ＵＦ４型汞能恒稳式转速继电器制造技术

ＵＦ４型汞能恒稳式转速继电器，是立式水轮发电机组的一种保护和自动化控制元件。该机采用单管式多管式离心水银的功能原理，通过离心水银装置将转速源直接地转变放大成功能信号。除本机和传导部件外，无任何其它附件，所以原理上结构上特别简单。而且工作精度高，全系列型号内为０．５级到２．５级，误差率为±０．４％到±２．２％，稳定可靠性可连续的运行３万个小时以上保持性能数据基本不变。它是６功能的适用于５０转／分到４３０转／分的机组。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及水电站的立式水轮发电机组上的一种转速继电器自动控制装置。现有机组上使用的转速继电器种类型号较多，如机械式的、电气式的、永磁钢式的、也出现晶体管集成电路式的等，这些电气式的多为电压型，即借助于机组的励磁电压做为转速参数的信号源，这种型式的不但元件多、电路和整机结构也较复杂，而且存在着精度较低，误差较大，特别是性能不够稳定的问题，表现在定值容易自行改变，以及调试整定时比较困难，有的出现误动和失灵，不够安全和可靠。为了解决上述问题，曾于1970年研制成功了一种单管式两功能的UF1型汞能恒稳式转速继电器，经过各种性能试验整机工作精度动作误差小于±1.2％转／分，精度可达到1.5级，动作灵敏度，可准确反应以每秒加速40～50转的变化速度上升时，动作误差仍小于±1％转／分，稳定性已超出3万个工作小时，详见(表1至表5)，该机于同年正式装在两台18.000千瓦的机组上，运行至今已达16年之久，工作始终正常，效果良好，1979年4台15.000千瓦的机组，电气式转速继电器由于性能不好用也更换了此型，效果见(表5)也是良好的，但从全面看该型也存在下列问题其一是该机使用功能较少，仅有两个功能，特别是停机终止零速反馈信号功能尚未能解决，不能满足现代化机组的需要；其二是使用转速范围不广泛，局限性较小，特别是对低转速尤其超低速的某些技术问题尚未解决，不能广泛使用。本技术的目的是要提供一种改进的新的UF4型汞能恒稳式转速继电器，它不但完善了多功能(由两功能增到6功能)的需要，而且在应用上也满足了高、中、低、和超低转速机组的使用。同时在整机精度上又有新的提高(最高可达0.5级)，该转速继电器能有效地改善和提高现有机组自动化的技术水平，并能实现运行经济、安全、和可靠的目的。本技术UF4型汞能恒稳式转速继电器的详细内容。本技术主要用于水电站的大、中、小型立式机组，高、中、低和超低转速的水轮发电机组上，用以控制转速和机组实现自动化开、停机的需要。本技术共有6个型号，每个型号的装置都具有下列6种功能。1.过速保护自动停机功能，转速定值为机组额定转速的140％转／分，用于机组发生过速时，紧急自动停机，保护和防止轴承及机件的损坏。2.过速保护紧急信号功能，转速定值为机组额定转速的115％转／分，用于机组发生过速时的一段紧急信号，或根据机组的需要用于自动停机。3.中速发同期信号功能，转速定值为机组额定转速的95％转／分，用于开机过程中自动发出同期并列信号。4.中速发励磁信号功能，转速定值为机组额定转速的85％转／分，用于开机过程中自动发出投励磁的信号。5.低速保护自动刹车功能，转速定值为机组额定转速的35％转／分，用于停机过程中低速下自动刹车强制机组快速停机，防止轴承的损坏。6.零速停机终止反馈信号功能，定值为0，用于停机过程中转速降至0时自动发出停机终止的反馈信号。本技术的主要技术性能有以下6个方面。1.该机共有6个系列型号，它们的使用范围和工作精度是，UF4－A型转速继电器是超低转速系列的，适用额定转速50～62.5转／分，整机工作精度为2.5级，最大误差率为±2.2％，最大误差量为±1.4转／分，UF4－B型低转速系列的、适用额定转速为65～88转／分，整机工作精度为1.5级，最大误差率为±1.23％，最大误差量为±1转／分，UF4－C型中低转速系列的，适用额定转速为91～125转／分，整机工作精度为1.5级，最大误差率为±1.2％，最大误差量为±1.5转／分，UF4－D型中转速系列的，适用额定转速为150～214转／分，整机工作精度为1级，最大误差率为±0.66％，最大误差量为±1.3转／分，UF4－E型中高转速系列的，适用额定转速为250～333转／分，整机工作精度为0.5级，最大误差率为±0.48％，最大误差量为±1.65转／分，UF4－F型高转速系列的，适用额定转速为350～430转／分，整机工作精度为0.5级，最大误差率为±0.48％，最大误差量为±1.8转／分。2.整机灵敏性能较强，动作灵敏准确可靠，灵敏度可达到每秒加速50转以上，最大为100转时动作误差不超出±1转。3.整机性能特别稳定持久，定值整定一次后可连续工作3万个小时以上，保持定值基本不变。4.