Тема 6.4. Гидромеханические регуляторы скорости гидротурбины.

6.4.1. Электрогидравлический регулятор скорости гидротурбины фирмы Броун-Бовери.

Рис.93. Упрощенная схема регулятора скоро­сти с электрогидравлическим корректором фир­мы Броун-Бовери.

 

1 – побудительный золотник; 2 – рычаг;

3 – центробежный регулятор скорости; 4 – гидравлический усилитель;

5 – золотник гидравлического усилителя; 6 – поршень гидравлического усилителя; 7 – главный гидроцилиндр; 8 – индукционный датчик.

W 1 - управляющая обмотка; W 2 и W 3 – обмотки коррекции характеристики ЭГР.

Нижняя часть схемы ЭГР представляет собой гидромеханический регулятор скорости вращения гидротурбины (рис. 93). Она состоит из центробежного регулятора 3, рычага 2, побудительного золотника 1, главного гидроцилиндра 7 действующего на направляющий аппарат гидротурбины. Эта часть схемы может работать самостоятельно.

Например, при увеличении скорости вращения вала гидрогенератора грузики центробежного регулятора 3 расходятся от центробежной силы и он поднимает рычаг 2, который в свою очередь действует на побудительний золотник 1 так, что его гидроцилиндр перемещает шток золотника главного цилиндра 4 вверх. При этом золотник главного цилиндра подаёт масло в правую часть главного гидроцилиндра и тот действует на прикрытие направляющего аппарата в результате скорость вращение гидрогенератора уменьшится до нормальной.

Верхняя часть ЭГР служит для управления гидротурбиной. Она состоит из электромагнита с обмотками W1, W2, W3; золотника 5 гидравлического усилителя 4, поршня гидравлического усилителя 6, отрицательной обратной связи с датчиком 8 и обмоткой W1.

Золотник 5 электроги­дравлического усилителя имеет электромагнитный привод от управляющих обмотокW1, W2, W3.

Одна из них обмотка W 1 - подсо­единена через выпрямитель к индукционному датчику 8 положения поршня 6 электрогидравлического усилителя. Благодаря этому золотник и поршень усилителя оказываются охваченными отрицательной обрат­ной связью, что обеспечивает поддержание строгой зависимости между результирующей величиной токов в управляющих обмотках привода золотника и перемещением поршня 6. При суммарном значении МДС обмоток F рез= F_{W 1} + F_{W 2} + F_{W 3} =0 поршень находится в фиксированном среднем положении.

Обмотка W 2 связана с ключом изменения скорости вращения гидротурбины. Этот ключ имеет два положения «прибавить» и «убавить». При положении ключа «прибавить» на обмотку W 1 подаётся ток одного направления, при положении «убавить» ток обратного направления. При этом шток побудительного золотника перемещается в соответствии с изменением направления тока в обмотке W 1. Что в итоге позволяет перемещать рычаг 2 вверх или вниз. Это действие позволяет задавать новую скорость вращения турбины. Таким образом, можно смещать характеристику регулятора скорости параллельно самой себе. Благодаря тому, что электрогидравлический усили­тель 4 изменяет характеристику регулятора скорости, его принято на­зывать электрогидравлическим корректором.

При неподвижном поршне 6 положение побудительного золотника определяется положением муфты маятника и, следовательно, угловой скоростью турбины и ее ускорением. Отсюда следует, что регулятор имеет астатическую характеристику.

Обмотка W 3 может быть использована в системе группового управления гидроагрегатами.

Достоинством электрогидравлических корректоров является то, что.они могут быть легко установлены на регуляторах скорости различной конструкции, и в том числе на гидромеханических регуляторах дейст­вующих ГЭС. Большой коэффициент усиления гидравлических усилите­лей позволяет управлять электрогидравлическим корректором с по­мощью электрических датчиков с малой выходной мощностью - поряд­ка долей ватта.

Мощность, выдаваемая гидроагрегатом в сеть, регулируется при помощи регулятора скорости вращения гидротурбины (ЭГР). 

Располагаемая мощность гидротурбин Ррасп изменяется в течении суток в зависимости от напора воды Н.

Ррасп=9.81× Q × H × η, где Q – расход воды через гидротурбину, η -  КПД гидротурбины.