汽轮机数字电液调节系统讲课教案.ppt

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1、汽轮机数字电液调节系统机械液压式调节系统（MHC）：早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤（或旋转阻尼）、杠杆、凸轮等机械部件和错油门、油动机等液压部件构成的，称为机械液压式调节系统（MechanicalHydraulicControlSystem,MHC）,简称液调。模拟电调系统（AEH）：在此之前还有过电液并存的系统，随着电气元件的可靠性的提高，20世纪50年代中期，出现了不依靠机械液压式调节系统做后备的纯电调系统，开始采用的纯电调系统是由模拟电路组成，称为模拟式电气液压调节系统(AnalogElectricHyd

2、raulicControlsystem,AEH),简称模拟电调。数字电调系统（DEH）：随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用，20世纪80年代，出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统（DigitalElectricHydraulicControlSystem,DEH）,简称数字电调。汽轮机自动调节系统的发展历程DCS与DEH都是电厂过程控制系统DEH是特殊的小型DCS系统：转速控制，负荷控制，伺服控制，系统对象响应块，专业特殊硬件(转速卡、超速保护卡、伺服卡），没有手动功能（特别在EH系统环节中

3、），可靠性要求更高，有的场合硬件要求三取二。目前DCS硬件特别是控制器控制周期不能满足DEH大阶跃工况，如并网运行转为孤网运行。DCS与DEH液压系统具有驱动力大、没有惯性定位精度高、动态响应快、可靠性高等优点，并具有一定的信号综合、放大能力，是汽轮机理想的控制系统，至今仍广泛应用在汽轮机控制系统中，是汽轮机控制系统基本组成部分。目前汽轮机DEH的液压系统基本采用两种压力等级方式：高压抗燃油系统系统压力14.5Mpa低压透平油系统系统压力小于2.0Mpa液压系统的特点电液控制系统由电气和液压两部分组成，如何将电气

4、信号转换成液压信号，便成为电调系统的关键。在高压系统电液转换元件称为电液伺服阀。最为人们所熟知的电液伺服阀为美国MOOG公司生产的喷嘴挡板式电液伺服阀，简称MOOG阀，是一种定型的产品，广泛应用于高压液压电液伺服系统中。具有控制精度高，动态响应快的特点。但是其抗污染能力较差，对液压油的清洁度要求很高。在低压系统中，电液转化元件成为电液转换器。由于低压透平油液压系统为汽轮机传统的液压控制系统，国内、外许多厂家都开发过，电液转换器与自己的液压系统配套，以适应电调发展的需要。例如：国内的汽轮机厂有自己的电液转换器，没有

5、形成行业通用的电液转换器SVA9、DDV634,电液转换蝶阀放大器，REXA阀、CPC、VOITH、TM25,电液转换的问题由计算机控制系统和以抗燃油为工质的高压液压系统构成了高压抗燃油数字电液控制系统，简称高压抗燃油DEH，采用MOOG阀，作为电液转换元件。纯电调是相对电液并存而言的一种控制形式。在电调发展初期，由于担心电气部分不可靠，还保留了一个液压控制回路，称为电液并存。电调发展至今已无保留液压备用的必要，撤消液压备用回路后的电液控制系统称为纯电调。系统采用磷酸酯型抗燃油为工质，以杜绝火灾隐患。计算机控制系

6、统和高压液压系统（包括电液伺服阀）都是专业化极强、非常成熟的工业领域，两者很容易结合起来，构成理想的汽轮机数字电液控制系统，正好能适应大型机组的自动化要求，所以高压抗燃油数字电调已成为大型机组典型的控制系统。高压抗燃油纯电调由计算机控制系统和低压透平油液压系统构成的低压透平油数字电液控制系统，简称低压透平油DEH，也是一种纯电调，能达到高压抗燃油DEH同样的性能和功能。低压透平油液压系统是汽轮机制造厂传统的液压系统，低压透平油纯电调的发展远不如高压抗燃油纯电调快，其主要原因是电液转换问题解决不好，缺少像高压系统的

7、电液伺服阀那样规范而高性能的电液转换元件低压透平油纯电调控制系统的信号测量、给定装置及信号综合比较放大均由计算机控制系统实现，执行部分及配汽机构仍可沿用传统液调的。对于大型机组的液压系统通常采用高压抗燃油作为工质，执行部分及配汽机构改为一机一阀形式，机械凸轮改为电气凸轮。多采用纯电调形式。采用进口液压设备作电液转换：SVA-9、MOOG阀、DDV阀、REXA阀等。伺服系统有电液油动机型、电液放大器型、REXA阀型等。数字控制的重要特点为离散控制，需要采用足够小的采样周期才能达到稳定性要求。低压透平油数字电调系统D

8、EH调节系统静态特性调节系统静态特性要使调节系统能够对转速（电网频率）及功率进行调节，汽轮机调节系统必须具有稳定的静态特性和动态特性。所谓调节系统静态特性是指汽轮机在单机运行时，在平衡状态时，汽轮机功率和转速的关系，在功率N和转速n直角坐标系上应是从左至右向下倾斜的曲线，具有这样形状的静态特性才是具有稳定性。1·调速系统不等率单独运行的汽轮发电机组从空负荷工况变化到额定负