汽轮机调节系统

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1、第六章汽轮机调节系统第六章汽轮机调节系统第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理第二节液压调节系统第三节中间再热式汽轮机的调节第四节调节系统的试验和调整第五节汽轮机功频电液调节第六节背压和抽汽式汽轮机的调节第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理在我国，电网系统容量大于3000MW时，电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz(转速波动±12r/min)。系统容量小于3000MW时，偏差值可以放宽到±0.5Hz(转速波动±30r/min)一、概述1.自动调节的任务目前，电能还不能低成本、高效率储存，要求发电厂

2、必须根据电力用户的需要及时改变电能的产量，以保证供电质量（电压和频率满足要求）。电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差不超过±1.0Hz(转速波动±60r/min)。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理转子上的力矩蒸汽主力矩发电机电磁阻力矩摩擦阻力矩转子运动方程相对很小，可以忽略机组的转速，即电网频率由转子运动的平衡方程确定①电网负载与功率平衡时：，如图a点，n=na如图b点达到新平衡，n=nb②电网负载减少，阻力矩特性线变为Me2如机组进汽量不变汽轮发电机组的自调节特性。第一节汽轮机自动调节和保护

3、的基本原理力矩转速Mt1Me2Me1naanbb依靠机组的自调节特性，当外界负荷变化较大时，机组转速变化较大，不能满足供电频率、电压的要求。如图达到新平衡点c，n=nc调节系统感受转速变化，通过改变进汽量可以使机组发电功率与外界负荷适应，维持电网频率基本不变。③有自动调节系统，转速升高时，减小机组进汽量力矩转速Mt1Me2Me1naanbbMt2cnc第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理Me↓→n↑→G0↓→Mt↓(Mt1→Mt2)主力矩特性线变为Mt2，即汽轮机调节系统的任务：就是当外界电负荷改变

4、，电网频率有一很小变化时，调节系统自动改变汽轮机的进汽量，使机组发出的电功率与外界电负荷相适应，且保证调节后机组转速的偏差不超过规定的范围。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理2.直接调节和间接调节（1）直接调节当外负荷变化，转子力矩平衡被打破后，转速感受机构（调速器）感知转速的变化，通过传递放大机构将信号放大，传给配汽执行机构，改变调门开度。o直接调节系统示意图和方框图转速感受机构传递放大机构配汽机构调节汽门由调速器本身直接带动，称为直接调节。调节汽门汽轮机调速器μn第一节汽轮机自动调节和保护的基

5、本原理（2）间接调节系统反馈是刚性反馈。bac压力油回油_汽轮机调节汽门调速器油动机+反馈当外界负荷变化时，调节系统动作结束后，机组并不维持转速不变，不同的负荷对应不同的稳定转速，只是转速的变动较小，这种被调量调节前后不同的调节是有差调节。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理如被调量调节前后保持一致，成为无差调节。采用弹性反馈可实现无差调节，不用于转速调节，用于供热汽轮机的调压系统，维持压力不变。3.有差调节与无差调节bac压力油回油无差调节系统示意图4.速度调节和功率调节根据汽轮机的转速单冲量来控

6、制调节汽门的开度，为速度调节。根据汽轮机的转速和功率双冲量来控制调节汽门的开度，为功--频调节。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理UfP给定P-f关系UfUP汽轮发电机组油动机、调节汽门测速元件PI调节器测功元件功频电液转换器功率放大器功--频电液调节系统方框图第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理二、调节系统的静态特性（一）静态特性曲线及四方图稳定工况下，汽轮机功率和转速之间的关系，称为调节系统的静态特性。Pn△z△mP1P2配汽机构特性曲线传递特性曲线调速器特性曲线调节系统静态特性曲线调节系统的

7、四方图油动机位移功率转速调速器位移第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理（二）速度变动率汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对应的最小转速之差，与汽轮机额定转速之比，称为调节系统的速度变动率，或称为速度不等率，其表达式为：np速度变动率决定了静态特性曲线的倾斜程度δ大δ小p0汽轮发电机组并网运行时，其转速等于电网频率，电网中所有发电机组输出功率的总和与所有负载消耗功率的总和平衡时，电网频率保持稳定。也就是说，电网频率（并网机组的转速）是由电网中所有机组共同调节的。单机运行并网运行速度变动率决定

8、了外负荷变化时的转速变化量。速度变动率对机组运行的影响第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理npP2n2P1n1n’2单机运行npP2P1n1n2并网运行P’1P’2第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理当外负荷变化时，并网机组的总功率与电负荷失衡，引起电网频率变化，并网机组按各自静态特性曲线改变功率，使电网频率变化等于总负荷变化，这个过程叫做一次调频。电网总负荷变化量在参加一次调频的各机组间如何分配？可见，在外负荷变化引起电网频率变化时，参加一次调频的机组按照各自速度变