本技术的系列品种型号、使用规范、基本结构、应用功能、及其技术标准，由(表6)分别给出(共5页)，表中在6个系列品种型号内，共列出28种转速的(机组额定转速)各项数据，从50转／分到430转／分内其余未列出转速的也均适用。5.本技术的过速保护定值140％转／分的动作特性曲线由(表7)给出。6.本技术的工作电源电压为直流48伏或110伏。本技术的具体内容是这样实现的UF4型汞能恒稳式转速继电器，它是由6个系列型号的整机分别构成的，每套整机在体形、结构装配、工作原理和使用功能上都是基本相同的，所以只需写明其中一个整机的具体结构。附图(图1)是根据本技术提出的UF4－A型汞能恒稳式转速继电器的整机结构装配剖面图，该整机主要由4部份核心工作部件组成，它们是过速离心水银装置，中速离心水银装置，低速离心水银装置，和零速离心水银装置，这些水银装置采用了单管式离心水银装置和单列多管式(3个U形管)双列多管式(6个U形管)环列多管式(36个U形管)，下面结合(图1)分别具体说明各部结构及其功能。1.过速离心水银装置(1)它是一部单列多管式的离心水银装置(UF4－C、D、E、F型的为单管式装置未给图)详见(图2)，该装置采用有机玻璃材料制成，A管(转动轴心内侧)为单列3根立管，下端分别的连在3根水平管上(离心功能管)然后集中连接在一根B管(转动轴心外侧)上，构成了功能放大条件，在A、B管的上端，设有一根水平连通管(平衡A、B管液面压力)，在B管顶端平面上设有双功能的水银接点(2)，该接点是通用型的可调节的针杆触头式水银接点，详见附图(图5)它是由输出端子螺钉(1)，调节螺杆(2)，输出端子螺母(3)，过速定值140％接点针杆(4)，和过速定值115％接点针杆(5)等组成，该双功能水银接点的两个触头在静态下与水银液面保持有一定的高度距离，在A管顶端平面上设有输入电源接点(4)，该接点是通用型固定式的，详见附图(图7)，它是由输入端子螺钉(1)、接点座(2)、和固定接点针杆(3)所组成。在静态下该接点触头直接浸入水银液面内一定深度，在水银装置内保持有一定标高的水银液面(纯质水银溶液)并全封闭在水银装置内。整个离心水银装置由两个调定螺栓(3)固定在定值调定板(20)上，根据转速定值的需要，可以对离心水银装置按照定值刻度标尺(21)的指示刻度进行调定，水银接点(2)可配合进行精调达到精确为止。2.中速离心水银装置(7)，该水银装置除转速定值的数据不同外，其余全部结构装配和过速离心水银装置(1)完全相同。3.低速离心水银装置(23)，它是一部双列多管式的离心水银装置，详见附图(图3)，该装置采用无色透明的有机玻璃材料制成，A管(转动轴心内侧)是1根立管，B管(转动轴心外侧)是双列的6根立管，在立管下端分别连在6根水平管(离心功能管)上，然后集中连接在1根A管立管上，给离心功能效果，直接构成了放大条件。在A管顶端和B管顶端两管之间，设有水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
立式水轮发电机组上使用的ＵＦ４型汞能恒稳式转速继电器，该继电器共有４部Ｕ形管式的离心水银装置，它们是过速离心水银装置（１），中速离心水银装置（７），低速离心水银装置（２３），零速离心水银装置（５），其特征是：Ａ、所述过速（１）和中速（７）两部离心水银装置是单列多管式的装置（３个Ｕ形管的装置，装在ＵＦ４－Ａ、Ｂ型两种继电器上）；Ｂ、所述过速（１）和中速（７）两部离心水银装置是单管式的装置（１个Ｕ形管的装置，装在ＵＦ４－Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ型４种继电器上）；Ｃ、所述低速离心水银装置（２３）是双列多管式的装置（６个Ｕ形管的装置）；Ｄ、所述零速离心水银装置（５）是环列多管式的装置（３６个Ｕ形管的装置）；Ｅ、所述过速（１）和中速（７）及低速（２３）这３部离心水银装置，以及整定机构和一套传导装置，都是以零速离心水银装置（５）为继电器的底盘，而装配在一起构成一部继电器的。

【技术特征摘要】
1.立式水轮发电机组上使用的UF4型汞能恒稳式转速继电器，该继电器共有4部U形管式的离心水银装置，它们是过速离心水银装置(1)，中速离心水银装置(7)，低速离心水银装置(23)，零速离心水银装置(5)，其特征是A、所述过速(1)和中速(7)两部离心水银装置是单列多管式的装置(3个U形管的装置，装在UF4-A、B型两种继电器上)；B、所述过速(1)和中速(7)两部离心水银装置是单管式的装置(1个U形管的装置，装在UF4-C、D、E、F型4种继电器上)；C、所述低速离心...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚志富，
申请(专利权)人：褚志富，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]