汽轮机原理第六章.ppt

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1、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电力生产的任务供给用户的电能数量质量按照用户随时变化的用电需要，及时改变发出的功率电压调整励磁机的电流频率n-汽轮机转速P-发电机电机对数，对全速机为1电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz(转速波动±12r/min)系统容量较小（<3000MW）时，偏差值可以放宽到±0.5Hz(转速波动±30r/min)一、自动调节的概念1.自动调节的任务⒉转子运动方程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，可以忽略力矩转速Mt1Me2Me1naanbb

2、Mt2cnc①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。力矩转速Mt1Me2Me1naanbbMt2cnc③电网负载减少如机组感知到转速上升减少进汽量如图c点达到新平衡，n=nc必须在汽轮机上安装自动调节系统第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理当外界电负荷发生改变时，汽轮机转速有一个很小的变化时，自动改变进汽量，使发出的功率与外界电负荷相适应。并保证调节后的机组转速的偏差不超过规定的小范围。汽轮机自动调节系统的任务：第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理2.

3、直接调节和间接调节调节汽门由调速器本身直接带动，称为直接调节直接调节当外负荷变化，转子力矩平衡被打破后，感知转速的变化的装置叫调速器o汽轮机调速器调节汽门间接调节系统汽轮机调节汽门调速器油动机+_第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理压力油回油bac3.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，这种调节是有差调节。有差调节根本原因，反馈是刚性反馈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。无差调节第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理4.速度调节和功率调节根据

4、汽轮机的转速来控制调节汽门的开度，称为速度调节系统根据汽轮机的转速和功率来控制调节汽门的开度，称为功率调节--功频电液调节η给定汽轮机电液转换器测频元件错油门油动机功率放大PI调节器测功元件UpUfUfp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状态下，汽轮机的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四方图（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

5、速度变动率，或称为速度不等率，其表达式为：第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理速度变动率对机组运行的影响单机运行npnpP2n2P1n1调节系统使机组转速沿静态特性曲线变化，从而减少转速变化。并网运行速度变动率决定了外负荷变化时的转速变化量n’2速度变动率决定了静态特性曲线的倾斜程度机组单机供电外负荷变化时汽轮发电机组在并网运行期间，其转速与电网频率对应，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，并网机组的转速是由电网中所有机组共同调节的。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，电网所有机组的总功率与

6、电负荷失衡，引起电网频率变化，要求并网机组迅速按各自静态特性曲线改变功率，使电网变化等于总负荷变化，减少电网频率的变化量，这个过程叫做一次调频。在参加一次调频的各机组间以两台机组并列运行为例说明电网总负荷变化量如何分配？P1n1nPnPn2P2△P1△P2第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理可见，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动率自动分配总负荷变化量。速度变动率小的机组，承担负荷变化大，一次调频能力强。速度变动率大的机组，承担负荷变化小，一次调频能力弱。不同机组对速度变动率的要求尖峰负荷机组较小，一般为3%～4%，一般的范围为3

7、%～6%也不能过小nP极端情况机组功率在零负荷和满负荷间晃动，不能稳定运行。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理np30003180甩全负荷后，机组转速稳态变化量3270nt30003180动态过程转速最大超调量一般为3300机组超速保护动作转速带基本负荷机组较大，一般为也不能过大4%～6%，第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理㈢迟缓率P2P1PnP0调节系统，升速过程和减速过程各有一根静态曲线，不相重合，形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，通常用调节系统的迟缓率表示。n1,n2表示在机组同一功率下的最高和最低转速n0是汽轮机的额定转速迟缓率越小越好液压调

8、节系统功频电液调节系统第