ch6_汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)

1、12345轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)對(duì)象轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)對(duì)象轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方程：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方程：fgtMMMdtdJ式中：式中：J 汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)蒸汽轉(zhuǎn)矩汽輪機(jī)蒸汽轉(zhuǎn)矩 Mg發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)電機(jī)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(chǔ)存大量蒸汽，在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)再熱器儲(chǔ)存大量蒸汽，在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí), ,即使即使高壓調(diào)門(mén)關(guān)閉，再熱器蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)仍有可高壓調(diào)門(mén)關(guān)閉，再熱器蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)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(mén)設(shè)置中壓調(diào)節(jié)汽門(mén)。為減小中壓調(diào)門(mén)節(jié)流損失，通常在

2、機(jī)組負(fù)荷為減小中壓調(diào)門(mén)節(jié)流損失，通常在機(jī)組負(fù)荷30%30%以上時(shí)中壓調(diào)門(mén)全開(kāi)。以上時(shí)中壓調(diào)門(mén)全開(kāi)。再熱器儲(chǔ)汽量變化產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)滯后，限制了機(jī)再熱器儲(chǔ)汽量變化產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)滯后，限制了機(jī)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(mén)過(guò)開(kāi)或過(guò)關(guān)門(mén)過(guò)開(kāi)或過(guò)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(bǔ)償補(bǔ)償再熱再熱器動(dòng)態(tài)滯后，提高響應(yīng)速度。器動(dòng)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(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu) 將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘?hào)將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘?hào)2 2、中間放大機(jī)構(gòu)、中間放大機(jī)構(gòu) 對(duì)一次控制信號(hào)放大，作控制運(yùn)

3、算，輸出對(duì)一次控制信號(hào)放大，作控制運(yùn)算，輸出油動(dòng)機(jī)控制信號(hào)油動(dòng)機(jī)控制信號(hào)3 3、油動(dòng)機(jī)、油動(dòng)機(jī) 油動(dòng)機(jī)接受控制信號(hào)，活塞行走到指定位油動(dòng)機(jī)接受控制信號(hào)，活塞行走到指定位置置4 4、配汽機(jī)構(gòu)、配汽機(jī)構(gòu) 將油動(dòng)機(jī)位移轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度將油動(dòng)機(jī)位移轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度12啟動(dòng)裝置啟動(dòng)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(hù)系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)油動(dòng)機(jī)油動(dòng)機(jī)配汽機(jī)構(gòu)配汽機(jī)構(gòu)汽輪機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)原理性框圖汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)原理性框圖13機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例一機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例一14機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例二機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)示例二15油動(dòng)機(jī)類(lèi)型油動(dòng)機(jī)類(lèi)型16額定參數(shù)工況下，汽輪機(jī)功率、轉(zhuǎn)速之間

4、的關(guān)額定參數(shù)工況下，汽輪機(jī)功率、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，稱(chēng)為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。系，稱(chēng)為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。將轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)、中間放大機(jī)構(gòu)、配汽機(jī)構(gòu)的將轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)、中間放大機(jī)構(gòu)、配汽機(jī)構(gòu)的靜態(tài)輸入、輸出畫(huà)在一個(gè)直角坐標(biāo)系中，可得靜態(tài)輸入、輸出畫(huà)在一個(gè)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(shí)，應(yīng)關(guān)小調(diào)門(mén)，故靜態(tài)特性曲線(xiàn)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，應(yīng)關(guān)小調(diào)門(mén)，故靜態(tài)特性曲線(xiàn)的方向是方向是轉(zhuǎn)速升高時(shí)負(fù)荷減小轉(zhuǎn)速升高時(shí)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(dòng)率局部速度變動(dòng)率18轉(zhuǎn)速感受、中間放大、配汽機(jī)構(gòu)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生動(dòng)轉(zhuǎn)速感

5、受、中間放大、配汽機(jī)構(gòu)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生動(dòng)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(duì)偏差。定義為相同功率處轉(zhuǎn)速的相對(duì)偏差。021nnn 遲緩率的危害？遲緩率的危害？功率或頻率晃動(dòng)功率或頻率晃動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)遲緩率的最低要求（調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)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(tái)臺(tái)300MW機(jī)組組成，機(jī)組組成，3臺(tái)汽輪臺(tái)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動(dòng)率分別為機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動(dòng)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(shí)時(shí)3臺(tái)機(jī)組臺(tái)機(jī)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，

6、試問(wèn)，試問(wèn): 1）此時(shí)電網(wǎng)的總負(fù)荷為多少？）此時(shí)電網(wǎng)的總負(fù)荷為多少？ 2）各臺(tái)機(jī)組的負(fù)荷分配又是怎樣？）各臺(tái)機(jī)組的負(fù)荷分配又是怎樣？201 1、穩(wěn)定性、穩(wěn)定性2 2、動(dòng)態(tài)超調(diào)量（動(dòng)態(tài)偏差）、動(dòng)態(tài)超調(diào)量（動(dòng)態(tài)偏差）3 3、靜態(tài)偏差、靜態(tài)偏差4 4、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間21 汽輪機(jī)甩負(fù)荷最大飛升轉(zhuǎn)速和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間汽輪機(jī)甩負(fù)荷最大飛升轉(zhuǎn)速和過(guò)渡過(guò)程時(shí)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(shí)間常數(shù)、轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)2 2、蒸汽中間容積時(shí)間常數(shù)、蒸汽中間容積時(shí)間常數(shù)3 3、速度變動(dòng)率、速度變動(dòng)率4 4、油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、油動(dòng)機(jī)時(shí)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-hydra