調速器在水輪發電機組中的應用

韓青峰（吉林省吉林市豐滿發電廠，吉林 吉林 132108）

工 業 技 術

調速器在水輪發電機組中的應用

韓青峰
（吉林省吉林市豐滿發電廠，吉林 吉林 132108）

摘要：為了能夠更好的利用水輪發電機組，解決由于外在因素而造成的不理想狀態，需要對調速器在水輪發電機組中的作用進行分析，從而避免在發電機組運行的過程中產生問題。本文將從水輪發電機組調速器的作用、水輪機調速器的工作原理以及多項式工程法在水輪發電機調速器中的作用三個方面來進行闡釋。

關鍵詞：水輪發電機；調速器；多項式工程法；應用

1　引言

由于水輪發電機調速器在工作中會受到很多外界因素的影響，由于這些因素的存在而導致原有調速器的參數發生改變，從而會影響到調速器的運行效能，最終也會影響整個水輪發電機的工作效率。要想提高水輪發電機的運行效果，只有分析和調整調速器在整個發電機組中的作用和效果才能夠從根本上來改善發電機組的效用，同時，將多項式工程法這種方式應用到調速器的運行工作之中，這對于提高整個調速器抵抗外界干擾的功能以及水輪發電機組的功率是非常明顯的，而且這種方式能夠有效的調高整個水電站的供電的質量。

2　水輪發電機組中調速器的作用

就我國的現有情況來說，從各種資源條件的對比中，大力建設水電站是最為明智的選擇，可以說，水電站的建設在我國的經濟發展中作出了非常重要的貢獻。水電站的電能供應不僅能夠保證人們的日常電量的供應，同時還是一種非常清潔的能源，這對于日益嚴重的環境污染的現狀來說，無疑是一種明智之舉。而水電站的要想實現自身的正常運轉就不能離開水輪發電機，水輪發電機是水電站發電的核心部分，在水電站提供電量時，水輪發電機的運行對其電壓和頻率都有著非常重要的影響。

但是，在水輪發電機運行的時候也需要進行一定的有效控制，否則就有可能會出現由于水輪機轉速過快而出現機組飛逸的情況，這種狀況對于水電站來說無疑是重大的打擊。而一些水電站為了能夠有效的控制水輪發電機的轉速，對水輪發電機安裝了一定的保護系統，這個系統在水輪發電機轉速過快的情況下對其實現停機保護操作。在這種情況之下，水輪發電機停止運行，水電站的電量供應就會出現供電的不穩定，這也會給水電站造成一定的負面的效應。同時水輪發電機在運行的過程中受到水流的速度和大小的影響，因此，水輪發電機的轉速和水流的速度是有直接的關系的，當進水的速度出現了增快的情況之時，水輪發電機的轉速也會相應的提高，如果轉速過快就會導致保護系統的啟動，這又需要一定的人員對進水閘來進行調整，水電站才能夠重新投入使用，這種情況也是會影響水電站的電量供應的穩定性的。

3　水輪機調速器的工作原理

水輪機調速器的最大的作用便是調節發電機的轉速，使其運行轉速能夠控制在有效的轉速之中，從而能確保水電站的供電的穩定情況。水輪發電機內機組的電磁極對數以及發電機的轉速決定了水輪發電機的電流輸出頻率，在水輪發電機中，電磁極的對數是一定的，只有有效的控制發電機的轉速才能夠保證水電站的供電的輸出電流頻率是穩定的。而由水的密度、運行時的過水流量以及水輪機的功效幾方面因素共同影響下的水輪機的主力矩是影響水輪發電機的轉速的主要因素，所以，要想調節水輪機的轉速就需要改變水輪機的主力矩，而調節水輪機的主力矩的最好的辦法就是控制發電機的過水的流量。

因此，水輪發電機的調速器的主要作用就是調節水輪機和其配套的引水系統，以通過改變進水的流量來調整發電機的轉速問題。調速器還可以和計算機的監控系統進行連接，以實現對發電機的更好的控制，這樣不僅能夠保證水輪發電機的進水水流速度，維持發電機的正常運轉，同時還能夠保證發電機的安全性。

先進的數字化設計運用到了調速器中，這項技術的廣泛應用使得我國水電站的水平得到了大幅度的提升。并且在這項技術中，調速器可以和計算機系統進行連接使用，通過遠程的操作就能夠對發電機進行控制，真正實現了智能化的發展。總之，提高調速器在水輪發電機中的調節作用，能夠更加完善的保障水電站的供電質量。

4　多項式方程方法在調速器中的應用

水輪發電機中的調速器是利用對進水水流的控制來調整水輪機轉速的控制，這樣就能夠使得水輪機的轉速控制在正常的水平，同時還能夠保證水輪機在運行過程中的運行狀態的穩定，這樣就能夠更好的保證水電站電量供應的穩定性。由于水流在流動過程中不可避免的會產生一些慣性，這種慣性會對水輪發電機組的各個環節和配置上造成參數的變化，而且這些參數會隨著電力系統的負荷的不同而出現相應的改變，這樣又增加了調速器的對發電機轉速的控制造成了一定的困難。所以，要想解決這些問題，在設計調速器之時，就必須要在數字控制模塊中將可能出現的多種干擾情況進行預測，這樣才能夠保證調速器在使用過程中即使出現多種狀況也能夠正常的運行，這對保證水輪發電機的安全運行至關重要。

首先，要使用傳統的方法對水輪發電機中的調速器的各種工作情況進行模擬試驗，以得出整個過程中的相關的參數以及調節辦法；其次利用多項式方程法多調速器可能產生的運行情況進行假設模擬，將所得的結果進行系統的模擬試驗，若發現次結果存在一定的問題，那么便該放棄此種結果；最后，將有意義的方程解析式運用到水輪發電機的模擬實驗中，將所得的結果與傳統的控制方法進行比較得出，多項式方程法的調速器具有將強的抗外界干擾能力，增強了系統本身的工作能力。多項式方程法在調速器中應用不僅吸收了傳統方法的優點，同時又增加了數值的分析以及輸出的環節，減弱了由于各種因素造成的系統參數的變化對于發電機轉速的影響，增強了調速器的抗干擾的能力，有效保證了發電站的電量供應的穩定性。

結語

水力發電是目前來說最符合我國的國情也最為清潔的一種方式，不僅合理的利用了水流勢能，并且還有效減緩了我國的能源壓力，重視水力發電，保證供電質量是我國水力發電的重要環節。

參考文獻

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