)電機(jī)的磁極對數(shù)p對具體的發(fā)電機(jī)來說，是一個(gè)確定值。由式（1-1）可知，發(fā)電機(jī)輸出的頻率與發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速成正比。要保持機(jī)組頻率穩(wěn)定，就要保

7、持機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。為保持機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，就要保持輸入機(jī)組的功率所轉(zhuǎn)換的電功率與機(jī)組輸出的電功率相等。若輸入機(jī)組的功率大于機(jī)組輸出的功率，機(jī)組轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率將上升；反之，若輸入機(jī)組的功率小于機(jī)組輸出的功率，機(jī)組轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率將下降。由于電力系統(tǒng)的負(fù)荷是隨機(jī)變化的，機(jī)組轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率必然產(chǎn)生隨機(jī)波動(dòng)，顯然，機(jī)組的功率平衡只能是動(dòng)態(tài)平衡，機(jī)組轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率不可能絕對不變，而只能盡量減少其變化范圍，使其穩(wěn)定在允許的范圍內(nèi)。我國電力系統(tǒng)規(guī)定：電網(wǎng)頻率應(yīng)保持5