Page 19 - 2022年第20卷第3期

2.3 发电机动力方程

æ x ö
G ç ç ÷ ÷ = 1 （26）
è -Δm( ) t ø T S
a
式中：T 为机组惯性时间常数，T = GD n 2 0 365P ；Δm( ) t 为扰动力矩，增负荷为正；S 为微分算子。
2
r
a
a
2.4 调压阀及其分叉管
调压阀段连续方程式：
ìq = q + q
ï v1 v2 v3
í （27）
ï q = a q h + h
î v3 v v 0 vt
调压阀段动力方程式：
ì æ h ö
ïG ç ç v1 ÷ ÷ = - T S
ï ï è q ø wv1
ï ï v1
ï æ h ö
G
í ç ç q v12 ÷ ÷ = - T wv2 S （28）
ï è v2 ø
ï ï
ï æ h ö
ï G ç ç 13 ÷ ÷ = - T S
ï q wv3
î è v3 ø
式中：q 为管路总流量相对偏差；q 为水轮机流量相对偏差；q 为调压阀流相对偏差量；q 为调压阀
v1 v2 v3 v
最大开口时的相对流量，通常取 0.8，即水轮机额定流量的 80%，其最终值由调压阀选型计算确定；
a 为调压阀开度相对偏差；h 为调压阀初始水头；h 为调压阀水头相对偏差；T wv1 计算前端点到分叉
v
vt
0
管的水流惯性时间常数；T 为分叉点到水轮机组的水流惯性时间常数；T 为分叉管到调压阀的水流
wv2 wv3
惯性时间常数。在缺少相关资料时，常取线性化假设，即导叶、各类闸阀相对开度与相应的接力器
相对位移线性相关，如：Y = α；Y = α 。
v
v
在一管多机系统时，每台机组调压阀进水口安装（分叉点 1）在每台机组的进水阀后、蜗壳进口附
近；为防止调压阀管道发生冰冻现象，常将调压阀布置在尾水管上部，其出口直接伸入水轮机尾水
管顶部以便 向下游排水 ［12］ 。
2.5 带调压阀水轮机调速器计算原理图 带调压阀水轮机调速器原理图见图 3，其中Y ( ) t 为水轮机
导叶接力器位移；Y ( ) t 为调压阀接力器位移；调速器主配压阀特性见图 4。计算经验表明，在水轮机调
v
节系统过渡过程计算中水轮机调速器，计算时不能忽略水轮机调速器配压阀的非线性。
G 7
G 6

G 1 G 2 G 5
G 4

G 3

图 3 带调压阀水轮机调速器原理图
′
图 3 中x 为机组转速相对偏差（标幺值）；c 为转速指令（标幺值）；T 为加速时间常数，s；T 为转
n
n
f
n
速测量环节时间常数，s；G 为中间接力器引导阀行程限位环节；T 为中间接力器时间常数，s；G 为
1 y 2
中间接力器行程限位环节；T 为导叶接力器时间常数，s；G 为缓冲器行程限位环节；b 为暂态转差
y1 3 t
系数；G 为导叶接力器主配压阀行程限位环节；b 为永态转差系数；G 为导叶接力器行程限位环节；
4 p 5
Y ( ) t 为导叶接力器位移（标幺值）；G 为调压阀接力器控制阀行程限位环节；T 为调压阀接力器时间
6 yv
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