压力补偿型调速器液压装置及系统的特点解素欣15！水利水电勘测设计研宄院，长沙市，410007湖南省槽补气装置高压空压机贮气罐及为之配备的管路管件及自动化元件等设备，水轮机调节系统和流量，以操作水轮机导叶进行负荷调节。此技术不仅为电站节省设备投资上百万元，同时减少了运行人员的维护维修工作量及运行维修费用，也减少了安全事故的发生点，提高了运行的可靠性。

　　1概述电力系统的负荷是不断变化的，负荷的变化将导致系统频率的波动，因此必须根据负荷的变动不断地调节水轮发电机组的功率输出，并维持水轮机的转速频率在规定范围内。这过程称之为水轮机调节，实现水轮机调节的途径就是改变导叶域喷针桨叶等的开度，水轮发电机组的调速器系统正是担起了这项任务。在调速器系统中，液压系统是操作系统，导水机构导叶的开度由液压操作系统的执行元件接力器来进行操作。

　　2常规的调速器液压装置在调速器液压系统中，油压装置是个很重要的设备，它由压力油槽回油箱油栗般为齿轮油泵阀门仪等组成。压力油槽是个蓄能容器，是水轮机调节的能源，压力油槽中的容积有3040是透平油，其余6070是压缩空气，用压缩空气和油共同形成的压力来提供机组进行负荷调节时，操作机构所需要的工作力。压力油槽的压力油通过管路调速器的放大元件主配压阀等，至水轮机操作机构的接力器，回油至回油箱。在压力油槽上设置了压力整定值和油位整定值。当水轮机进行负荷调节后，压力油槽中所消耗的油当下降到油位整定值时，由油泵进行补充；所消耗的空气漏气等使压力油槽的压力下降则由电磁空气阀等组成的补气装置接通高压压缩空气管路，借助于专用设备高压贮气罐来补充，以维持压力油槽的压力及定比例的空气量。采用油气泵或进气阀可以简单地实现自动补气，但效率低，只适用于小型组合式油压装置。大型油压装置都采用贮气罐补气，安装和检修后的充气均由空压机来进行。

　　因此，在大中型电站设计中，均配置了高压空压机高压贮气罐以及高压压缩空气系统所必须的自动化元件等设备。

　　3压力补偿型液压装置3.1结构组成压力补偿型液压装置与上述完全不同，它由轴向活塞油泵压力补偿装置集油箱过滤器阀门仪等组成。

　　在液压装置的集油箱上，装有2台可调式活塞油泵，1台工作1台备用。油泵用来直接提供机组进行调节所需要的工作能量，无需设置压力油槽。从油泵出来的压力油，通过可编程微机调速器控制的比例阀等，至水轮机操作机构的接力器。每台油泵的流量视机组的操作容量操作导水机构容量+操作桨叶容量而定。操作容量小的可以选择单级泵，操作容量大的可以选多级泵串联。每台油泵无论为几级，均由1台马达驱动。

　　压力补偿装置威称压力调节器用以整定泵的流量调节压力，压力调节范围335，并有多种选择如恒定压力控制；恒定功率控制；负荷检测控制；压力调节器远动控制；压力调节器并联运行等。

　　压力补偿装置和可调活塞泵并联运行的方式适用于多级栗。

　　过滤器用于过滤油中的杂质，以防比例阀堵塞，可以在设备运行中更换，无需停机。

　　3.2工作原理在可调式油栗上，设计了轴向活塞旋转斜盘，此斜盘主要用来移动施加荷载，是个打开液体回路的装置。泵输出的流量是和斜盘的位置成比例的，并在零至最大输出之间无级变化，下面仅以恒定功率控制为例说明其工作原理，如附。

　　恒定功率控制相对于工作压力而言，实际上是控制泵的输出容量。因此，在个恒定的运转速度时，不能超过功率装置预先整定的值，目巧=常数，其中巧为工作压力，1为排油量。

　　工作压力提供个力，通过控制活塞，的里面作用到摇臂上，外部调节弹簧对摇臂的另侧又提供个力，这个力取决于功率整定值。

　　如果工作压力超出整定的弹簧力则压力补偿装置经由摇臂操作控制阀③移动活塞⑤的油路与工作油压接通，油泵向的方向转动，流量减少，旋转斜盘，移动向控制活塞施加荷载，减少了摇动臂上的有效力矩。同样，当输出流量被减少时，也允许工作压力以相同的比例上升，尸=常数使系统达到平衡。

　　4运行情况此种压力补偿型液压装置及其组成的调速器液压系统在湖南省的尚滩水电站已经运行了4年多的时间，经运行证明安全稳定可靠。

　　高滩电站机组为灯泡贯流式机组，单级容量19 MW，额定水头8.5m，水轮机转轮直径5.3m.压力补偿型液压装置的轴向活塞油泵由级组成，压力补偿装置与油泵并联运行其运行方式为1机组正常稳定运行，不进行负荷调节时，调速器液压系统内只有压力，无流量，即油管内油不流动实际上由于某些元件如电磁阀等漏油及泵本身的润滑，泵的内部有少量统的要求，由调速器控制系统控制的比例阀动作，液压系统内有了流量，即油流动，压力降低，这时油泵的旋转斜盘马上跟着移动，自动调节流量，使系统又达到新当油泵不运行，压力为零时，斜盘在弹簧的作用下，回到启动位置，即油缸最大工作容量的位置。

　　此系统运行以来，系统无故障，设备无检修。

　　机组在试运行期间，做了甩负荷试验空载扰动试验快速关机试验等，从电脑自动记录的示波形中分析看出无论导叶为段关闭还是段关闭，或整定关闭时间的长短，其形都是光滑的，说明接力器无摆动，油压稳定，油泵满足调节系统的要求。

　　5系统设备特点由压力补偿型液压装置组成的调速器液压系统具有如下特点1取消了常规调速器液压装置的压力油槽；2取消了为压力油槽所配置的高压压缩空气系统；8节省了设备投资包括2台高压空压机1个高压贮气罐气水分离器阀门管路管件自动化元件等设备的安装运输费用及设备所需厂房的土建费用上百万元；4减少了设备的维修维护费用及设备事故率；5简化了设计，同时设备结构紧凑，管路减少，使厂房布置更加整洁美观，运行管理更加方便。

　　6结语可调式活塞油泵压力补偿型液压装置是水轮机操作机构的压力能源，它打破了传统的油压装置的油气模式，在思维观念上是种创新，有很好的研究应用和推广价值。