第二章 功频电液调节系统
汽轮机数字电液调节系统
汽机转速 轴向位移 差胀 振动 大轴弯曲 热膨胀 油箱油位 电涡流传感器、振动传感器、差动变压器或差动电感位移传感器 和转速传感器直接进入DEH-NTK系统，也可通过TSI仪表输出到DEH-NTK系统。 TSI系统在汽机盘车、启动、运行和超速试验以及停机过程中可 以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械状态参数，并在超出预 置的运行极限时发出警报，当超出预置的危险值时使机组自动停 机。
高压抗燃油纯电调
由计算机控制系统和低压透平油液压系统构成的低压透平油数字电液控制系统，简称低压透平油DEH，也是一种纯电调，能达到高压抗燃油DEH同样的性能和功能。低压透平油液压系统是汽轮机制造厂传统的液压系统，低压透平油纯电调的发展远不如高压抗燃油纯电调快，其主要原因是电液转换问题解决不好，缺少像高压系统的电液伺服阀那样规范而高性能的电液转换元件
汽轮机数字电液 调节系统
汽轮机自动调节任务
汽轮机调节系统的任务是要及时地调节汽轮机功率，使它满足外界负荷变化的需要，同时又要维持电网的频率在50HZ左右，这两个任务是有机地相互联系在一起的。 汽轮机上将热能转化为机械能的设备。 蒸汽作用在汽轮机转子上产生的主动力矩为MT，发电机受到的制动力矩MG（不考虑摩擦损失）则有： Mt-Mg=J.dw/dt 当M=0时，机组转速将发生变化。 汽轮机转速变化，将带来以下影响： （1）影响供电质量，供电质量有两个指标，即频率和电压。 电压虽与机组转速有关，但主要是对励磁电流的调整进行调节，而频率只取决于机组转速，其关系式为：f=p.n/60 p:发电机组极对数 n: 机组转速 （2）影响机组安全，机组转速增加过大，将使转动部分零部件产生过大的应力。 因此，为了保证供电质量和机组安全，汽轮机都装有调节系统，基本任务是： 在外界负荷与机组功率相适应时，保证机组稳定运行，当外界负荷改变时，机组转速发生变化时调节系统能相应地改变汽轮机功率，使之与外界负荷相适应，建立新的平衡，并保持机组转速偏差不超过规定的范围。
2、第二章 功频电液调节系统
功率指令
发电机功率
机炉综合控制器
汽机控制
B
燃料控制阀
调节阀
第二章 功频电液调节系统 Power-Frequency EH Control System
较早时期的调节系统只是根据转速变化进行阀 门开度的调节，而不是直接调节产生的功率。 这就带来一个问题：对于单元机组，当蒸汽参 数变化时，相同的阀门开度所对应的功率并不 同，况且中间容积影响了中低压缸的功率响应 速度，这使得机组对负荷的适应性差，实际功 率可能与要求不同。为解决这以问题引入功率 信号。
Un
测速 转子
RH IP、LP
第二节 功频电液调节系统的静态特性 Section 2 Static Property of PFEHCS
稳态时△n与△N的关系称为静态特性。 对功频调节系统，由于： Ug+UN+Un=0 当给定值Ug不变、另二者变化时，必有： Ug+（UN+ △ UN ）+（ Un + △ Un）=0 即 △ UN + △ Un=0 设测功、测速单元的转换系数分别为KN 、Kn 则 △ UN = KN △N ； △ Un = Kn △n ∴△N=- Kn/ KN △n=K△n 可见：K为与蒸汽参数无关的常数，所以功 频电液调节系统静态特性线为一直线。
第三节 功频电液调节系统的反调现象 Section 3 Anti-governing of PFEHCS
