电厂汽轮机原理及系统ch6汽轮机调节系统

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1、Ch6汽轮机的调节1本章内容提要汽轮机调节的任务与组成汽轮机调节系统的静态特性、动态特性汽轮机液压调节系统中间再热机组的调节汽轮机保护系统及主要装置数字电液调节系统(DEH)简介26.1汽轮机调节的任务与组成供电品质的主要标准——电压、频率同步发电机的特性端电压决定于无功功率，频率决定于有功功率电压与频率调节无功功率决定于励磁，有功功率决定于原动机的功率。故发电机的电压调节归励磁系统，频率调节归汽轮机的功率控制系统。36.1汽轮机调节的任务与组成主动力矩：蒸汽驱动力矩阻力矩：电磁阻力矩机械摩擦阻力矩当外界电负荷增大时，发电机的电磁阻力矩

2、增大，导致转子的转速下降；反之，转子的转速上升。因此，汽轮机应根据转速偏差改变调节汽门的开度，即改变进汽量和焓降，使蒸汽的驱动力矩与电磁阻力矩及摩擦力矩相平衡。故汽轮机调节系统有时称为调速系统。机组力矩与转速关系46.1汽轮机调节的任务与组成转子运动方程与汽轮机调速机组的自调节特性外界负荷改变时，可自动稳定到一个新工况有差调节调节系统调节后，若nA和nB有差值调节系统的基本工作原理及组成直接调节系统、间接调节系统闭环的汽轮机自调节系统组成转速感受机构传动放大机构执行机构调节对象56.1汽轮机调节的任务与组成转速感受机构转子转速转变为一次控

3、制信号中间放大机构中间功率放大油动机执行机构配汽机构油动机行程与蒸汽流量非线性校正机构同步器单机时改变机组转速和并网时改变机组功率启动装置启动冲转、提升转速至同步器动作转速66.1汽轮机调节的任务与组成调节系统的种类机械液压调节系统由纯机械(如杠杆、曲柄、凸轮等)、液压(错油门、油缸等)部件组成。系统复杂，控制精度低，维修困难，可靠性较差。模拟电液调节转速感受器将转速信号转变为模拟电信号，中间放大及配汽特性的非线性校正采用模拟电路，控制信号与油动机行程反馈信号差动后经功率伺服放大输入到电液转换器(或称电液伺服阀)，控制油动机的行程。系统得

4、到简化，控制精度得到提高，但模拟电路存在温漂、时漂，复杂非线性校正和控制算法难以实现。数字电液调节转速感受器产生的转速脉冲，经计算机脉冲计数器计数后转速为数字式转速信号，功率等信号由A/D转换变为数字信号。中间放大及配汽非线性校正几各种复杂控制算法由软件来实现。系统简单，控制精度高，可靠性强，维修方便，自动控制水平很高。7旋转阻尼液压调速系统86.2汽轮机调节系统的特性6.2.1静态特性6.2.2动态特性96.2.1汽轮机调节系统的静态特性汽轮机调节系统静态特性的四方图完整描述调节系统转速感受特性、中间放大特性、配汽特性和功率—转速静态特

5、性的四象限图。四方图对机械液压、模拟电液、数字电液调节系统均适用，但表述方式有所不同。II象限转速感受特性—转速与一次控制信号关系III象限中间放大特性—一次控制信号与油动机行程关系IV象限配汽特性—油动机行程与机组功率关系I象限调节系统静态特性—功率与转速关系速度变动率速度变动率，又称速度不等率，用来描述四方图中I象限曲线的斜率。汽轮机空负荷时所对应的最大转速与额定负荷下所对应的最小转速差，与额定转速的比，称为速度变动率。106.2.1汽轮机调节系统的静态特性频率的一次调整由汽轮机转速控制或调节器感受电网频率(周波)变化，改变有功功率输

6、出，维持同步区域电网负荷平衡。特点机组调节，有差调节，机组功率改变量正比于频率偏差频率的二次调整电网根据区域电网频率偏差和网际交换功率偏差，通过平移机组调节静态特性线改变组的功率输出特点电网调节，消除频率偏差，维持电网频率在额定值附近0f一次调频二次调频1fPS1PS功频率率116.2.1汽轮机调节系统的静态特性速度变动率描述了单位转速变化所引起的汽轮机出力的增减。机组并网运行时，各机组感受的电网频率变化是相同的，但因调节系统速度变动率的不同，所产生的功率相对改变是不同的。利用静态特性线斜率与速度变动率的关系求得很明显，在电网频率变化相同

7、情况下，速度变动率大的机组功率相对变化就小。反之，速度变动率小的机组功率相对变化就大。因此，增强机组一次调频能力，速度变动率应取得小些。反之，对带基本负荷机组，速度变动率应取大些。一般速度变动率为5%。过小的速度变动率不利于机组稳定运行，因为电网频率稍有变化就会使汽轮机产生较大的功率改变。故一般速度变动率不小于3.0%。对机械液压调节系统，速度变化率不宜过大，因为在机组甩负荷时，过大的速度变化率使调节系统的响应速度减慢，有可能引起超速。此外，甩负荷后稳定转速过高，也不利于机组的安全，故一般不大于6%。126.2.1汽轮机调节系统的静态特性

8、局部速度变动率实际的调节系统，因转速感受和中间放大及配汽机构均存在非线性，这样，在整个调节范围内，速度变动率并不是常数。另一方面，从实际运行方面，也不希望速度变动率均匀分布。按速度变动率的定义