3.3 主控回路设计

根据调速系统的初步设计以及主机对调节保证、过渡过程的要求，确定主控回路的构成以及各逻辑插装阀单元的规格、结构形式、面积比等参数。

3.4 先导回路与主回路设计注意事项

根据逻辑插装阀单元的规格不同，对先导回路及先导阀的最大通流能力的要求也不尽相同。

起调节作用的先导阀的选用可以有比例阀、比例伺服阀、高速开关阀或其他类型的数字阀等供选择，我们主要选用快速开关阀作为调节用的先导阀;不起调节作用的辅助性先导阀，如紧急停机阀，则可直接采用普通用途的标准电磁球阀或电磁滑阀。

必须高度重视压力干扰问题。由于逻辑插装阀实质上是一种压力控制型元件，所以在用于调速器液压控制回路时必须经过严格计算，了解接力器位置随动控制过程中每个局部油路的压力变化情况，注意逻辑插装元件各口的压力变化情况、阀的开关速度;注意分析接力器换向过程及小波动过渡过程中压力变化的影响，充分重视先导油路中单向阀、梭阀的作用及其功能的巧妙应用。如果只是简单照抄某些应用场合的系统图，而未作必要细致的分析计算，则可能影响接力器的运动状态，导致局部误动或动作失调，严重时将导致系统瘫痪。

4 快速开关阀调速器的应用与特点

快速开关阀调速器自1999年首次研制成功实验室样机。首台调速器于2001年5月在黑龙江黑河西沟水电站18 MW机组投入运行，同年在北京密云投运1台15 MW机组的调速器。2002年5月在湖南柘溪水电站1台75 MW的机组上投运。2001年-2002年，运用本产品部分组件取代电液转换环节，解决了福建水口水电站7台220 MW机组长期存在的接力器难以稳定的问题。

快速开关阀调速器的成功应用，获得了越来越多的用户青睐，在包括世界银行贷款国际招标项目的一系列水电建设工程中使用，已出口缅甸，机组最大单机容量已达125 MW，总装机台数已达100多台套，产品系列已涵盖了混流、轴流、冲击、贯流等机型，呈现了良好的发展势头。

大量现场应用实例表明，快速开关阀调速器具有许多不可多得的优点：

(1)利用插装阀优化组合，取消了传统的主配压阀、电液转换器等问题较多部件，从根本上消除了调速器发卡的机理。

(2)由于采用标准件，元器件的互换性好，密封可靠，无连接杆件、管路，无泄漏现象。

(3)运行稳定，调节质量高，维修工作量极小，调整方便。 ’

(4)速动性好，快速开关阀动作时间为3～5 InS，调节迅速可靠，对发挥大型机组在电力系统中的调节作用十分有利。

(5)油压装置油泵动作次数明显减少，启动间隔比目前其他最好的调速器长20倍以上。

(6)设备紧凑，可根据现场灵活设计布置，现场安装调试十分便捷。

2004年5月水利部科技司对该产品组织了技术鉴定，认为成果首次提出了全新的机械液压柜模式，其核心部件为高速开关阀和逻辑插装阀，由逻辑插装阀组件实现主配压阀的功能、无需“中间位置”、而作为先导级的控制元件则由高速开关阀组件实现，能实现全容错、直接数字控制，取消了沿用几十年的传统的电液转换元件，因此在设计理念上是一次根本的变革，使用调速器技术取得了突破性进展。鉴定委员会一致认为该项技术达到了国际领先水平。

应当指出，目前该型调速器是类似产品中唯一获国家专利授权的产品。

5 结束语

本文的目的仅在于抛砖引玉，大量的工业应用证明，数字逻辑插装技术特别适合与现代先进的电子技术相组合，实现逻辑控制、随动控制、数字控制、比例控制等。专家们普遍认为逻辑插装技术的出现可能为液压技术的发展开辟广泛的前景，使液压技术的发展提高到一个崭新阶段;而逻辑插装技术在水轮机调速器中的应用与逐渐普及无疑将对促进调速器的技术进步提供强大动力。如何更合理有效地采用逻辑插装技术构成水轮机调速器液压系统，其涉及的问题还有许多、还有大量深入细致的工作要做。可以肯定地说，采用逻辑插装技术无疑也是水轮机调速器液压系统与现代液压技术接轨的快捷方式之一，且很有可能是迅速提高我国调速器工业技术水准的有效径之一。