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水电调速系统系统组成,角位传感器应用!
时间 : 2024-05-16 17:41 浏览量 : 147

发布时间:2022年5月11日                     作者:德国GMC-I高美测仪(上海电励士)

水电调速系统组成主要涉及 :

  • 调速器 governor  

  • 水轮机 turbine 

  • 发电机 generator

水电调速系统组成

调速器 Governor 

    • PID 控制器

    • 执行机构 actuator

PID=Proportion-Integration-Differentiation 比例-积分-微分控制器 PID 控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值 的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。 执行机构是执行PID的输出运算结果,例如液压机,伺服电机等

水轮机 Turbine

水轮机是水电站中将水流的动能转化为机械能的设备。通过水电站的大坝将水流集中,让水通过水渠管道引至水轮机,冲击水轮机转动,并由水轮机带动与其连接的发电机产生电能。--角位传感器应用

按照工作原理,大致可分为三类:

• 冲击式水轮机 impulse turbine 

  利用高速水流冲击水斗或叶片做功 

• 反击式水轮机 reaction turbine 

  利用水流的压力和动能来做功 

• 水泵水轮机 

  一种可逆式水轮机,即可做水轮机,也可做水泵,一般用在抽水蓄能电站

水轮机介绍

冲击式水轮机 impulse turbine  

典型代表:Pelton Turbine 佩尔顿式水轮机利用水动能冲击水斗来获得能量。

主要部件 

• Nozzle 喷嘴 

• Deflector 变流器/折向器 

• Runner 旋转轮

• Jet of water 喷水柱/水枪 

• Bucket or vane 水斗或叶片 

• Braking jet or nozzle 制动喷嘴 

• Spear 长矛:用于控制水流适合水头高度不超过2000米,低流量,极高水头。

冲击式水轮机

涉及的产品应用 

• Nozzle alignment 喷嘴对中 

喷嘴射出的水柱与水斗之间的对中,利用角位传感器KINAX采集的信息,通过油压机或电气的方式 

• The angle of deflector 折向器的角度 

折向器安装在喷嘴和旋转轮之间,用于减少水轮机的输出,可快速切断水动能。角位传感器KINAX 用于采集折向角度。

反击式水轮机 reaction turbine  

典型代表1:Francis turbine 法兰西斯式水轮机 

混流式:水流径向流入转轮,轴向流出。利用水流的压力和动能来带动轴上的叶片同心圆转动来做功。 

主要部件 

• Stationary Vane 固定叶片 

• Penstock 水渠 

• Guide Vanes 导流叶片 

• Scroll casing 蜗形壳 

• Runner 旋转轮 

• Draft tube 尾水管 适合水头高度不超过700米,高流量,高水头。

反击式水轮机

涉及的产品应用 

• The angle of guide vane 导流叶片的角度导流叶片的角度可以调整,用于控制水流大小,进而控制水轮机的表现效率。角位传感器KINAX 可以用于测量叶片角度。

反击式水轮机 reaction turbine  

典型代表2:Kaplan turbine 卡普兰式水轮机 

轴流式:水流沿转轮轴向流入,轴向流出,水流方向始 终平行于主轴。水流从水轮机四周水平方向向中心流入, 然后转为向下方向推动转轮叶片做功。 

主要部件 

• Runner blades 螺旋桨式刀锋叶片 

• Guide Vanes 导流叶片 

• Scroll casing 蜗形壳 

• Draft tube 尾水管适合水头高度不超过80米,高流量,低水头。

反击式水轮机

涉及的产品应用 

• The angle of guide vane 导流叶片的角度导流叶片的角度可以调整,用于控制水流大小,进而控制水轮机的表现效率。角位传感器KINAX 可以用于测量叶片角度,输出信号给控制器。 

• The angle of runner blade 刀锋叶片的角度刀锋叶片的角度可以调整,提供良好的控制特性,在不受负载影响的恒定转速下实现好的效率。角位传感器KINAX 可以用于测量叶片角度,输出信号给控制器。

角位变送器

水轮机选型参考

水轮机选型参考

发电机

发电机

涉及的产品应用

• Monitoring of frequency and power 发电机的频率和有功功率监测 

发电机端的频率和有功功率监测数据传入调速器的PID控制器,与预设好的参考值比较,并不断地自我学习调整优化。如监测到数据异常,调速器迅速动作调整。多功能电量变送器SINEAX CAM/ DM5系列可监测频率和有功功率,支持多路模拟量信号输出到PID控制器。

多功能电量变送器