ch6_汽輪機調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)

1、2345轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)對象轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)對象轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方程：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方程：fgtMMMdtdJ式中：式中：J 汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度 Mt汽輪機蒸汽轉(zhuǎn)矩汽輪機蒸汽轉(zhuǎn)矩 Mg發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩 Mf各種阻力矩各種阻力矩 6XHDEH III 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)原理轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)原理78再熱器儲存大量蒸汽，在機組甩負(fù)荷時再熱器儲存大量蒸汽，在機組甩負(fù)荷時, ,即使即使高壓調(diào)門關(guān)閉，再熱器蒸汽進入汽輪機仍有可高壓調(diào)門關(guān)閉，再熱器蒸汽進入汽輪機仍有可能產(chǎn)生嚴(yán)重超速，為此能產(chǎn)生嚴(yán)重超速，為此設(shè)置中壓調(diào)節(jié)汽門設(shè)置中壓調(diào)節(jié)汽門。為減小中壓調(diào)門節(jié)流損失，通常在機

2、組負(fù)荷為減小中壓調(diào)門節(jié)流損失，通常在機組負(fù)荷30%30%以上時中壓調(diào)門全開。以上時中壓調(diào)門全開。再熱器儲汽量變化產(chǎn)生的動態(tài)滯后，限制了機再熱器儲汽量變化產(chǎn)生的動態(tài)滯后，限制了機組響應(yīng)外界負(fù)荷變化要求的速度，要求組響應(yīng)外界負(fù)荷變化要求的速度，要求高壓調(diào)高壓調(diào)門過開或過關(guān)門過開或過關(guān)，由高壓缸增發(fā)或少發(fā)，由高壓缸增發(fā)或少發(fā)補償補償再熱再熱器動態(tài)滯后，提高響應(yīng)速度。器動態(tài)滯后，提高響應(yīng)速度。910XHDEH III 功率調(diào)節(jié)原理功率調(diào)節(jié)原理111 1、轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)、轉(zhuǎn)速感受機構(gòu) 將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘枌⑥D(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘? 2、中間放大機構(gòu)、中間放大機構(gòu) 對一次控制信號放大，作控制運算

3、，輸出對一次控制信號放大，作控制運算，輸出油動機控制信號油動機控制信號3 3、油動機、油動機 油動機接受控制信號，活塞行走到指定位油動機接受控制信號，活塞行走到指定位置置4 4、配汽機構(gòu)、配汽機構(gòu) 將油動機位移轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C調(diào)門開度將油動機位移轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C調(diào)門開度12啟動裝置啟動裝置轉(zhuǎn)速感受轉(zhuǎn)速感受同步器同步器中間放大中間放大保護系統(tǒng)保護系統(tǒng)油動機油動機配汽機構(gòu)配汽機構(gòu)汽輪機汽輪機汽輪機調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)原理性框圖汽輪機調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)原理性框圖13機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例一機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例一14機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例二機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例二15油動機類型油動機類型16額定參數(shù)工況下，汽輪機功率、轉(zhuǎn)速之間的

4、關(guān)額定參數(shù)工況下，汽輪機功率、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。系，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。將轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)、中間放大機構(gòu)、配汽機構(gòu)的將轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)、中間放大機構(gòu)、配汽機構(gòu)的靜態(tài)輸入、輸出畫在一個直角坐標(biāo)系中，可得靜態(tài)輸入、輸出畫在一個直角坐標(biāo)系中，可得調(diào)節(jié)系統(tǒng)四方圖。調(diào)節(jié)系統(tǒng)四方圖。轉(zhuǎn)速升高時，應(yīng)關(guān)小調(diào)門，故靜態(tài)特性曲線的轉(zhuǎn)速升高時，應(yīng)關(guān)小調(diào)門，故靜態(tài)特性曲線的方向是方向是轉(zhuǎn)速升高時負(fù)荷減小轉(zhuǎn)速升高時負(fù)荷減小。17PPnnnnn00minmax100nnPP轉(zhuǎn)速變化與功率變化的關(guān)系：轉(zhuǎn)速變化與功率變化的關(guān)系：局部速度變動率局部速度變動率18轉(zhuǎn)速感受、中間放大、配汽機構(gòu)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生動轉(zhuǎn)速感受

5、、中間放大、配汽機構(gòu)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生動作遲緩，并逐漸疊加。作遲緩，并逐漸疊加。定義為相同功率處轉(zhuǎn)速的相對偏差。定義為相同功率處轉(zhuǎn)速的相對偏差。021nnn 遲緩率的危害？遲緩率的危害？功率或頻率晃動功率或頻率晃動調(diào)節(jié)系統(tǒng)對遲緩率的最低要求（調(diào)節(jié)系統(tǒng)對遲緩率的最低要求（0.6%, 0.2%）19課堂練習(xí)課堂練習(xí)某電網(wǎng)由某電網(wǎng)由3臺臺300MW機組組成，機組組成，3臺汽輪臺汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動率分別為機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動率分別為3%、4%和和5%。當(dāng)電網(wǎng)頻率為。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時時3臺機組臺機組發(fā)出額定功率?，F(xiàn)因外界負(fù)荷減小使電發(fā)出額定功率?，F(xiàn)因外界負(fù)荷減小使電網(wǎng)頻率升高網(wǎng)頻率升高0.1Hz，試

6、問，試問: 1）此時電網(wǎng)的總負(fù)荷為多少？）此時電網(wǎng)的總負(fù)荷為多少？ 2）各臺機組的負(fù)荷分配又是怎樣？）各臺機組的負(fù)荷分配又是怎樣？201 1、穩(wěn)定性、穩(wěn)定性2 2、動態(tài)超調(diào)量（動態(tài)偏差）、動態(tài)超調(diào)量（動態(tài)偏差）3 3、靜態(tài)偏差、靜態(tài)偏差4 4、過渡過程時間、過渡過程時間21 汽輪機甩負(fù)荷最大飛升轉(zhuǎn)速和過渡過程時間汽輪機甩負(fù)荷最大飛升轉(zhuǎn)速和過渡過程時間等指標(biāo)，主要取決于下列因素：等指標(biāo)，主要取決于下列因素：1 1、轉(zhuǎn)子時間常數(shù)、轉(zhuǎn)子時間常數(shù)2 2、蒸汽中間容積時間常數(shù)、蒸汽中間容積時間常數(shù)3 3、速度變動率、速度變動率4 4、油動機時間常數(shù)、油動機時間常數(shù)5 5、調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率、調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率22232425電液伺服閥（電液伺服閥（Electro-hydraulic Servo-valves）26電液伺服閥（電液伺服閥（Electro-hyd