由于技术上的原因，作为反馈件的功率调节器 只能以发电机功率代替汽轮机功率。正常调节 时，功率偏小则输出一个信号，开大调节门， 使进汽量增加达到功率平衡。然而当甩负荷时， 发电机与电网解列，功率为零，我们希望快速 关门，防止超速，但该装置仍然输出开大调节 门的信号。此谓反调。对机组稳定不利。 克服反调的方法有：系统中引入转速微分 信号；测功元件串联一滞后环节；引入负功率 微分信号；甩负荷时同时切除功率给定信号。
热工自动装置检修职业技能鉴定题库(高级工)第019套
热工自动装置检修职业技能鉴定题库（高级工）第019套一、选择题【1】对欠阻尼系统，为提高系统相对稳定性，可以（ C ）。
A．增大系统的固有频率B．减小系统固有频率C．增加阻尼D．减小阻尼【2】检测信号波动，必然会引起变送器输出波动，消除检测信号波动的常见方法是采用（ B ）。
A．分流器B．阻尼器C．磁放大器D．隔离器【3】在给水自动调节系统中，在给水流量扰动下，汽包水位（ C ）。
A．不会变化B．立即变化C．不是立即变化，而要延迟一段时间D．以上情况都不对【4】在燃煤锅炉中，由于进入炉膛的燃烧量很难准确测量，所以一般选用（ D ）信号间接表示进入炉膛的燃料量。
A．风量B．蒸汽流量C．给水流量D．热量【5】根据欧姆定律可以看出，电阻元件是一个（ C ）元件。
A．记忆B．储能C．耗能D．线性【6】在串级汽温调节系统中，副调节器可选用（ A ）动作规律，以使内回路有较高的工作频率。
A．P或PDB．PIC．PIDD．以上都可以【7】热工调节对象具有（ B ）三个结构性质。
A．容量系数、阻力、惯性B．容量系数、阻力、传递距离C．惯性、阻力、传递距离D．窖量系数、惯性、传递距离【8】深度反馈原理在调节仪表中得到了广泛应用，即调节仪表的动态特性仅决定于（ B ）。
A．正向环节B．反馈环节C．调节仪表D．以上都是【9】如需要振荡频率稳定度十分高的矩形波应采用（ D ）。
A．施密特触发器B．单稳态触发器C．多谐振荡器D．石英晶体多谐振荡器【10】一系统对斜坡输入的稳态误差为零，则该系统是（ C ）。
A．0型系统B．I型系统C．II型系统D．无法确定【11】在利用网孔法求解复杂电路时，网孔电流是（ C ）。
A．彼此相关的一组量B．实际在网孔中流动的电流C．彼此独立的一组量D．支路电流【12】机组采用旁路启动时，在启动的初始阶段，DEH系统采用（ A ）控制方式。
A．高压调节阀门或中压调节阀门B．高压调节阀门或高压主汽阀C．中压调节阀门或高压主汽阀D．高压主汽阀和中压主汽阀【13】在钳工台上使用照明灯具时，电压不得超过（ D ）V。
汽轮机电液调节系统基本原理(2)
１．５ 单机运行和并列运行
汽轮发电机组一般有两种运行方式，一种是单机运行，即由一台机组单独向用户供
电。另一种是并列（网）运行，即在一个电网中有两台以上的机组向用户供电。大多数
１．２ 转速调节基本原理
汽轮机的运行状态应满足用户的要求。用途不同的汽轮机其要求也不相同。例如， 当汽轮机用于拖动交流发电机时，正常情况下，汽轮机的主力矩 ＭＴ 与发电机的反力矩 ＭＥ 应相等。即 ＭＴ＝ＭＥ。汽轮机的转速稳定不变。即： ｆ＝ Z.n Hz
60 Ｚ－发电机的极对数（个） ｎ－汽轮机转速（ｒｐｍ） ｆ－频率（Ｈｚ）
荷减少，转速升高，即汽轮机的功率和转速都一一对
应。
这种没有人为干预情况下，汽轮机的功率和转速
在静态时的一一对应关系，称为调节系统的静特性。
如图（１－４）。
１）、不等率δ
当系统中各元件的参数不同时，静特性线的斜率
也将不同，如果在电调系统中转速调节器设计成比例
—积分型，静特性将是一条水平直线，但由于机组所
