武汉电力职业技术学院教案gule.docx

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1、武汉电力力职业技技术学院院教案授课时间间： 年 月 日 星期期 授课序序号：11课 题认知水轮轮机调速速系统教 学 方 式式引导文法法，实物物展示教 具PPT、YYWT数数字阀式式调速器器教 学目 标（1）掌掌握水轮轮机调速速系统的的主要组组成、结结构，了了解其发发展；（2）理理解水轮轮机调节节系统的的基本任任务；（3）了了解水轮轮机调节节系统的的基本原原理。重 点难 点重点：水水轮机调调速系统统的主要要组成、结结构难点：水水轮机调调节系统统的基本本任务作 业查资料，用用PPTT描述你你喜欢的的某个水水电站的的调速系系统。预 习 内 容容课 后记 载学生听教教师讲授授时的表表现：学生交流流活动

2、中中的表现现：今后要注注意事项项：检 查意 见教学内容容及过程程教学方法法教学地点点和教具具时间1. 水轮发电电机的转转速是如如何维持持在额定定的？（搭建学学生新旧旧知识的的桥梁）2. 调速系统统的基本本任务水力发电电的生产产过程如如图4- 1 所示，由由水轮机机将水能能转变为为机械能能，再由由发电机机将机械械能转变变为电能能，送入入电力系系统供给给用户使使用。图4- 1 水水力发电电过程示示意图水轮机调调节的基基本任务务可分为为转速调调节、有有功功率率调节和和水位调调节。并并作为电电网的一一次调频频、二次次调频和和与电网网控制有有关的附附加功能能。3、调速速系统的的基本结结构、组组成图4-2

3、2为PLLC水轮轮机微机机调速器器的总体体框图，原原则上它它也适用用于一般般的水轮轮机微机机调速器器。按照照一般的的划分，水水轮机微微机调速速器可看看成由微微机调节节器和机机械(电电气)液液压系统统组成。将将电气或或数字信信号转换换成机械械液压信信号和将将机械液液压信号号转换成成电气或或数字信信号的装装置，称称为电/机转换换装置。电电液转换换装置、微微机(PPLC)调节器器和机械械液压系系统一起起，作为为总体结结构的33个组成成部分之之一。 图44-2 PLLC水轮轮机微机机调速器器的总体体结构（1）前前向通道道如图4-2所示示，前向向通道是是图中由由左至右右的控制制信息的的传递通通道，是是任

4、何一一种结构构的调速速器必须须具备的的主通道道。 通道y11是电机机转换装装置的前前向输出出通道，它它输出的的主要是是机械位位移，也也可以是是液压信信号，是是机械液液压系统统的输入入控制信信号。通道y是是机械液液压系统统的输出出通道，它它输出的的是接力力器的位位移，也也是调速速器的输输出信号号。（2）反反馈通道道反馈通道道是指与与前向通通道信息息传递方方向相反反的通道道，由图图4-11可以清清楚地看看出，可可能的反反馈通道道有2-1，33-1， 2-22，3-2和33-3。其其概念也也比较清清楚，例例如，反反馈通道道3-11是接力力器位移移Y经过过电机转转换装置置转换为为电气量量或数字字量，再

5、再送给微微机(PLCC)调节节器作为为反馈信信号的通通道。（3）综综合比较较点综合比较较点是系系统中前前向通道道和反馈馈通道信信息的汇汇合点。图图4-11绘出了了分别位位于微机机(PLLC)调调节器、电电/机转转换装置置和机械械液压系系统中的的3个比比较点：Al ，A22， AA3。在在一般情情况下，AA1是数数字量综综合比较较点，AA2是电电气量综综合比较较点，AA3是机机械量综综合比较较点。（4） 微机(PLLC)调调节器a)输出出(前向向通道uu/N)信号 .模模拟量(通过数数模转换换A/DD)输出出u 0+10V；4200mA； -10V+100V。 数字字量输出出N 双向向脉宽调调制

6、(PPWM)输出；(10002200)kHzz定位脉脉冲。（5） 电/液液转换装装置将电气或或数字信信号转换换成机械械液压信信号的装装置；将将机械液液压信号号转换成成电气或或数字信信号的装装置(接接力器位位移转换换装置)。6. 机机械液压压系统随动型机机械液压压系统：执行机机构型机机械液压压系统。4调速速系统的的基本工工作原理理在图4-3 中中，水轮轮机和发发电机连连成一个个整体，称称为水轮轮发电机机组。我我们可以以把机组组转动部部分看成成一个绕绕定轴转转动的刚刚体，根根据理论论力学可可得：Jdww/dtt=M 式中JJ机组组转动部部分的转转动惯量量；dw/ddt机组角角加速度度；M作作用于机

7、机组转动动部分的的合外力力矩。图4-33 水轮轮发电机机组示意意作用于机机组转动动部分的的合外力力矩包括括两部分分，一是是水流推推动水轮轮机的主主动力矩矩，用MMt 表表示；二二是发电电机阻力力矩，用用Ms 表示，故故上式可可用下式式表示Jdww/dtt=Mtt-Mss发电机阻阻力矩随随着用电电负荷的的变化而而变化。当当动力矩矩和阻力力矩失去去平衡时时，机组组转速就就会随之之而变化化。根据据上式，转转速的变变化有三三种情况况：（1）当当Mt Mss时，ddw/ddt00 ，说说明电网网负荷减减少，机机组转速速上升，电电网频率率升高，这这时需要要减少水水轮机动动力矩，使使动力矩矩与阻力力矩相等等

8、，电网网的频率率恢复到到正常范范围；（2） Mt =Mss时，机机组转速速保持不不变；（3） 当Mtt MMs时，ddw/ddt00，电网网负荷增增加，机机组转速速下降，电电网频率率下降，这这时需要要增加水水轮机动动力矩，使使电网频频率恢复复到正常常范围。调速器按按负荷变变化引起起的机组组转速或或频率的的偏差，调调整水轮轮机导叶叶或喷针针开度，使使水轮机机动力矩矩和发电电机阻力力矩及时时恢复平平衡，从从而使转转速和频频率保持持在规定定的范围围内。5.布置置任务：请你用PPPT描描述一个个水电厂厂的水轮轮机调速速器的作作用、功功能、结结构、调调节方式式。引导文如如下：（1）用用于本学学习任务务的

9、所有有资料都都放在你你面前了了吗？如如果不是是，缺少少哪些？（2）你你是否了了解水轮轮机调速速器的形形式、任任务？如如果没有有，你可可以到网网上查询询相关资资料。（3）目目前水电电站有哪哪些类型型的调速速器？查查找黄龙龙滩水电电厂的资资料，说说明该调调速系统统的特点点，有什什么优缺缺点。（4）通通过咨询询，你应应能描述述发电机机的转速速取决于于哪些因因素，调调速器是是如何将将频率稳稳定在550HZZ的。（5）调调查本实实训中心心的三联联水电的的PLCC型YWWT数字字阀式调调速器有有那些元元件构成成？ （6）试试着描述述一个水水电站的的调速的的框图及及各部件件的作用用。6汇报报展示与与点评问题引导导法讲解引导文法法水电站综综合实训训中心、PPPT学生课余余完成2学时课余分组组完成1学时