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杨聚伟等：接力器开关速度影响因素仿真分析

接力器开关速度影响因素仿真分析

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杨聚伟，胡立昂，李青楠，陈启明，李长胜，曹永闯，杨恒乐，黄鑫

（1．河南天池抽水蓄能有限公司，河南省南阳市210003；

2．武汉四创自动控制技术有限责任公司，湖北省武汉市430065）

摘要：正确整定水轮机接力器的关机与开机规律是保障水电站安全的重要措施。实际工程中多次出现接力

器关闭规律偏离整定的情况，为分析原因本文通过对水轮机调速器液压放大系统原理分析，建立了液压放

大系统的精细数学模型；基于所建模型与实际电站参数，仿真分析了影响接力器速度特性的主要因素。结

果表明水对导叶的作用力和接力器的内漏对接力器的开关机时间有显著的影响。在整定接力器开关机规律

时应考虑水对导叶作用力的影响。

关键词：

接力器；关机时间；导叶；调速器

中图分类号：文献标识码：学科代码：DOI：

TV734.1A570.3010.3969/j.issn.2096-093X.2024.04.013

的现象[3][4]

，某抽水蓄能电站出现导叶关闭时间偏长的现象，

0引言[5]

某水电站在机组甩负荷过程中接力器出现了停顿现象。

接力器的开关速度特性对保障水电站和水电机组安全稳对上述故障现象，相关文献给出了相应的处理对策，但

定运行有至关重要的作用。水电机组在其运行过程中可能未从机理上进行分析。近年来，有文献开展了调速器液压随

因各种不同原因出现突甩负荷、导叶紧急关闭的情况，此动系统的建模与仿真分析[6-8]。本文拟在现有研究的基础上，

时会导致引水系统压力陡增、机组转速升高，威胁电站运通过对主配压阀-接力器构成的液压放大系统进行精细化建

行安全[1]。因此，需经调节保证计算选择合理的导叶关闭规模，仿真分析影响接力器开关速度特性的诸因素，以期为接

律来平衡机组转速上升与水锤压力上升；此外为避免快速开力器开关速度分析和调速器液压系统的故障分析与诊断提供

机或增负荷过程中引水系统压力的过分降低，有时还需对导理论依据。

叶开启速度进行限制。在实际工程中，需根据调节保证计算

[2]1主配压阀与主接力器放大原理

选定的接力器开关规律进行接力器开关速度的调整。通常

情况下，接力器开关速度的调整是在无水情况下进行的，实典型的水轮机调速器电液随动系统如图1所示。通常为

际工程中，出现了多起接力器关闭速度变化的事例。如：某两级液压放大，第一级由比例阀与辅助接力器构成，第二级

大型轴流转桨式水轮发电机组导叶开闭曲线中出现了多拐点由主配压阀与主接力器构成。

综合放大液压油流

yPID控制电流控制油流

K比例伺服阀辅助接力器主配压阀Q1主接力器

IQ

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Q2