調(diào)速系統(tǒng)的作用和系統(tǒng)組成
調(diào)速系統(tǒng)的作用
調(diào)速系統(tǒng)(governor system)作用是控制水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速（頻率）和有功功率。是水電站中重要的控制系統(tǒng)。
調(diào)速系統(tǒng)的組成
系統(tǒng)組成主要涉及
調(diào)速器 governor
水輪機(jī) turbine
發(fā)電機(jī) generator
調(diào)速器 governor
pid 控制器
執(zhí)行機(jī)構(gòu) actuator
pid=proportion-integration-differentiation 比例-積分-微分控制器
pid 控制器是一個(gè)在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件。這個(gè)控制器把收集到的數(shù)據(jù)和一個(gè)參考值進(jìn)行比較，然后把這個(gè)差別用于計(jì)算新的輸入值，這個(gè)新的輸入值的目的是可以讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達(dá)到或者保持在參考值。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行pid的輸出運(yùn)算結(jié)果，例如液壓機(jī)，伺服電機(jī)等
水輪機(jī)
水輪機(jī)是水電站中將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備。通過水電站的大壩將水流集中，讓水通過水渠管道引至水輪機(jī)，沖擊水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并由水輪機(jī)帶動(dòng)與其連接的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
按照工作原理，大致可分為三類
沖擊式水輪機(jī) impulse turbine
利用高速水流沖擊水斗或葉片做功
反擊式水輪機(jī) reaction turbine
利用水流的壓力和動(dòng)能來做功
水泵水輪機(jī)
一種可逆式水輪機(jī)，即可做水輪機(jī)，也可做水泵，一般用在抽水蓄能電站
沖擊式水輪機(jī) impulse turbine
典型代表：pelton turbine 佩爾頓式水輪機(jī)
利用水動(dòng)能沖擊水斗來獲得能量。
主要部件
nozzle 噴嘴
deflector 變流器/折向器
runner 旋轉(zhuǎn)輪
jet of water 噴水柱/水槍
bucket or vane 水斗或葉片
braking jet or nozzle 制動(dòng)噴嘴
spear 長矛：用于控制水流
適合水頭高度最高為2000米，低流量，*水頭。
涉及的產(chǎn)品應(yīng)用
nozzle alignment 噴嘴對中
噴嘴射出的水柱與水斗之間的對中，利用角位傳感器kinax采集的信息，通過油壓機(jī)或電氣的方式
the angle of deflector 折向器的角度
折向器安裝在噴嘴和旋轉(zhuǎn)輪之間，用于減少水輪機(jī)的輸出，可快速切斷水動(dòng)能。角位傳感器kinax系列用于采集折向角度。
反擊式水輪機(jī) reaction turbine
典型代表1：francis turbine 法蘭西斯式水輪機(jī) 混流式：水流徑向流入轉(zhuǎn)輪，軸向流出。利用水流的壓力和動(dòng)能來帶動(dòng)軸上的葉片同心圓轉(zhuǎn)動(dòng)來做功。
主要部件
stationary vane 固定葉片
penstock 水渠
guide vanes 導(dǎo)流葉片
scroll casing 蝸形殼
runner 旋轉(zhuǎn)輪
draft tube 尾水管
適合水頭高度最高為700米，高流量，高水頭。
涉及的產(chǎn)品應(yīng)用
the angle of guide vane 導(dǎo)流葉片的角度
導(dǎo)流葉片的角度可以調(diào)整，用于控制水流大小，進(jìn)而控制水輪機(jī)的表現(xiàn)效率。角位傳感器kinax系列可以用于測量葉片角度。
反擊式水輪機(jī) reaction turbine
典型代表2：kaplan turbine 卡普蘭式水輪機(jī)
軸流式：水流沿轉(zhuǎn)輪軸向流入，軸向流出，水流方向始終平行于主軸。水流從水輪機(jī)四周水平方向向中心流入，然后轉(zhuǎn)為向下方向推動(dòng)轉(zhuǎn)輪葉片做功。
主要部件
runner blades 螺旋槳式刀鋒葉片
guide vanes 導(dǎo)流葉片
scroll casing 蝸形殼
draft tube 尾水管
適合水頭高度最高為80米，高流量，低水頭。
涉及的產(chǎn)品應(yīng)用
the angle of guide vane 導(dǎo)流葉片的角度
導(dǎo)流葉片的角度可以調(diào)整，用于控制水流大小，進(jìn)而控制水輪機(jī)的表現(xiàn)效率。角位傳感器kinax可以用于測量葉片角度，輸出信號(hào)給控制器。
the angle of runner blade 刀鋒葉片的角度
刀鋒葉片的角度可以調(diào)整，提供良好的控制特性，在不受負(fù)載影響的恒定轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)最佳效率。角位傳感器kinax可以用于測量葉片角度，輸出信號(hào)給控制器。
水輪機(jī)選型參考
發(fā)電機(jī)
涉及的產(chǎn)品應(yīng)用 monitoring of frequency and power 發(fā)電機(jī)的頻率和有功功率監(jiān)測 發(fā)電機(jī)端的頻率和有功功率監(jiān)測數(shù)據(jù)傳入調(diào)速器的pid控制器，與預(yù)設(shè)好的參考值比較，并不斷地自我學(xué)習(xí)調(diào)整優(yōu)化。如監(jiān)測到數(shù)據(jù)異常，調(diào)速器迅速動(dòng)作調(diào)整。多功能電量變送器sineax cam/dm5系列可監(jiān)測頻率和有功功率，支持多路模擬量信號(hào)輸出。
德國gmc-i高美測儀 產(chǎn)品介紹
角位傳感器 kinax系列
推薦 kinax wt707/wt717
絕對位置角位變送器，用于惡劣環(huán)境，直徑>100mm
適用于現(xiàn)場應(yīng)用的堅(jiān)固的單圈或多圈角位變送器
絕對位置角位變送器
堅(jiān)固耐用，可承受高機(jī)械負(fù)載
低磨損和免維護(hù)
可編程和不可編程版本
模擬量接口4...20ma
可提供符合 atex 和 iecex 的防爆保護(hù) “ex ia iic t6 gb”
提供符合海事執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)版本（gl,lioyd）
提供耐海水版本
也可提供高達(dá)1600:1的齒輪比
角位傳感器 kinax系列
多功能電量變送器 sineax cam
支持多種電氣系統(tǒng)
功率不確定度±0.2%
頻率不確定度±0.01hz
最多支持8路模擬量輸出
支持多種通訊方式
可編程
多功能電量變送器 sineax cam
多功能電量變送器 sineax dm5系列
支持多種電氣系統(tǒng)
功率不確定度±0.2%
頻率不確定度±0.01hz
最多支持4路模擬量輸出
支持多種通訊方式
可編程
多功能電量變送器 sineax dm5系列