17.说明调速具有快—慢—快开机规律和分段关闭规律的作用是什么？
快—慢—快开机规律的作用：第一个“快”，使主配压阀快速打开很大的窗口，将导叶迅速打开到接近空载开度，机组由静止状态快速上升。紧接着“慢”，使主配压阀打开窗口保持不大的开度，接力器移动速度变慢，导叶开度缓慢开大，平稳地达到额定转速。防止由于机组惯性，转速超速而并不上网而且这一过程对采用自同期方式并网时，在冲击比较小的条件下将机组并入电网，防止了非同期并列。第二个“快”，又一次快速开大导叶开度，使机组能够快速地带上负荷，对稳定系统有利。分段关闭的规律的作用：当机组出现事故甩负荷时，使导叶迅速关闭，限制机组的转速上升率。之后慢关，减小钢管的水压上升值。防止机组因飞溢受到损害和因水击受到损害，并节省了水流的能量。(接力器与主配压阀动作同上)
18.说明下列参数在水轮机调节系统中的物理意义(名称)。
①Tw ② Ta ③ Tn ④ bt ⑤ Td ⑥ ep ⑦ bp ⑧ TI ⑨ TY ⑩ Tg
①Tw 水轮机惯性时间常数
② Ta 组机械惯性时间常数
③ Tn 升速时间
④ bt 暂态转差率(系数)或缓冲强度
⑤ Td 加速时间常数。或微分时间常数
⑥ ep 机组调差率
⑦ bp 调速器永态转差系数
⑧ TI 积分时间常数
⑨ TY 接力器反应时间
⑩ Tg 接力器不动时间
19.说明调速器试验时手自动切换和自动调节功能的检查方法。
手自动切换功能的检查试验：将变频电源整定到额定频率，开度限制红针调到任意开度如60%，操作手自动切换阀到手动位置，观察接力器活塞应立即平稳地移到60%开度处，并且应无振动，然后切换到自动位置，接力器应立即回到空载开度时，的位置。反复切换，接力器动作均应正常，而且不应有跳动、冲击或有规律的抽动现象。自动调节功能的检查方法：使bt＝0，bp放最大，功率给定放零，手自动切换阀放在自动位置的情况下，启动变频电源，增加频率信号，通过调整，使接力器稳定在空载开度处。然后缓慢减少变频电源的频率信号接力器应自动打至全开位置，随后再逐渐升高频率信号，接力器应自动关闭至空载开度处。检查各机构，杠杆是否协调，有无异常。
20.说明水轮机调节系统动态特性试验的目的和基本方法。
试验目的：通过水轮调节系统动态特性试验，检查调速器的质量，保证机组在突变负荷时，能满足调节保证计算要求和所规定的动态指标。掌握机组在过渡过程中的状态和各调节参数变化范围，以及参数变化时对机组过渡过程规律的影响，从而找出最佳参数，提高机组运行的可靠性及稳定性，检查调速器、机组设计及检修质量，保证机组安全运行。
试验方法：(三个试验依次进行)(1)空载试验：初步选取调节参数。
①基本条件： a：油温，油质，油压分格；b：调速器静特性试验与调整完毕， c：手自动切换良好；d：检查调速器各部动作正常；e：机组经过了启动试运行，空载运行稳定性良好。②试验方法： a：准备好记录仪器。b：将调节参数TTbbλ等进行若干组参数组合。c：用频给进行扰动，用示波器记录各波形。d：分析波形。e：选定最佳参数组合。(一组或几组)
五. 计算题
1.某机组压力水管长为500m,水锤压力波传播速度C=100m/S,机组导叶关闭时间为6秒,判断导叶关闭后产生间接水锤还是直接水锤。
解：2L/C=2×500/60=1STｓ=6ｓ〉1s,所以产生间接水锤。
2.某水轮机设计水头为80m,水轮机效率为0.9,额定流量为150/S,计算该水轮机额定出力。
解：N=9.81QHη=9.81×150×80×0.90=105948KW
3.已知水轮机额定出力为100000KW,发电机效率为92％。计算发电机额定出力。
解：Nf=Nη=100000×0.92=92000KW
