第一章 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念

1、第一章是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本概念，第一章汽輪機(jī)控制的基本概念，第一章：汽輪機(jī)控制的基本概念第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)的基本內(nèi)容第一節(jié)汽輪機(jī)的基本內(nèi)容。汽輪機(jī)是高速的大型原動機(jī)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)首先是保證汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，其次是滿足用戶的用電需求，保證供電質(zhì)量電壓和頻率。因此，汽輪機(jī)具有完善的自動控制系統(tǒng)，包括以下內(nèi)容：2 .自動保護(hù)系統(tǒng)：自動保護(hù)系統(tǒng)；3.自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)；4.程序控制系統(tǒng)：程序控制系統(tǒng)；1.自動檢測系統(tǒng)：自動檢測系統(tǒng)；各種檢測儀器安裝在汽輪機(jī)上。此外，它還具有自動記錄和報警功能，并與計算機(jī)配合實(shí)現(xiàn)了預(yù)測、事故跟蹤和效率計算功能。目前，自動檢測內(nèi)容包括：自動檢測內(nèi)容、發(fā)電機(jī)功率

2、、新鮮蒸汽壓力和溫度、真空度、監(jiān)控段壓力、潤滑油壓力、調(diào)節(jié)油壓、轉(zhuǎn)速、油馬達(dá)行程、轉(zhuǎn)子軸向位移、轉(zhuǎn)子與汽缸之間的相對膨脹、汽缸與轉(zhuǎn)子之間的熱應(yīng)力、汽輪機(jī)振動、主軸偏斜、軸承溫度和潤滑油溫度、推力軸承油膜溫度、油箱油位和上下汽缸溫度自動保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是為保護(hù)機(jī)組不受損壞而設(shè)置的。當(dāng)操作次數(shù)超過正常范圍時，將報警或采取措施。緊急情況下及時行動，自動停止。目前，汽輪機(jī)自動保護(hù)裝置主要有超速保護(hù)(多重保護(hù))、低油壓保護(hù)、軸向位移保護(hù)、差動膨脹保護(hù)、低真空保護(hù)、振動保護(hù)等功能。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于保證汽輪發(fā)電機(jī)組供電的質(zhì)量和數(shù)量，滿足用戶的需求。為了保證頻率，要求速度高，但其他參數(shù)也作為輸入量引入到大型

3、機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。程序控制系統(tǒng)，即汽輪機(jī)自動啟停控制系統(tǒng)。目前，大型機(jī)組的啟停過程主要是根據(jù)機(jī)組的熱應(yīng)力來控制的。該系統(tǒng)的應(yīng)用有利于經(jīng)濟(jì)性和可靠性。電液控制系統(tǒng)、機(jī)械液壓控制系統(tǒng)第二節(jié)汽輪機(jī)自動控制系統(tǒng)、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)：模擬電液控制系統(tǒng)；數(shù)字電液控制系統(tǒng)：c、機(jī)械液壓控制系統(tǒng)：機(jī)械液壓控制系統(tǒng)控制器執(zhí)行器(機(jī)械)(液壓)。該系統(tǒng)通常只有窄范圍的閉環(huán)調(diào)速功能和超速跳閘功能，系統(tǒng)響應(yīng)速度低。由于機(jī)械間隙引起的大延遲率，靜態(tài)特性是固定的，不能根據(jù)需要任意改變。然而，由于它的高可靠性和滿足機(jī)組運(yùn)行的基本要求，它仍然廣泛應(yīng)用于200兆瓦以下的機(jī)組。，電液控制系統(tǒng)：

4、電液控制系統(tǒng)控制器1 T執(zhí)行器控制器2模擬電液控制系統(tǒng)：模擬電液控制系統(tǒng)控制器執(zhí)行器(模擬回路)(液壓)，數(shù)字電液控制系統(tǒng)：數(shù)字電液控制系統(tǒng)控制器執(zhí)行器(數(shù)字計算機(jī))(液壓)，第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本原理第三節(jié)控制系統(tǒng)的原理我們知道汽輪機(jī)是利用蒸汽熱能做功的原動機(jī)，它驅(qū)動發(fā)電機(jī)向外部用戶供電。由于用戶的用電量隨時變化，電能不能大量儲存，機(jī)組的負(fù)荷必須根據(jù)外部要求隨時變化。同時，電壓和頻率不會有很大的波動，這都取決于調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在汽輪機(jī)中，將會了解到功率取決于入口蒸汽的量和蒸汽的功能力。出于經(jīng)濟(jì)原因，通常通過控制蒸汽量來調(diào)節(jié)功率，通過勵磁電流來調(diào)節(jié)電壓，單頻取決于速度。保證供電的質(zhì)量和數(shù)量是汽輪機(jī)調(diào)

