动力机械6-汽机调节

汽轮机调节系统简介第一节汽轮机调节的任务与型式•一、汽轮机调节的任务•电力用户对电力的供应有一定量和质的要求。•量的要求：功率的大小•质的要求：一是电压，二是频率。60npfetMMdtdInpMit9555磁极对数；转速，，其中：pnnpfrpm60etMMdtdI)(9555260000)(6021000)(1000mNnpnpMkWnMkWMpiittti力矩平衡：力矩、功率、转速的关系：频率：•汽轮机调节的任务是及时调整汽轮机的功率，使它能满足外界负荷变化的需要，同时保证转速在允许的范围内。•二、汽轮机调节系统的型式•汽轮机调节系统按其结构特点可划分为两种型式即液压调节系统和电液调节系统。•（一）液压调节系统•（二）电液调节系统•1．功频电液调节系统•2．数字电液调节系统•三、各种调节系统的比较•功频模拟电调与液压调节系统的比较：•（1）模拟电调系统的电气部分，具有快速、准确和灵敏度高的特点•（2）功频模拟电调为多回路多变量调节系统，PID的综合运算能力强，具有较强的适应外界负荷变化和抗内扰能力，•（3）功频模拟电调的静态特性和动态特性好•（4）功频模拟电调可提供调频、带基本负荷和单向调频等不同的运行方式。•（5）功频模拟电调有利于机组的自动化•数字电调和模拟电调的比较，•（1）用计算机取代模拟电调中的电子硬件，特别是采用微处理机和使功能分散到各处理单元后，显著提高了可靠性。•（2）计算机的运算、逻辑判断与处理功能特别强，除控制手段外，在数据处理、系统监控、可靠性分析、性能诊断和运行管理(参数与指标显示、制表打印、报警、事故追忆和人机对话)等方面，都可以得到充分的发挥。•（3）调节品质高，系统的静态和动态特性良好•（4）利用计算机有利于实现机组协调控制、厂级控制以至优化控制第二节液压调节系统•一、液压调节系统的工作原理•调节对象：调节系统对其作用的那个装置叫调节对象。•被调量：被系统调节的物理量叫被调量•给定值：被调量应保证达到的值叫给定值，•扰动：引起被调量变化的各种因素都叫做扰动，•反馈：将输出信号的一部分返回到输入端叫做反馈。•闭环与开环：调节系统的被调量与输入量之间存在着反馈的回路叫闭环，不存在反馈的系统叫开环。•过渡过程：系统受扰动后动作，输出量或系统中其它中间参数随时间变化的过程叫过渡过程。（一）液压调节系统的转速控制原理•要使该调节系统受外界负荷扰动后达到新的稳定状态，则必须同时具备下述两个基本条件：•（1）主回路稳定条件•（2）子回路稳定条件——阀位偏差信号，即0Mx01xxn（二）典型液压调节系统的工作过程•1．高速弹性调速器液压调节系统•2．径向泵液压调节系统•3．旋转阻尼液压调节系统第三节液压调节系统•一、液压调节系统的工作原理•二、液压调节系统静态特性•稳态时汽轮机的功率与转速之间的一一对应关系称为调节系统的静态特性，而描述功率与转速关系的曲线称为调节系统的静态特性曲线•（一）液压调节系统静态特性线•通过试验或计算得到各组成环节的静态特性曲线后，用作图的方法求取调节系统的静态特性•四象限图中各参数正方向的规定：转速、功率、油压均以增加方向为正；油动机形行程以功率增加方向为正；调速器滑环、压力变换器活塞、碟阀等部套以转速增加的位移方向为正。图6－6调速系统的四象限图nmPxn1n2转速感受机构静态特性传动放大机构静态特性配汽机构静态特性调节系统静态特性•（二）转速变动率•1．转速变动率的定义•当汽轮机单机运行，电功率从零增加到额定值时，转速相应从n1变到n2，转速的改变值n=n1-n2与额定转速之比的百分数称为调节系统的速度变动率（或称为转速不等率）。即%100021nnn•2．转速变动率对一次调频的影响•电负荷改变引起电网频率变化时，电网中并列运行的各台机组均自动地根据自身的静态特性线承担一定负荷的变化以减少电网频率的改变，这种调节过程称为一次调频•3．局部转速变动率•（三）迟缓率•1．迟缓现象及迟缓率的定义•由于摩擦、间隙、滑阀过封度及油的粘滞力的影响，调节系统的静态特性曲线不是一根，而是一条静态特性带，这种现象称为调节系统的迟缓现象•通常用迟缓率来衡量迟缓程度，在同一功率下因迟缓而出现的最大转速变动量与额定转速的比值百分数被定义为迟缓率，即•机组单机运行时，迟缓会引起转速自发变化（即转速摆动）•机组并网运行时，迟缓会引起功率自发发生变化（即功率飘移）。•（四）蒸汽参数变化对静态特性的影响%100%10000nnnnnba•综上所述，由于液压调节系统只能根据转速变化信号来自动调节功率，而无法接受蒸汽参数变化信号来自动调节功率，因此，液压调节系统不具备抵抗蒸汽参数变化等内部扰动信号的能力。•（五）同步器•1.同步器的用途。•（1）调整单机运行机组的转速•（2）调整并网运行机组的功率•操作同步器连续平移静态特性曲线，就能连续增减并网机组的负荷。同步器起着“功率给定”作用。•2．同步器的调节范围•同步器的调节范围是指操作同步器能使调节系统静态特性线平行移动的范围。