汽轮机液压调节系统与静态特性

n100%
no
局部速度变动率
一般要求中间区段最小的局部速度变动率不得小于整体速度变动
率的40%。
3）迟缓率
定义：在调节系统增、减负荷特性曲域上，相同功率处转速偏差与
额定转速的比，即
n100%
n0
一般要求，机械液压调节系统小于0.6%，电液调节系统小于0.2%，
迟缓率增大将会造成负晃动量增大。由于迟缓率的存在引起的负荷晃动
量为。同时，迟缓率增大，还会降低动态的稳定性，因此要求迟缓率尽
可能小。
2、静态特性的获取
1）四象限图 组成：第Ⅱ象限转速敏感机构特
性 第Ⅲ象限中间放大机构特性 第Ⅳ象限配汽机构特性 第Ⅰ象限调节系统的静态特性 调速系统静态特性的绘制方法见
右图所示。
考虑迟缓率之后四象限图如下图。 由上可见，由于各环节的存在迟缓，使系统的迟缓率增大。
需考虑对速度变动卒的影响。
2）静态特性试验
(1)空负荷试验
通过该项试验获取第Ⅱ、Ⅲ象限曲线。其试验方法，是在固定的
同步器位置下，操作主汽门使转速升、降各一次，记录有关数据，试
验中只允许转速单方向变化，其试验数据用以绘制第Ⅱ、Ⅲ象限曲线。
(2)负荷试验
通过该项试验获得油动机行程与电负荷曲线，即第Ⅳ象限曲线.
如果仅需知道速度变动率，而无需绘制静态特性曲线时, 可以采用四
右下方倾斜。由于环节中存在迟
滞，致使该曲线呈带状区域。
2）速度变动率
汽轮机空负荷时对应的最高
转速与额定负荷时所对应的最低
转速之差，与额定转速之比称调
速系统的速度变动率，即
nmaxnmin10% 0
no
静态特性曲线形状
静态曲线上各处的斜率并不相同，故常用局部速度变动率表示静
态曲线各处斜率的变化情况，即局部速度变动率为：
点法.
四点法试验是在空负荷下进行,要点如下：
a、将同步器置于低限位置记录转速。
b、操作主汽门降速，直到油动机开大至满负荷开度为止，记录转速。
c、将同步器置高限位置，记录转速。
d、操作主汽门降速，直至油动机开大至满负荷开度为止，记录转速。
将上述4个转速用额定转速的百分数表示，即A0,B0,Cr,Dr 。然后
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（2）二次调频
操作同步器，使静态曲线向上平移（例上图虚线位置）, 直至机
组转速回到预定的质量范围内为止，这种用同步器来调节供电频率的
方法称二次调频。
利用同步器平移静态曲线的作用，尚可实现电网的二次调额, 见
下图所示。
若让2号机带原来负荷，一次调频后的总功率变动量全由1号机承
担。则可操作1号机同步器, 使1号机静态特性线移至线位置，1号机
一 汽轮机的自调节能力
汽轮发电机组依靠自身力矩与 转速之间的变化特性可以自发 地从一个工况调整到另一个稳 定工况，但是自平衡能力很弱， 转速的变化很大，如下图示。
由上可见，必须依靠调节系统 的作用，改变蒸汽力矩使其稳 定点由a—b—c，从而使转速维 持在允许的范围内。
二 液压调节保护系统的任务与组成
为速度变动率。
四 同步器
由于液压调节系统为惯性环节, 系有差调节，故必须设置同步器. 1、作用 （1）单机运行时调节汽轮机转速 （2）并网运行的调节汽轮机负荷 2、作用原理 平移静态特性线,以径向泵系统说明动作原理。 3、同步器的调整速范围 即静态特性线上，下限的位置，一般以空载转速与额定转速之比表示。
功率增加，使总功率大于总负荷，于是电网周波升高，当转速回到时，
2机则回到原来负荷，则1机承担了全部的负荷变化，实现了电网的二
次调频。
五、静态特性调整
对现场而言，主要是同步器上、下限和速度变动率的调整，且因
系统的不同方法也不相同，以下举例说明。
1、同步器上、下限的调整
(1)改变压力变换器弹簧予紧力
其上下限考虑的因素为: (1)下限：电网在低周波以及高蒸汽参数时能操作同步器的降负荷到零。 (2)上限：电网在高周波以及低蒸汽参数时能带到满负荷。
同步器的调整速范围示意图如下：
4、一次调频与二次调频
（1）一次调频
机组通过调节系统动作，按静态特性由一个稳定工况调整到新的平
稳工况称一次调频，见下图所示, 电网周波降低时机组负荷增加。
例如径向泵全液压系统即可采用此方法，移动静态特性的原理在
于平移第 象限特性线，如下图所示。压紧弹簧，特性线向上平移；
放松弹簧，特性线向下平移。
(2)带附加泄油口的同步器
在脉动油路上另加一个泄油口，改变泄油口面积，同样也能起到平
移静态特性线的作用，例如下图所示。
(3)改变脉动油压法（改变错油门滑伐上部弹簧初紧力），但该方法对动 态特性有影响，故不能改变太多。
作图, 如下所示:
由额定转速位置做铅垂线与 ,交于E,F点，再通过EF线段中点做水平
线交AB\CrDr线交于点o\o，则线代表了在该同步器位置下汽轮机调速系
统的由空负荷至满负荷转速相对变化量,即速度变动率。
(3)模拟油压法
例如东方厂机组，操作静态试验伐，使油动机行程由空负荷（23mm）
变化到满负荷（127mm），其压增变化量对应的转速差与额定转速之比即
(4)旋转阻尼系统，可以改变辅助同步器弹簧的初紧力，以改变动作转速， 达到平稳静态特性线的目的。
(5)高速弹簧调节系统，方便的方法是调整带动调速器滑伐移动的连接杆 长度，使得在相同的调速器位置，泄油口面积改变，这便平移了静态特 性线。
2、同步器调节范围不足调整
主要是调整同步螺杆的行程。若用增加同步器弹簧常数的方法，则
1 任务 1)在正常运行时，通过改变汽轮机的进汽量，使汽轮机 的功率输出满足外界负荷的要求，且使调节后的转速稳 定在规定的范围内。 2)在危急事故工况快速关闭调节汽门或主汽门，使机器 维持空转或快速停机。
2 基本组成部分 1)转速敏感机构 2)中间放大机构 3)执行机构 4)配汽机构 5)同步器
3 转速控制原理框图
4 典型液压调节系统的工作过程
以径向泵全液压系统和旋转阻尼系统说明之。
径向泵全液压系统图
旋转阻尼系统图
三 汽轮机液压调节系统的静态特性
1、静态特性
所谓静态特性指汽轮机单独运行时，依靠调节系统的调节作用, 负荷与转速间的稳态关系，表示如下图。
1）特性曲线的形状
空负荷与满负荷区段斜率较
大，中间平缓，连续圆滑，略向