5、節(jié)的任務(wù)，它離不開調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它就像一個大腦，控制著汽輪機(jī)，使其速度保持不變，并且它所承載的負(fù)荷符合用戶的要求。那么如何實(shí)現(xiàn)呢？關(guān)于保持速度的原理，見扭矩方程和扭矩平衡圖。負(fù)荷變化是通過改變?nèi)肟谡羝縼韺?shí)現(xiàn)的。具體過程如下圖所示：，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)是調(diào)節(jié)、傳感機(jī)構(gòu)、傳動放大機(jī)構(gòu)、蒸汽分配機(jī)構(gòu)和反饋。目前，我國發(fā)電用汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有兩種類型：機(jī)械液壓(或全液壓)和數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，均為間接差動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在圖中，調(diào)節(jié)對象指的是汽輪發(fā)電機(jī)組，蒸汽分配機(jī)構(gòu)指的是調(diào)節(jié)閥，傳感機(jī)構(gòu)和傳動放大機(jī)構(gòu)種類繁多，相對復(fù)雜。這將在后面逐步介紹。典型液壓控制系統(tǒng)介紹典型液壓控制系統(tǒng)的工作原理見掛圖或膠片。傳感器有三種類

6、型：機(jī)械的、液壓的和電子的(工作原理將在后面描述)。液體稱前兩者，電稱后者。前兩者的工作原理如下：1 .高速彈性調(diào)速器：看到真實(shí)物體。2.徑向泵和旋轉(zhuǎn)阻尼：見掛圖。傳遞和放大機(jī)制：感覺和匹配之間的部分。信號傳輸和放大過程見200MW機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)錄像。執(zhí)行機(jī)構(gòu)(蒸汽分配機(jī)構(gòu)):包括傳動機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性：靜態(tài)特性1。定義：在穩(wěn)態(tài)下，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出和輸入之間的關(guān)系稱為靜態(tài)特性。2.靜態(tài)特性曲線的計算：3。(本地)速度變化率的特殊情況：是：當(dāng)負(fù)載從零變化到P0時，是。3.1速度變化率對機(jī)組的影響：3，1，1并網(wǎng)期間的負(fù)荷分配特性：3，1，2一次調(diào)頻：3，1，3甩負(fù)荷期間的速度變化：當(dāng)單

7、臺機(jī)器緩慢將負(fù)荷降至零時，最大速度將超過該值，為了防止安全裝置動作，一般應(yīng)小于6%。3、1、4不同工況下的穩(wěn)定運(yùn)行：靜態(tài)特征線形狀合理：說明兩端陡峭中間緩慢的原因；局部速度變化率及其應(yīng)用實(shí)例。4，減速率：4，1定義：4，2減速率對機(jī)組運(yùn)行的影響單機(jī)速度在范圍內(nèi)波動。平行功率在該范圍內(nèi)波動。4.降低慢度的3種方法：提高每個元素的靈敏度。同步器：為了解決機(jī)組功率與速度一一對應(yīng)，不能同時滿足負(fù)荷和頻率要求的矛盾，設(shè)置了同步器。電力調(diào)度單元被計算機(jī)取代。1.同步器功能：當(dāng)在單臺機(jī)器上運(yùn)行時：當(dāng)以給定速度并行運(yùn)行時：當(dāng)給定功率時，2。二次調(diào)頻：當(dāng)電網(wǎng)頻率不符合要求時，操作電網(wǎng)中部分機(jī)組的同步器(或通過計

8、算機(jī)發(fā)送指令)，增減其功率，使電網(wǎng)頻率恢復(fù)正常。這個過程稱為二次調(diào)頻。注：二次調(diào)頻不同于一次調(diào)頻。整個電網(wǎng)的負(fù)荷不變，機(jī)組運(yùn)行同步器增加或減少的功率之和被其他機(jī)組通過一次調(diào)頻減少或增加的功率之和抵消。3.同步器的工作原理：(見掛圖)強(qiáng)調(diào)速度不變，通過同步器改變Z和N的對應(yīng)關(guān)系，從而改變N和P(靜態(tài)特性)的關(guān)系。4.同步器的工作范圍：一般為-5%-7%。確保機(jī)組能在高頻低參數(shù)下滿負(fù)荷，在低頻高參數(shù)下空載。概述，第1節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)的基本內(nèi)容自動檢測系統(tǒng)、自動保護(hù)系統(tǒng)、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)第2節(jié)汽輪機(jī)液壓、電液、模擬電液和數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開發(fā)第3節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)任務(wù)的基本原則，典型液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性，同步器，課后思考問題1。自動檢查系統(tǒng)的檢查2。自動保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)功能是什么？3.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)是什么？4.調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性是什么？如何獲得特征曲線？5.調(diào)節(jié)系統(tǒng)如何改變負(fù)載并保持頻率基本不變？6.(本地)速度變化率是多少？對設(shè)備有什么影響？7.延遲率是多少？對機(jī)組運(yùn)行有什么影響？如何減少？8.說明同步器的工作原理、功能和工作范圍；什么是一次和二次調(diào)頻？1.一臺額定功率為200兆瓦的機(jī)組，其速度變化率為5%，現(xiàn)在以180兆瓦的負(fù)載運(yùn)行。在電網(wǎng)頻率不變的情況下，同