[发明专利]一种低水头转浆式水轮机协联装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于水力机械工程，特别是一种低水头转浆式水轮机协联装置及方法。

背景技术

低水头转浆式水轮机调节系统都是双重调节，也就是水轮机活动导叶与转轮叶片联动。通过试验和实践证明，低水头水轮机采用双重调节，能使水轮机获得更宽的高效率区域，提高水轮机的综合效率，最大限度的利用水能，获取最大的动能。双重调节是这样调节的：随着机组出力的增大活动导叶开度增大，水轮机的应用流量增大，转轮叶片的角度增大，机组出力减少反之；停机时活动导叶开度减小（关闭），转轮叶片角度减小（最小），开机时反之。这样调节是众所周知的，但是，有两个问题，在正常运行、开机时提高水轮机的效率、获取最大的能量是正确的，而在水轮机停机或由发电工况过度到调相工况过程中，水轮机有一个水轮机工况到反水泵工况和调相压气的过度时段，这时这种调节：1、在停机或由发电工况过渡到调相工况（调相压气）的时段水轮机都有反水泵工况，在这种情况下导叶开度减小机组流量减小、转轮叶片角度减小是反水泵工况的扬程增高，这样就成为立式机组停机和过渡过程发生抬机的主要因素，如葛州机组停机抬机，我院设计的叙利亚迪什林电站机组在调相压气过程中抬机等，对卧式机组增大轴向后推力，使机组稳定性降低。2、这时机组不需要获得很多的水能而需要很快停下来或是过渡过程很快完成，而按上述调节水轮机活动导叶都向0开度关闭，转轮叶片将向最小角度位置减小，在过程中都能使水轮机获取最大的水能不利于停机和过渡时间的减少。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使水轮机在停机或由发电工况过渡到调相工况过程中获取稳定的性能，同时有利于停机和过渡时间的减少的一种低水头转浆式水轮机协联装置及方法。

本发明的目的是这样实现的，一种低水头转浆式水轮机协联装置，其特征是：至少包括低水头转浆式水轮机，在低水头转浆式水轮机的叶片配压阀与叶片接力器之间连接四通换向阀，叶片配压阀的a1端和b1端分别连接四通换向阀的两通，叶片接力器的a2端和b2端分别连接四通换向阀的另外两通，四通换向阀通过指令控制四通换向阀阀板进行切换。

所述的叶片配压阀的a1端和b1端，叶片接力器的a2端和b2端通过接口管子与四通换向阀的四通口连接。

一种低水头转浆式水轮机协联方法，至少包括指令控制四通换向阀阀板进行切换，一般开机和运行情况下，四通换向阀保持原位置不变即：即四通换向阀的阀板移动到叶片配压阀的a1端和叶片接力器的a2端相通；叶片配压阀的b1端和叶片接力器的b2端相通；只有当机组停机或由发电工况转换为调相工况关闭活动导叶时，通过指令系统给四通换向阀发出指令，使叶片配压阀的a1端和叶片接力器的b2端相通，叶片配压阀的b1端和叶片接力器的a2相通；这时原协联给叶片配压阀发出的指令是转轮叶片角度减小，由于四通换向阀两端的接口管子通过阀板移动切换了位置，转轮叶片角度反而变大，使叶片配压阀工作特性成为发散，直至转轮叶片角度开到最大；

之后再待机组停止转动或发电工况过渡到调相工况（调相压水）完成以后，由指令控制系统通过延时自动或人工又将两根管子切换到原协联要求的设计位置：即四通换向阀的阀板移动到叶片配压阀的a1端和叶片接力器的a2端相通；叶片配压阀的b1端和叶片接力器的b2端相通；再利用叶片主配阀这时工作的收敛性，将转轮叶片角度恢复到原协联要求的角度，是协联关系恢复到原有状态。

本发明的技术效果为：1、可防止立式水轮发电组在停机或由发电工况转换到调相工况过程中发生抬机，减少卧式水轮发电机组在这两个过程中水流对机组的轴向后推力，提高机组的稳定性。2、有利于机组的停机，增加制动力矩；有利于缩短由发电工况转换到调相工况过程的时间，使机组很快过度到稳定状态。3、结构简单、安全可靠。4、合理利用了叶片主配压阀工作散、敛性实现新的协联关系。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例低水头转浆式水轮机协联装置示意图；

附图标记如下：

1．离心摆；2.导叶配压阀；3.导叶接力器；4.反馈杆；5.硬反馈；6.缓冲器；7.拐臂；8.协联凸轮；9.滚轮；10.叶片配压阀；（a.供油管、b.回油管）、11.叶片接力器；12. 四通换向阀。

具体实施方式