吳光凱

【摘 要】水電工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使得水輪機(jī)的創(chuàng)新發(fā)展成為一個(gè)新的研究項(xiàng)目，在水輪機(jī)設(shè)備的發(fā)展歷程中，一步步的技術(shù)更新，一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步，水輪機(jī)調(diào)速器的品質(zhì)對(duì)于水電站的影響十分巨大，它關(guān)乎著水電站能否正常運(yùn)行，是否安全可靠的問(wèn)題，會(huì)直接的影響到電能的質(zhì)量問(wèn)題?，F(xiàn)階段，我國(guó)的水輪機(jī)調(diào)速器產(chǎn)品的質(zhì)量和性能在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。

【關(guān)鍵詞】水輪機(jī)調(diào)速器；發(fā)展歷程；問(wèn)題

0 引言

技術(shù)的日益更新和發(fā)展，人們對(duì)水輪機(jī)的各項(xiàng)性能展開(kāi)了分析和研究，為了滿足水電工程自動(dòng)化的發(fā)展和人們對(duì)審美的追求，不斷有新型的水輪機(jī)調(diào)速器產(chǎn)品出現(xiàn)，于20世紀(jì)中葉我國(guó)的水輪機(jī)調(diào)速器行業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)，現(xiàn)如今處于上升發(fā)展階段，技術(shù)上的不斷突破給予了我們開(kāi)創(chuàng)未來(lái)的信心。水輪機(jī)的轉(zhuǎn)換部件，調(diào)機(jī)測(cè)評(píng)回路等問(wèn)題都值得我們分析和探討。

1 水輪機(jī)調(diào)速器的發(fā)展現(xiàn)況

1.1 水輪機(jī)調(diào)速器的發(fā)展歷程

建國(guó)初期，我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)幾乎為零，只能依靠蘇聯(lián)的幫助，大部分的水輪機(jī)設(shè)備是從蘇聯(lián)購(gòu)買，其他的也是依照蘇聯(lián)所提供的圖紙生產(chǎn)，如今我國(guó)的水輪機(jī)調(diào)速器已經(jīng)全部采用的是微機(jī)電型調(diào)速器電子技術(shù)的發(fā)展在很大程度上推動(dòng)了水輪機(jī)變速器的技術(shù)更新和發(fā)展，宜昌能達(dá)公司，西安理工大學(xué)等研究生產(chǎn)出來(lái)的X20系列的PCC微機(jī)調(diào)速器、貝加萊B&R2003，B&R2005等，都是理想的水輪機(jī)調(diào)速器。從建國(guó)到今天，我們走過(guò)了機(jī)械液壓調(diào)速器到微機(jī)電液調(diào)速器的路程。

1.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)技術(shù)的創(chuàng)新成果

我國(guó)關(guān)于水輪機(jī)調(diào)速器的一些建樹(shù)和理念在國(guó)際引起了業(yè)界的關(guān)注，做到了與國(guó)際對(duì)接，并研究制定出了數(shù)十種標(biāo)準(zhǔn)，在水輪機(jī)調(diào)速器領(lǐng)域的研究獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這幾年工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)液壓件被大量使用到調(diào)速器機(jī)械液壓控制元件中，伺服電機(jī)的技術(shù)提高，斷電后實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)復(fù)中的功能，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這種元件也不會(huì)有卡阻的問(wèn)題，沒(méi)有液壓污染。

人作機(jī)的彩色屏幕運(yùn)用了高分辨率的技術(shù)，可以觸摸控制，人機(jī)界面的內(nèi)容豐富真實(shí)，可以及時(shí)的監(jiān)視水輪機(jī)調(diào)速器的運(yùn)作情況，參數(shù)和曲線也會(huì)在人機(jī)界面中顯示，微機(jī)調(diào)速器和微型計(jì)算機(jī)的結(jié)合，運(yùn)算能力十分強(qiáng)大，同時(shí)兼?zhèn)淞擞洃?、通訊和邏輯判斷的功能、控制錯(cuò)誤容量和防止錯(cuò)誤的功能，發(fā)生事故時(shí)可以自動(dòng)記錄現(xiàn)場(chǎng)的事實(shí)數(shù)據(jù)。

2 水輪機(jī)調(diào)速器生產(chǎn)的設(shè)備特性情況和存在問(wèn)題

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)有主要采用plc或者是pcc，這種系統(tǒng)主要是由武漢長(zhǎng)江控制設(shè)備研究部門所開(kāi)發(fā)的，具有很高很強(qiáng)的社會(huì)使用價(jià)值，也有很大的開(kāi)發(fā)和研制空間，還采用了電液轉(zhuǎn)換部分，并且電液轉(zhuǎn)換部分用了比例伺服電機(jī)，還有控制電機(jī)，控制電機(jī)又包括了交流伺服電機(jī)，直流伺服電機(jī)，步進(jìn)機(jī)，這些控制系統(tǒng)和控制機(jī)構(gòu)都有很大的發(fā)展?jié)摿?，這些控制系統(tǒng)和控制機(jī)構(gòu)都分別以流量和位移輸出的方式直接控制主配壓閥。

