汽轮机自动调节的基本概念

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1、第一章汽轮机自动调节的基本概念第一节汽轮机自动调节的基本内容一、汽轮机调节系统的基本任务:保证供电的数量和质量数量电能不能大量储存，根据用户的电力需要调整汽轮机功率P质量电压U汽轮机转速n发电机励磁电流调节i频率f汽轮机转速np-发电机磁极对数（大多一对）n=3000rpmf=50Hz我国《电力工业技术管理法规》要求：电网频率变化范围：3000MW以下±0.5Hz；3000MW及以上±0.2Hz机组转速允许变化范围就是:3000+30rpm(+12rpm)二、汽轮机调节系统的基本内容1、自动检测系

2、统DASTSI2、自动保护系统OPC（CIV、LDA、OPC）ETS机械超速和手动脱口3、自动调节系统n、P、其它子系统（MCS）4、程序控制系统ATC第二节汽轮机自动调节系统的发展一、机械液压式调节系统（MHC）MHC–mechanicalhydrauliccontrol采用机械离心式控制器。摩擦、间隙、死区，疲劳断裂等问题。二、电气液压是调节系统（EHC）EHC–electrichydrauliccontrol2个控制器存在切换问题三、模拟式电液调节系统（AEH）AHC–analogelect

3、richydrauliccontrol模拟电路组成（电液转换器连接）四、数字式电液调节系统（DEH）DHC–digitalelectrichydrauliccontrol小型计算机，微机，DCS第三节汽轮机自动调节系统的基本原理汽轮机调节系统的基本任务:数量：P质量：n假设有一台汽轮机拖动一台发电机单独向外供电，且没有调节系统机组运行时，转子上受到三个力矩的作用：MT-汽轮机的主动力矩；ML-发电机的反力矩;MF-摩擦力矩。根据牛顿第二定律，转速的变化与力矩的关系为：式中：J——汽轮发电机组转子的

4、转动惯量；ω——转子旋转的角速度。若忽略摩擦力则有：稳定工况：MT=MLω=Cn=C负荷减小时：MT＞MLω↑n↑稳定在较高转速运行负荷增大时：MT＜MLω↓n↓稳定在较低转速运行为有自平衡能力对象自平衡能力相当薄弱，当外界负载变化时，要通过相当大的转速变动才能达到新的平衡。一般，负荷变化10％，转速将变化20-30%。转速的巨大变化，不仅不能满足供电品质的要求，而且也将威胁机组自身的安全。为了保证负荷变化时，减小转速波动，必须配调节系统。在负荷变化(ML)时，改变汽轮机进汽量，从而改变MT,从而

5、保证供电质量。一、机械液压式调节系统--为有差调节系统1、直接调节重锤位移直接带动调节阀缺点：调速器能力有限工作过程：1、当转速升高时，重锤在离心力的作用下向外张开，使滑环向上移动2、通过刚性的杠杆关小调节汽阀，使转速下降3、当转速降低时，动作过程相反调节的任务就在于：随着机组角速度的变化，来增加或减少蒸汽流量，以此来保持能量平衡。注：1、汽轮机的负荷都是通过转速（电网频率）的变化来调节的2、调速器滑环的位置与汽轮机的阀门位置是一个固定的对应关系,也就是说一定的汽轮机转速与汽轮机的功率是一一对应的

6、2、间接调节调节器所带的不是调节阀，而是断流式滑阀-错油门有差调节：稳定时，不同的功率对应不同的转速。工作过程：1、调速器带动的是油动机滑阀，而由压力油来驱动阀门2、当转速升高时，滑环向上移动，通过刚性的杠杆带动油动机滑阀向上移动，油口a打开，压力油进入油动机上部，同时油口b打开，油动机下部的油排回油，油动机5活塞向下移动，关小调节汽阀，使转速下降3、同时反过来，油动机5活塞向下移动带动滑阀4向下移动，当油动机滑阀4回到原来的中间位置时，油口a、b关闭，油动机恢复到静止状态4、当转速降低时，动作过

7、程相反。注：1、调速器带动的不是阀门，而是一个断流式的滑阀，由油动机活塞上下的压差来驱动阀门，因此，可以通过增大油动机的活塞面积或供油压力，以产生足够的力来带动阀门运动。2、由于阀门停止运动时，滑阀4必须回到中间位置，因此调速器滑环的位置与汽轮机的阀门位置仍然是一个固定的对应关系。也就是说一定的汽轮机转速与汽轮机的功率是一一对应的。二、汽轮机调节系统的静态特性P-n关系1、定义：在调节系统的作用下，稳定状态时，功率P与转速n之间的对应关系。Ⅰ象限：调节系统的静态特性P-n关系Ⅱ象限：调速器的静态特

8、性：x=f(n)Ⅲ象限：油动机和错油门的静态特性：m=f(x)Ⅳ象限：调节阀的升程流量特性：P=f(m)滑环位置油动机行程2、评价调节系统静态特性的主要指标（δε）（1）转速不等率-曲线倾斜程度定义：空载时的转速满负荷时的转速汽轮机额定转速注：A、决定一次调频的能力的强弱一次调频：在电网中并列运行的机组，在电网的有功功率平衡状态遭到破坏而引起电网的频率偏离给定值时，网内各并列运行机组的调节系统将根据各自的转速调节特性，快速改变自身的有功功率，以期尽快恢复电网的有功功率平衡，阻碍电网