本原理Р水轮发电机组的运动方程式为:Р式中: Mt——水轮机主动力矩(水流推动叶片做功)РMg ——发电机的阻力矩РJ ——机组惯性矩;Рω——角速度;Р由此方程可见:当Mt- Mg>0时,机组转速上升;Р当Mt- Mg>0时,机组转速下降;Р当Mt- Mg=0时,机组转速保持不变。Р所以当负荷变化时,应调节Mt,使Mt=Mg,n=neР又:Р所以,要使ω=C,一般不能改变H和效率η,而是通过改变Q而达到改变主动力矩Mt的目的。Р水轮机调速系统分类Р当发电机组的原动机功率与输出功率不平衡时,必然引起发电机转速的变化。为了控制发电机的转速,发电机组均安装有调速系统。根据测量环节的工作原理,调速系统分为机械式和电气液压式两大类。Р机械式调速系统:Р在早期的发电机组上安装的调速系统基本上是机械式的,机械式调速系统的结构见图2-1。在机械式调速系统中,转速测量元件由离心飞摆、弹簧和套筒组成,它与原动机转轴相联接,能直接反映原动机转速的变化。当原动机有某一恒定转速时,作用在飞摆上的离心力、重力和弹簧力在飞摆处于某一位置时达到平衡。当负荷增加时,发电机的有功功率输出也随之增加,原动机的转速降低,使飞摆的离心力减小。在重力和弹簧力的作用下,飞摆靠拢到新的位置才能使各力重新达到平衡。飞摆的运动,使套筒的位置下降,通过杠杆的作用,增大了调节汽门(或导水翼)的开度,增加进汽(水)量,使原动机的输入功率增加,转速开始回升。如此反复动作,直至在阻尼作用下,在一个新的位置达到平衡。Р电气液压式调速系统:Р电气液压式调速系统的结构见图2-2。在电气液压式调速系统中,转速测量元件由齿轮和脉冲传感器(或电压互感器)、频率变送器等组成。当发电机转速下降时,频率变送器的输出也下降,经信号整形和放大后,启动阀控,增大调节汽门(或导水翼)的开度,增加进汽(水)量,以达到调整原动机的输入功率,调节发电机转速的目的。
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