ch6_汽轮机调节保护系统

1、12345转速调节对象转速调节对象转子的转动方程：转子的转动方程：fgtMMMdtdJ式中：式中：J 汽轮发电机组转子的转动惯量汽轮发电机组转子的转动惯量 转子的旋转角速度转子的旋转角速度 Mt汽轮机蒸汽转矩汽轮机蒸汽转矩 Mg发电机电磁转矩发电机电磁转矩 Mf各种阻力矩各种阻力矩 6XHDEH III 转速调节原理转速调节原理78再热器储存大量蒸汽，在机组甩负荷时再热器储存大量蒸汽，在机组甩负荷时, ,即使即使高压调门关闭，再热器蒸汽进入汽轮机仍有可高压调门关闭，再热器蒸汽进入汽轮机仍有可能产生严重超速，为此能产生严重超速，为此设置中压调节汽门设置中压调节汽门。为减小中压调门节流损失，通常在

2、机组负荷为减小中压调门节流损失，通常在机组负荷30%30%以上时中压调门全开。以上时中压调门全开。再热器储汽量变化产生的动态滞后，限制了机再热器储汽量变化产生的动态滞后，限制了机组响应外界负荷变化要求的速度，要求组响应外界负荷变化要求的速度，要求高压调高压调门过开或过关门过开或过关，由高压缸增发或少发，由高压缸增发或少发补偿补偿再热再热器动态滞后，提高响应速度。器动态滞后，提高响应速度。910XHDEH III 功率调节原理功率调节原理111 1、转速感受机构、转速感受机构 将转速信号转变为一次控制信号将转速信号转变为一次控制信号2 2、中间放大机构、中间放大机构 对一次控制信号放大，作控制运

3、算，输出对一次控制信号放大，作控制运算，输出油动机控制信号油动机控制信号3 3、油动机、油动机 油动机接受控制信号，活塞行走到指定位油动机接受控制信号，活塞行走到指定位置置4 4、配汽机构、配汽机构 将油动机位移转变为汽轮机调门开度将油动机位移转变为汽轮机调门开度12启动装置启动装置转速感受转速感受同步器同步器中间放大中间放大保护系统保护系统油动机油动机配汽机构配汽机构汽轮机汽轮机汽轮机调节保护系统原理性框图汽轮机调节保护系统原理性框图13机械液压调节系统示例一机械液压调节系统示例一14机械液压调节系统示例二机械液压调节系统示例二15油动机类型油动机类型16额定参数工况下，汽轮机功率、转速之间

4、的关额定参数工况下，汽轮机功率、转速之间的关系，称为调节系统的静态特性。系，称为调节系统的静态特性。将转速感受机构、中间放大机构、配汽机构的将转速感受机构、中间放大机构、配汽机构的静态输入、输出画在一个直角坐标系中，可得静态输入、输出画在一个直角坐标系中，可得调节系统四方图。调节系统四方图。转速升高时，应关小调门，故静态特性曲线的转速升高时，应关小调门，故静态特性曲线的方向是方向是转速升高时负荷减小转速升高时负荷减小。17PPnnnnn00minmax100nnPP转速变化与功率变化的关系：转速变化与功率变化的关系：局部速度变动率局部速度变动率18转速感受、中间放大、配汽机构各环节产生动转速感

5、受、中间放大、配汽机构各环节产生动作迟缓，并逐渐叠加。作迟缓，并逐渐叠加。定义为相同功率处转速的相对偏差。定义为相同功率处转速的相对偏差。021nnn 迟缓率的危害？迟缓率的危害？功率或频率晃动功率或频率晃动调节系统对迟缓率的最低要求（调节系统对迟缓率的最低要求（0.6%, 0.2%）19课堂练习课堂练习某电网由某电网由3台台300MW机组组成，机组组成，3台汽轮台汽轮机调节系统的速度变动率分别为机调节系统的速度变动率分别为3%、4%和和5%。当电网频率为。当电网频率为50Hz时时3台机组台机组发出额定功率。现因外界负荷减小使电发出额定功率。现因外界负荷减小使电网频率升高网频率升高0.1Hz，

6、试问，试问: 1）此时电网的总负荷为多少？）此时电网的总负荷为多少？ 2）各台机组的负荷分配又是怎样？）各台机组的负荷分配又是怎样？201 1、稳定性、稳定性2 2、动态超调量（动态偏差）、动态超调量（动态偏差）3 3、静态偏差、静态偏差4 4、过渡过程时间、过渡过程时间21 汽轮机甩负荷最大飞升转速和过渡过程时间汽轮机甩负荷最大飞升转速和过渡过程时间等指标，主要取决于下列因素：等指标，主要取决于下列因素：1 1、转子时间常数、转子时间常数2 2、蒸汽中间容积时间常数、蒸汽中间容积时间常数3 3、速度变动率、速度变动率4 4、油动机时间常数、油动机时间常数5 5、调节系统迟缓率、调节系统迟缓率22232425电液伺服阀（电液伺服阀（Electro-hydraulic Servo-valves）26电液伺服阀（电液伺服阀（Electro-hydra