调速系统速度变动率（谈调速系统电气速度与机械速度之间的关系）

在进行新建或改造水电站调速系统的无水试验时，有一项非常重要的试验，它是进行后续试验的前提和基础，这项试验完成的质量高低直接关系到水轮发电机组甩负荷试验的成功与否，这是项什么试验呢？

这个试验就是调速系统的开、关机时间整定试验，简称开、关机试验。看似非常普通的试验，但其意义是非常重大的。

先简述一下调速系统开、关机时间范围的界定。所谓开机时间是指调速系统的接力器在液压作用下，导（轮）叶系统由0%开度打开到100%开度所需要的时间；关机时间反之亦然。

通过上面的简述，开、关机时间反映的是在调速系统的液压控制作用下，导叶和轮叶的接力器的开、关动作运动的速度，其速度的整定值是水电勘测设计研究院（有的是水轮机厂家）通过调保计算得出的理论值，在做调速系统无水试验时，作为调整开、关机时间的依据。如图1所示，是某水电厂整定导叶关闭的速度曲线，其斜率就是导叶关闭的速度。

图1 导叶关闭速度曲线

调速系统在整定开、关机速度试验的时候，通过调整调速器主配的开关机调整螺母，如图2所示。通过调整开关机调整螺母，使调速液压系统的开、关机速度满足调保计算速度要求。其测试速度的方法是通过人为手动操作调速器的手轮和紧急停机阀，使调速器主配主阀芯在调整的开关机调整螺母的极限位置下运动（得到最大油流窗口），使其产生二级液压放大推动导（轮）叶的接力器运动，这种通过人为操作机械使接力器运动产生的速度称之为调速系统的机械速度，它是调速系统接力器运行的基础速度，记为Vm。

图二 开关机调整螺母

调速系统在电站生产运行过程中，是处于自动运行状态的，这就需要微机控制先导驱动器件，如图3所示。先导驱动器件进而控制调速器的主配，如图4所示，实现二级液压放大推动导（轮）叶接力器运动，这种由电气控制作用主配使接力器运动产生的速度称之为调速系统的电气速度，记为Ve。

图3 先导驱动器件

图4 先导器件控制主配

归根到底，调速系统的电气速度是以机械速度为基础的，电气作用调节的品质也是以机械液压为基础的。甚至可以说电气是机械的辅助。因为电气作用的最终对象是调速器的主配，而主配的开关机调整螺母调整完毕后，已经确定了调速系统接力器运行的基础速度Vm。因此调速系统的电气速度Ve无论怎么调整，都不会超过调速系统的机械速度Vm，即Ve<=Vm。

无论是调速系统的机械速度Vm，还是调速系统的电气速速Ve，它们都得满足水轮发电机组的调保计算要求的速度。因此，在调整调速系统的电气速度时，需要精心调整先导器件的电气控制参数，使Ve满足系统的调保计算的速度要求，这是水轮机调速系统在无水调试的又一个重要试验，试验最终目标从理论上讲，要到达 Ve=Vm,即使不能调到完全相等，也要使两者无限接近，如此，才真正做到机电一体化。

调速系统电气速度调整的质量，直接关系到调速系统运行的自动化水平，影响水电发电机组的经济稳定运行。因此，必须引起足够的重视。