2.1 PLC硬件系統(tǒng)平臺(tái)

還有現(xiàn)在用PLC為硬件系統(tǒng)為平臺(tái)的生產(chǎn)部門，中國(guó)的水利水電科學(xué)研究院生產(chǎn)的微機(jī)調(diào)速器，并且還采用了液壓數(shù)字插裝技術(shù)，這種技術(shù)的核心在于以快速的開(kāi)關(guān)閥和插裝閥等原件來(lái)實(shí)現(xiàn)它的功能。但是傳統(tǒng)的PLC軟硬件封閉，生產(chǎn)出的產(chǎn)品兼容性差，技術(shù)發(fā)展十分緩慢?，F(xiàn)在還有采用PLC為核心的調(diào)節(jié)器，比如天津電器傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所生產(chǎn)的微機(jī)電液調(diào)速這種高新產(chǎn)品就采用了這種以PLC為核心的調(diào)節(jié)器，步進(jìn)電機(jī)凸輪傳動(dòng)，運(yùn)用凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有好多優(yōu)點(diǎn)，比如我們只要設(shè)計(jì)出凸輪的外表就可以實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的任意的軌跡，凸輪機(jī)構(gòu)也有他的缺點(diǎn)，比如，凸輪外表是高副接觸，容易受到磨損。

2.2 水輪機(jī)調(diào)速器自動(dòng)化問(wèn)題

在電站設(shè)計(jì)的自動(dòng)化規(guī)范中，要求調(diào)速器可以在無(wú)人員操作的情況下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)機(jī)。但由于調(diào)速器設(shè)置了機(jī)械開(kāi)度限制，控制電動(dòng)機(jī)不能遠(yuǎn)方操控水輪機(jī)調(diào)速器，所以還需要人工對(duì)機(jī)械開(kāi)度限制機(jī)械進(jìn)行操作，才可以打開(kāi)水輪機(jī)調(diào)速器裝置，這是不符合自動(dòng)化要求的。

2.3 引進(jìn)國(guó)外微機(jī)調(diào)速器的問(wèn)題

發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)力量要強(qiáng)于我國(guó)，調(diào)速器使用時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)技術(shù)和工藝優(yōu)良，工作效率高，但是由于語(yǔ)言和各國(guó)的行業(yè)習(xí)慣的不同，在使用時(shí)，對(duì)其的技術(shù)掌握和操作會(huì)比較困難，目前，我國(guó)的微機(jī)調(diào)速器工藝水平和國(guó)外的相當(dāng)，在一般情況下，不建議進(jìn)口國(guó)外的產(chǎn)品。

2.4 保護(hù)配置的完善問(wèn)題

電站系統(tǒng)一旦開(kāi)始運(yùn)行，在系統(tǒng)進(jìn)行合環(huán)工作的過(guò)程中，如果發(fā)生意外情況引起裝置誤動(dòng)，將會(huì)對(duì)電站的運(yùn)行造成較大影響。就溫州電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，裝置受到供電網(wǎng)上一級(jí)的影響是相當(dāng)大的，一旦溫州的電廠全部停止時(shí)，溫州的電網(wǎng)電壓就會(huì)失去支撐電源。

3 水輪機(jī)調(diào)速器發(fā)展中的幾點(diǎn)建議

3.1 重視創(chuàng)新發(fā)展

隨著科技的進(jìn)步，我國(guó)的國(guó)家地位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)也在不斷的發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新越來(lái)越為重要，水輪機(jī)調(diào)節(jié)技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)也在突飛猛進(jìn)，微機(jī)調(diào)速器也不落后，微機(jī)調(diào)速器產(chǎn)品也在不斷的推陳出新，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)越來(lái)越呈現(xiàn)出一種“百花齊放，百家爭(zhēng)鳴”的大氛圍，所以技術(shù)創(chuàng)新是越來(lái)越重要，一個(gè)國(guó)家的發(fā)展，民族的進(jìn)步必須要進(jìn)行創(chuàng)新，用創(chuàng)新來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

3.2 結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)管理

就現(xiàn)階段的微機(jī)調(diào)速器的發(fā)展前景，還有針對(duì)微機(jī)調(diào)速器的不同用戶對(duì)水輪機(jī)調(diào)速器的使用提出來(lái)的不同要求，然而我們生產(chǎn)水輪機(jī)時(shí)就要特別的注意一下這些問(wèn)題，比如水輪機(jī)有它的各類執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)性，除了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)性之外，一個(gè)很重要的問(wèn)題就是水輪機(jī)調(diào)速器的各類執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的有效性，我國(guó)的水輪機(jī)調(diào)速器行業(yè)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家規(guī)定的指標(biāo)，還有企業(yè)要求的指標(biāo)。隨著水輪機(jī)調(diào)節(jié)技術(shù)的進(jìn)步和大量引進(jìn)工業(yè)計(jì)算機(jī)，和大量的先進(jìn)的液壓技術(shù)，產(chǎn)品得到了突飛猛進(jìn)的創(chuàng)新發(fā)展，我們還要在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)，運(yùn)行中嚴(yán)格貫徹執(zhí)行科學(xué)的管理。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，我們?cè)谒啓C(jī)調(diào)速器領(lǐng)域取得了可觀的成績(jī)，我們還面臨著很多艱巨的任務(wù)，在農(nóng)村地區(qū)小型的水電自動(dòng)化建設(shè)還有待于提高和建設(shè)，需要我們深入的研究和探討出切實(shí)可行的措施和辦法，要我們繼續(xù)努力。

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[責(zé)任編輯：湯靜]