中国水轮机调速器产业概况及发展趋势

时间:2019-03-26 13:15:15 来源:东丰信息网 作者:匿名



天津市电力传动设计研究院李黄

摘要:介绍了我国水轮机调速器行业的技术发展,主要产品和发展趋势。

一,行业技术发展趋势

20世纪50年代初,哈尔滨电机厂复制了瑞士Z-75和美国W-400机械液压调速器,创造了中国州长生产的历史。在20世纪50年代中期,苏联КЗ-3000,MHY-0.85液压装置和P-100大型机械液压调速器被复制。之后,启动设备在P-100的基础上更换为T-100调速器。同时,基于前苏联的技术设计,PO-40扩展设计进行了生产,这是目前运行更多的CT-40型调速器。在此期间,参考了苏联和瑞典的电液调速器的基础。另一方面,哈尔滨电机厂和天津发电设备厂也开发了大型电子管式电液调速器。哈尔滨电机厂于20世纪60年代末进行了改进,并在鱼子溪,黄龙滩和刘家峡水电站投入运行。

1962年至1965年,哈尔滨电力学院和天津电力传动设计研究院组织了小型机械液压调速器的联合设计,成为中国大批量生产的主要产品。 20世纪80年代初,天津电力传动设计研究院对该产品进行了重组和改进,技术性能进一步提高。

1965年,天津电力传动设计研究院开发了TT-35,TT75,TT-150和TT-300专用小型调速器。产品结构简单,价格低廉,符合农村小水电的要求。 20世纪80年代初,对产品系列进行了整改,性能指标得到了提升。

20世纪70年代初,天津电力设计院组织机电部和水电部相关部门共同设计研究了中国第一台晶体管电液调速器。此后,哈尔滨电机厂,天津电力传动设计院,长江流域规划办公室,襄樊仪器厂,金城江水电设备厂,天津水电控制设备厂,东方汽车厂,杭州发电设备厂等先后生产出不同类型的晶体管。电液调速器,从分离元件到集成电路电液调速器。20世纪80年代初,天津电力设计院,华中科技大学(华中科技大学)和南京电力自动化研究所(南京自动化研究所,水电部)先后开发出基于微处理器的电子设备。液压调速器。

华中科技大学于1981年底开始研制自适应变参数并联PID微机调节器。1984年11月在湖南欧阳海水发电厂投入运行。1989年,WT-S双微机调速器联合开发与天津市输电设计院,湖南省水利厅,武汉水电控制设备有限公司,天津水电控制设备厂通过产品鉴定,并投入小批量生产,微电脑调节器。 Z-80单板机是核心和结构化硬件。模块化软件,两台微电脑具有相同的频率测量功能,CPU和D/A模块,双微机作为主要待机模式,采用自适应可变参数PID调节模式,更好地满足电厂运行要求。但是,与国外产品相比,由于受到中国基础产业的影响,硬件可靠性较低。

自20世纪90年代以来,随着可编程控制器(PLC)技术的不断完善,各单位先后开展了将可编程控制器应用于调速器的研究工作。华中科技大学与能达通用电气公司,天津电力传动设计院,武汉三联水电控制设备有限公司,武汉世达电气有限公司合作,开发出不同品牌的PLC微机调节器。第一台调压器是在1993年。它于5月在欧阳海水发电厂投入运行。目前,PLC型电液调速器已成为中国微电液调速器的主导产品。此外,华中科技大学还与哈尔滨电机厂和东方电机有限公司合作开发了8086和8096 CPU作为核心,采用STD总线结构和MIC-2000工业计算机型双微机。州长在雁滩和宝珠成功。寺庙等水电站投入运营。

基于ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统,南京电力自动化研究所开发了基于MC68322的多电脑水轮机调速器。

一些高校还对涡轮调速器的自适应控制进行了研究。由于自适应识别和控制算法的复杂性和实时限制,它目前在实践中应用。同时,预测控制和神经网络控制也在涡轮机中进行。在监管系统中的应用研究。二是州长行业的情况

中国每年生产800至1000名调控员,大规模的微机电调整约为150名。其余的是中小型省长。小型调速器主要是机械和液压调速器。

随着改革开放和制度改革的深入,州长制造业出现了前所未有的景象。私营企业不断涌现。日益激烈的市场竞争促进了各企业新技术的发展和产品质量管理的加强。更完善的售后服务。同时,产品的性能,质量和可靠性得到了很大提高,基本满足了中国水电设备产品的配套需求,少量产品出口。

调速器产品的生产特点是单批量生产,小批量生产,不能形成一定的规模。因此,劳动生产率低,企业数量增加,竞争日趋激烈,产品价格低,企业经济效益不高。限制公司的规模。目前,一些民营企业的兼并重组已经出现,这是一个值得欢迎的迹象。

中国主要调速器制造商的产品简介如下:

