汽轮机模拟电液式调节系统静态特性数学模型new

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1、万方数据第46卷第2期汽轮机技术Vol46No22004年4月TURBINETECHNOLoGYApr2004汽轮机模拟电液式调节系统静态特性数学模型田鹤年(天生港发电厂，江苏南通226003)摘要：根据调节系统静态特性线在坐标图中的斜率^及位置6为计算单元，提出了建立大型汽轮机模拟电液式调节系统静态特性数学模型的方法；简述r该模型在设计、调整中的应用。关键词：汽轮机；电液调节；静态特性；数学模型分类号：TK363．7+2文献标识码：A文章编号：100l-5884(2004)02_0081．03StaticCharacteristi

2、cMalhematicalModelforTurbineAnalogue日eccric—hyd豫uIicRegulatingSystemTIANHe．nian(Tianshengga“gPowerPlam，jiangsuNantoog226003，china)Ahs打act：U8i“gthedopokandlocatlonbinthec00Idinat。goI1nregLIlaⅡ“g8ynemst眦iccharacten日tictestascakuIati玎gunlt．p”tforwardt}lcmethod缸setdng“pgta

3、tlccha珊c把nsticmmhema6calmodel0fanalogueelectdc—hydral工licregula—ti“g8ystem11sedforl8瑁e·scakturbine，明dbdenyintroduci“g恼印plicationlndesigIl，c且lculationandadjustmentKeywo棚s：tⅡrMⅡo；eJec州c却曲llJjcn!gⅡla妇加；sla廿cc蛔cI岫Ⅱc；啪th锄Ⅱ∞IE口odeJo前言汽轮机间世120年来，调节系统的发展经历了离心飞锤式、液压式、模拟电液式、数字电液

4、式4代型式，其中每新一代系统的诞生均为继承上一代调节系统的调节原理井加以发展的结果。现代汽轮机．为适应多脉冲信号的协调控制及单元机组运行方式的需要，调节系统设计日益复杂化，传统的液压式结构已不能适应这一要求，如今，数字电液调节系统(DEH)已成为国内外新一代汽轮机使用的首选形式。因为数字电液系统的计算原理来源于模拟电液系统(AEH)，因此，为模拟电液调节系统的静态特性建立一套准确而实用的数学模型，无论对设计与调整工作均有必要。在上世纪80年代提出了适用于液压式调节系统的静态特性数学模型，基于相似的建模原理，本文提出模拟电液式调节系统

5、的静态特性数学模型，同时介绍该模型在设计计算、调整试验中的应用。以美国GE公司MARK一Ⅱ型模拟电液型系统作为计算实例。l调节系统静态特性数学模型1l静态特性线在四象限图中的界限位置用于发电的汽轮机组，其功一频调节系统系带有差特性的系统。埘模拟电液式调节系统，也可以按传统的方法将系统划分为3个环节，使用四象限图来对静态特性进行研究。文中将模拟电液调节系统按传统方式分成调速器(即转速传感机构)、传递环节及配汽环节3部分，调节原理简图如图1所示。图l模拟电菠系统调节方框简凰为了设计与计算的方便，当前国外生产厂家在设计中已趋向于将各脉冲信

6、号数值统一化，多数的做法是将额定转速吣100％负荷Ⅳ0及额定主蒸汽压力p。等基本调节信号均统一成10V的直流电压信号，且与所有调门全开相对应，这就为设计、研究带来了方便。实际上为了设置裕量，在额定蒸汽参数下对应全负荷的流量单元输出电压一般(10VDc。进行调节系统静态设计时，只要设定了速度变动率6。(例如定鼠=0．晒)，则可得如图2所示的静态特性线界限位置图。1．2静态特性数学模型确定了静态特性线在四象限图中的位置，按解析几何方法可方便地列出描述各环节输人量与输出量关系的数学模型。收稿日期：2002—12m；修改稿收到日期：2004

7、_02-“作者简介：田鹤年(1939．)，男，高级工程师，从事火力发电厂技术管理工作。调速器：H；^月·以十6Ⅷ(1)传递环节：u。=一％·u。+吒(2)配汽环节：％=^E。Ⅳ+6E(3)联立上述3式后．可得调节系统静态特性数学模型：n=一(^*‘‰。＆E)‘Ⅳ+{6w+(1月‘％)+[b‘(一％)。‰]f(4，万方数据82汽轮机技术第46卷图2静态特性线界限位置图解图简。崎成：n=一≈*#‘Ⅳ+6{#(5)式中，≈目为调速器特性线斜率；E*为传递环节特性线斜率；＆E为配汽环节特性线斜率；m&n为调节系统特性线斜率；6月为调建器特性

8、线n轴截距；靠为传递环节特性线的U轴截距，以为转速控制单元输出直流电压，v；6E为配汽环节特性线的U。轴截距，u。为流量控制单元输出直流电压，V；6％‰为调节系统特性线的n轴截距；n为汽轮机转速，r／mi“；Ⅳ为负荷，以占满负荷％的百