4.已知机组压力水管长为200m,水锤压力波传播速度为C=800m/S,机组导叶关闭时间为5秒,判断导叶关闭后产生的水锤为间接水锤还是直接水锤。
解：2L/C=2×200/800=0.5S TS=5S-0.5S所以产生间接水锤。
5.有一上开口水箱,装满水,水箱深度为2m,计算水箱底一点绝对压强。
解：P绝=P0+H=98000+9.8×1000×2=117600P
6.某机组运行中甩全负荷,产生间接锤,已知水轮机管道特性系数ρ=0.2,叛断产生为第一相水锤还是末相水锤。
解：τ=αmax/αmax=1,ρτ0=0.2×1=0.2〈1.0
所以发生第一相水锤。
7.有一封闭水箱,水深为2m,水箱液面上气体绝对压强为P0=68600牛顿每平方米,计算水箱底一点的绝对压强。
解：P绝=P0+rH=68600+9.8×1000×2=8820Pa
8.某水轮发电机额定容量为140000KVA,额定电压为13.8KV,求出发电机额定电流。
解：I= SV=140000/ ×13.8=5857A
9.有一上开口水箱,装满水,水箱深度为3M。计算水箱底一点的相对压强。
解：P相=rH=9.8×1000×3=29400Pa
10.已知水轮机额定出力为120000KW。设计水头为70M。该水轮机效率为0.92。求该水轮机额定流量。
解：Q=N/9.81Hη=120000/9.81×700×0.92=190/S
11.已知水轮机水头设计为70米，水轮机效率为0.91，额定流量为150m/s，计算该水轮机的额定出力。
解：N＝9.18QHη＝9.18×70×150×0.91＝93734KW
12.已知某水轮机名义吸出高度为5米，下游尾水位高程为190米，求水轮机按装高程。
解：Δ＝ZXU＋HS＝190＋5＝195m
13.某水轮机某一工况下转轮上一点动力真空为2米，水轮机工作水头为70米，确定水轮机汽蚀系数。
解：σ＝2/90＝0.028
14.已知某水轮机名义吸出高度为3米，水轮机应装高程为190米，计算对应的下游的水位高程。
解：Zux＝Δ—Hs＝190—3＝187m
15.某水轮机额定转速为150r/min ，机组频率为50赫兹，计算发电机转子磁极个数。
解： P＝60f/n＝300/150＝20对20×2＝40 个
16.设计计算中，已知混流式水轮机安装处的高程为190米，装机汽蚀系数为0.02，设计水头为60m,导叶高度为1m, 计算水轮机吸出高度。(经验系数K取1.2)
解：Hs＝10—Δ/900—KσyH＋b0/2
＝10—190/900-1.2×0.02×60＋0.5＝8.8米
17.有一封闭水箱装若干水，液面上气体绝对压强 P0＝68600牛顿/米2，液面下A点淹没深度为2米，求A点的绝对压强值。
解：P绝＝P0＋γH＝686000+9.8×2×1000＝88200Pa
18.水轮机型号为HL220—LJ—450，额定流量为280m/S，工作水头为100米，水轮机效率为0.90，计算水轮机单位流量。
解：Q火1=Q/D1 =280/4.52 ＝0.46m3/s
19.有一封闭水箱装若干水，液面上气体的绝对压强为P0＝72000牛顿/米2，液面下A点淹没深度为2米。求A点相对压强值。
解：P相＝P绝-Pa＝P0＋γH-Pa
＝72000＋9.8×1000×2-98000＝—6400Pa
20.已知水轮机单位转速为17.5r/min，工作水头为100米，水轮机效率为90%，额定转速为125r/min，求该水轮机标称直径。
解：D1=n1 /n=17.5×
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