天津电力传动设计院开发的微机电调整采用PLC作为核心调节器。软件设计采用自适应变结构,可变参数并联PID调节方式,步进电机 - 凸轮传动代替电液转换器。该无油电机响应速度快,完全解决了电液转换器抗油污,易堵塞等缺点。其电液伺服系统具有高可靠性和频率响应。 PLC型微机调速器于1994年底投入运行。

武汉三联水电控制设备有限公司采用PLC步进缸进行微机电调整,形成电液后续系统。

武汉实达电气有限公司生产的微机电调整以PLC为核心,用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器,形成新型电液伺服系统。

长江控制设备研究院的MEMS采用PLC或工业计算机用伺服电机螺旋机构代替中,间力,或用电动继电阀控制主压力调节阀,用机械驱动主继电器液压伺服系统。

南京自动化研究所微机电调整采用自制硬件组成的双机冗余系统。由比例伺服阀和脉宽调制数字阀组成的液压容错控制使电液伺服系统具有更高的可靠性。东方电气有限公司的微机电调整采用双工控制冗余系统,电液伺服系统采用比例伺服阀,手动操作提供液压跟踪手动控制阀。

哈尔滨电机有限公司生产的微机电调整采用双工控制冗余系统,伺服阀应用于电液伺服系统,主压力调节阀定心机构为手动操作。

通用汽车的MEMS基于PLC,步进电机螺杆机构取代了中等和间接力,并配备了机械液压伺服系统。

武汉三联水电控制设备有限公司和中国水利水电科学研究院还开发了一种新型数字电调技术,采用液压数字技术取代电液转换器和主要部件,采用进口标准快速开关阀和快速方向/流量阀。该压力阀具有静态燃料消耗小和部件互换性好的优点。应注意与性能相关的数字阀开关频率,与寿命相关的数字阀开关动作的数量,以及与比例阀类似的一些公司的阀门质量要求。

中国的中小型微机电调节液压系统除了传统的结构产品外,长江控制设备研究所等单位还使用了16MPa的气囊式蓄能器。高液压液压系统的应用可以减少液压放大,减小尺寸,简化结构;油气分离系统的应用可以延长油的使用寿命。

与国外同类产品相比,中国生产的微电脑电液调速器的性能可与国外相媲美。主要差距在加工技术水平,而大型调速器6.4MPa的液压系统不长。

三是中国微机调速器的特点

1.采用自适应变量参数并行PID结构

2.除南京电力自动化研究所自制外,其余均以进口PLC,PCC或IPC为基础。

3.具有很强的诊断和容错能力。

4.功能齐全,除速度控制,功率控制,水位控制和喘振控制外,还可根据用户要求增加功能。

该产品主要基于由微电脑调节器和电液伺服系统组成的速度控制系统。在大型调速器中,与机械液压伺服系统相比具有明显的优势。

6.新型电液转换部件和液压冗余技术的应用,更好地解决了抗油污染能力。四是国外微机电调整的重要特征

1.美国GE(原WOODWARD公司,下同)采用三机投票系统,其余为单机系统(中国用户提供的双机系统除外),产品质量稳定,可靠性高。

2.除ALSTON和HYDRP VEVEY SA外,两家公司采用并联PID结构,采用并联PID结构。 PID参数由三个条件给出:空载,小型网络或隔离操作,以及大型网络操作。

3.微电脑更新升级快,全部采用32位。快速和大容量为扩展调速器的功能创造了条件,例如实时模拟器。

4.具有较强的诊断和容错能力,抗干扰能力强。

5.除VEVEY的机械液压伺服系统外,还使用电液伺服系统。

6.除GE和VA TECHESCHER WYSS使用的比例阀外,ALSTOM,VOITH和VEVEY都使用自制的电液转换器。 ALSTOM的油质要求为70μm,公司其余部分为10μm。

7.为了提高静态和动态性能,大多数国外产品在电液伺服系统中引入PI,PD或PID调节。

8.增强智能功能,如VOITH 500系列产品单元启动加速控制。

9.在三峡工程中,美国GE公司提出了双比例阀的液压解决方案,阿尔斯通通过双电液转换器解决方案中标了三峡工程。

五,发展趋势

随着计算机技术的发展,涡轮调速器的更换得到了加速。

2,微电脑计算速度快,容量大,可以扩展调速器的功能,如油泵油泵启停,自动供气控制和机组自动控制,调试和模拟功能。

3.智能化,如参数自我优化。

4.加快新法规研究的步伐,提高产品动态绩效。

5.加速在州长的液压行业中使用新技术。

6.中小型州长向高油压发展。

结论

近年来,中国的水轮机调速器产业取得了长足的进步,产品质量和可靠性接近国外标准,其性能可与国外标准相媲美,满足中国水电建设的需要,即电子技术,液压技术和自动控制技术。广泛应用于汽轮机调节的结果。与此同时,民营企业的出现加速了新产品的开发,市场竞争促进了产业技术的发展。

汽轮机调速器行业必将在现有基础上总结经验,借鉴彼此的优势,借鉴国外先进经验,使产品更好地满足国内配套要求,走向国际市场。

来自:电气工业

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