汽轮机调速系统讲义共32页

二、汽轮机调节系统的组成 （一）直接调节 （二）间接调节
负荷变化
蒸汽流量变化
调节对象
转速变化
执行机构
传动机构
感受机构
第三节 汽轮机调节系统静态特性
整个调节系统的输入量是汽轮机的转速n，输出 量是汽轮机的功率p，在静态下它们之间的对应关系 即为调节系统的静态特性，其关系曲线称为调节系统 的静态特性曲线。
4.油动机时间常数
油动机时间常数的物理意义为：当滑阀油口在最大开度时，油 动机从全开到全关所需要的时间。这一时间的长短决定了油动 机动作的快慢。显然，油动机时间常数越小油动机动作越迅速， 调节系统的稳定性也就越好，反之稳定性越差。
5.容积时间常数
汽轮机中有一些有害容积的存在，使得调节气阀开度变化后通 过汽轮机的蒸汽流量不能立即改变到应由数值，这种现象对调 节过程是不利的。这种不利的程度可以用容积时间常数来反映。
第二章 调节系统各设备动作原理
主油泵的作用
主油泵为单级双吸式离 心泵，安装于前轴承箱 内，直接与汽轮机主轴 （高压转子延伸小轴） 联接，由汽轮机转子直 接驱动。主油泵出口压 力油送到润滑油和调节 油系统。
错油门、油动机
当17脉冲油压升高 时，错油门滑阀上 移，12-13-16,则活 塞下腔进压力油， 上腔泄油，活塞上 行，关小调节气阀。
（二）迟缓率
迟缓率：同一
负荷下，可能 的最大转速变
△n
动△n与额定转
速之比。
n 100
no
100
迟缓率对汽轮机的正常运行是十分不利的， 因为它延长了汽轮机从负荷发生变化到调节阀开 始动作的时间，造成汽轮机不能及时适应外界负 荷的变化。
如果迟缓率过大，在汽轮机突然甩负荷后， 将使转速上升过高以致引起超速保护装置动作； 对孤立运行的机组，将产生较大的负荷摆动，对 并列运行机组，将会产生较大的负荷漂移。
汽轮机调节系统的静态特性曲线可以 近似地看做直线
一、调节系统静态特性曲线地绘制 调节系统静态特性曲线，不能直接求出， 调节系统静态特性曲线一般是通过试验方 法求得。即通过四象限图间接求得调节系 统静态特性曲线。 四象限图的绘制:
n
X(或p1)
p m
二、速度变动率和迟缓率 （一）速度变动率
n nmax
由此可见迟缓率是反映调节系统品质的又一 重要指标。
三、速度变动率和迟缓率对并列运行机组的影响
（一）速度变动率对并列运行机组负荷分配的影响
一次调频：当外界负荷发生变化时，将使电网频率 发生变化，从而引起电网中各机组均自动地按其静 态特性承担一定的负荷变化，以减少电网频率地改 变。
△n
△p1
△p2
结论：并列运行机组当外界负荷变化时， 速度变动率越大、机组的额定功率越小， 分配给该机组地变化负荷量就越小；反之 则越大。因此待基本负荷的机组其速度变 动率应选大一些，使电网频率变化时负荷 变化较小，即减少参加一次调频作用。而 带尖峰负荷的调频机组，速度变动率应选 小一些。
18—脉冲油压反馈 油口。当脉冲油压 升高时，油动机活 塞上行，导致了18 泄脉冲油量增大。
同步器
手轮带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮， 涡轮带动同步器芯杆上下运动。 这样，压力变换器弹簧被压紧、 放松，最终改变画法产生位移， 以调节负荷。
加负荷，是使同步器芯杆下移的 过程。
同步器改变汽轮机转速范围为：-5%——7% x 额定转速 其中：
nmin
速度变动率：单机运行从空负荷到额定负荷， 汽轮机的转速从nmax降低至nmin ,该转速变化 值与额定转速的之比
pwk.baidu.com
nmaxnmin 100
no
100
速度变动率是衡量调节系统品质的一个重要指标， 它反应了汽轮机由于负荷变化所引起转速变化的大小： 速度变动率越大，反映在静态特性上越陡；反之静态 特性曲线越平。
一、调节系统动态特性简介 （一）调节系统的稳定性 1.速度变动率 理论和实践都证明：速度变动率越大，系统的动态稳定 性越好，反之稳定性越差。 2.迟缓率 迟缓率越小，调节系统的反映越快，当有外界扰动后， 系统就能很快的稳定下来，即稳定性越好。反之稳定性 越差。
3.汽轮机转子飞升时间常数
转子飞升时间常数可以理解为当转子上受到额定蒸汽力矩的作 用，转子从静止升至额定转速时所需要的时间。显然，转子飞 升时间常数越小，越容易升速，控制就越困难。系统稳定性就 越差，反之则越好。
汽轮机调速系统培训教程
第一章 调节系统的特性 第二章 调节系统各设备动作原理
第一章 调节系统的基本概念
第一节 调节系统的任务及组成
一、汽轮机调节系统的任务 1 供应用户足够的电力，及时调节汽轮机的
功率以满足外界的需要。 2 2 使汽轮机的转速始终保持在额定范围内，
从而把发电频率维持在额定值左右。
I(dw/dt）＝ Me- Mel
-5%x 额定转速，下限富裕行程，在电网频率低，新汽规范高出额定值一定 范围时，使机组能减掉全负荷；
7% x 额定转速，上限富裕行程，电网频率高，新汽规范低时，仍能带满负荷
压力变换器
正常运行时，脉冲油 25→26“连续泄油，维持脉冲 油压在一定范围。
当主油压上升时，23’油压增 大，滑阀上移，26“泄油量减 小，脉冲油压上升，导致错油 门滑阀上移，12-13-16，油动 机下腔进压力油，上腔泄油， 油动机活塞上移，关调节汽门； 同时，当主油压上升时，经过 经过节流孔后的脉冲油压力也 随之上升。因此，当主油压力 上升时，对脉冲油的压力提升 是双效的。
用电负荷减少，则反动力矩Mel相应减少，如果 主动力矩Me应保持不变，则Me- Mel大于零， (dw/dt）大于零，即转子的角加速度增加。反之 则减少。
由此可见，汽轮机转速的变化取决于输入、输出 功率的平衡，就能使转速稳定，否则转速就发生 变化。汽轮机调节系统的功能就是感受转速的这 种变化，控制调节汽阀，使输入和输出功率重新 平衡，并使转速保持在规定范围内。
（二）迟缓率对运行的影响
（1）机组孤立运行时，造成机组转速摆动，其波动 范围（相对值）即为ε
（2）机组并列于电网运行时，由于转速决定于电网 频率，不能任意摆动，这种单值对应关系的破坏则 反映在功率上，造成功率可在一定范围内自发变化。
Εn0 δn0
=
△p
pp
δn0
Εn0
△p
=
Ε
δ
pn
△p
pp
第五节 调节系统的动态特性及对调节系统的要求