水轮机调节系统中的调节对象存在哪些特性,其特性参数是什么,各有什么特点? M25P64-VMF6G

   答:水轮机调节系统由调速系统和调节对象所组成。其中,调节对象包括引水系统、水轮机、发电机和电力系统,也称被控制系统。调节对象的特性对调节系统的调节品质有重要影响。其相应的特性如下。

   (1)引水系统的水流惯性和水击特性。衡量引水系统的特性参数为水流惯性时间常数飞,它表征了压力过水系统中,水流惯性的大小和水击效应的强弱,飞越大,水流惯性越大。其物理意义为:在额定水头和管道充满水的情况下,导叶瞬间开启,流量由零增加到额定流量所需要的时间。由于压力过水系统各部分的管道截面积可能不一样,因此飞一般按下式计算,式中L为各管段的长度;△为在额定流量时各管段的流速;Hr为设计水头。而须注意的是,对反击式水轮机,压力过水系统应包括引水管道、蜗壳、转轮室和尾水管,混流式水轮机转轮室部分的水流惯性小,可忽略不计。

   (2)水轮机动力矩特性和流量特性。水轮机动力矩是指导叶开度曰为某一值和水头H不变的情况下,水轮机的旋转角速度ω与其动力矩Mt之间的变化关系。当导叶开度一定时,即水轮机流量不变时,贩随ω的增大而减小或者Mt随ω的减小而增大。这种特性对转速起自平衡作用・对调节过程的稳定性有利。

   (3)发电机负载阻力矩特性。发电机负载阻力矩特性是指所带负载P为某一值不变的情况下,发电机的旋转角速度ω与其负载力矩Mg之间的变化关系。当负载一定时,卜鸳呼随ω的增加而增加或者Vg随ω的减小而减小。因此它也起着抑制频率变化的作用,有利于调节过程的稳定。

   (4)水轮发电机组的惯性特性。水轮发电机组的惯性时间常数⒎是一个常数,它反映了机组转动部分惯性的大小。当发生相同力矩变化(即同样负载变化)日寸,惯性时间常数几大的机组,其转速的波动小,所以其数值大,将有利于调节过程。它表示在额定动力矩作用下,机组转速由零增至额定转速所需的时间,其计算表达式为:几=(Jωr)/M,由于J=(GD2)/(4g),ωr=(π″r)/30,Λ亻fr=Nr/ωr,勇斤以Ta=(GD2″r2)/(365Nr)或(GD2召)/(3580Nr×s),式中365为常数,当GD2的单位为t・m2时取365,单位为kN・m2日寸取3580;GD2为机组飞轮力矩,单位为t・m2或9.8kN・m2;″r为机组的额定转速,√min;Nr为机组的额定功率,kW。以上一些特性对调节系统来说,一般是不能改变的,只能说明调节对象特性对调节系统动态品质影响的好坏,并将其作为选择调速器调节参数的基本依据。