设一台单机运行的汽轮发电机组。当用户的耗电量增加时，发电机反力矩 ＭＥ 也随 之增加，此时由于发电机反力矩 ＭＥ 大于汽轮机的主力矩 ＭＴ，因而机组的转速 ｎ 下降，如 果调节阀的开度不变，即蒸汽流量保持不变，即汽轮机功率 ＮＴ 近似保持不变，按照公式：
ＭＴ＝９７４．５ NT
n
──────────────────────────────────────────────── 1 哈尔滨汽轮机厂控制工程有限公司
２． 凝汽式汽轮机调节系统 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ７ ２．１ 凝汽式汽轮机转速调节原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ７ ２．２ 汽轮机功率—频率调节原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ９
第二章 功频电液调节系统
第二章
第一节
功频电液调节系统
功频电液调节系统的工作原理
一、采用功频电调的理由 随着高参数、大容量、中间再热机组的采用，对机组的负荷适 应性、抗内扰能力及自动化水平等方面提出了更高的要求。 为了提高并网机组的一次调频能力，其调节系统应在电网频率发 生变化时立即动作，与电网频率成比例地改变机组所发功率。 Δn∝ΔP 纯速度调节系统，只取转速n（f）为反馈信号，在额定参数下： Δn→ Δx → Δμ → ΔP
当机组甩负荷时，功率突然减小，转速飞升， 理应迅速关闭调节汽阀，以保证机组安全。然而， 调节系统在过渡过程的初始阶段，却并非如此， 测速单元随着转速升高，输出信号力图关小调节 汽阀，但由于转子惯性，转速上升值一开始不大， 信号小。测功单元在甩负荷瞬间，测取了功率的 骤降，输出信号大幅度降低，抵消了转速升高信 号的作用，反而要去开大调节汽阀，恶化了调节 过程，出现了所谓“反调”现象。只有到随着转 速飞升，转速变化信号大于功率变化信号之后， “反调”现象才消失。
三、措施
P18
1．增设转速微分环节，发电机功率信号改为汽轮机功率信号 2．增设功率延迟（与一滞后环节相串联） 3．在系统中引入负的功率微分（甩负荷时关小阀门-动态） 4、甩负荷时，同时切除功率给定值信号（能引起转速下降）
引入转速的实际微分信号
引入负的功率微分信号
作业： 1、说明采用功频电液调节与纯转速调节相比有何优 点？ 2、什么是功频电液调节系统的反调现象，解释反调 现象的原因，说明克服反调现象的方法。
2、可以补偿功率滞后。可实现GV阀动态过调，改善中间 再热机组负荷适应性。 (1)功率给定值P0不变，外界负荷增加，即电网频率变化， 如R↑→n↓→Δn↑， PE未变，所以μ开较多，补偿 中低压缸做功不足。随着中低压缸功率的上升， PE↑， 再逐渐关小μ。 (2)电网频率不变，功率给定值P0增加，调节过程同上。
电液调节系统讲义
40万吨热电2×50MW汽轮机高压抗燃油伺服系统构成机修中心----周志强引言：汽轮机是带动发电机旋转发电的原动机，由于外界负荷随时都可能发生变化，而且不能大量存储，所以要求发电量与外界负荷随时保持平衡；同时要保证供电质量(频率和电压)。
这些任务主要由汽轮机调节系统完成。
随着计算机容量、速度和可靠性的飞速发展。
出现了以数字计算机作为主要控制装置，采用液压执行机构的第四代汽轮机控制系统—高压抗燃油系统；简称DEH。
DEH系统通过控制汽轮机主汽门和调节器门的开度，实现对汽轮发电机组的转速、负荷、压力的控制。
所以它是汽轮发电机组的重要组成部分，是汽轮机启动、停止、正常运行和事故工况下的调节控制器。
⏹DEH系统分为计算机控制和液压控制系统两部分，其中计算机控制系统用于实现DEH的各种功能并发出指令使各蒸汽阀门动作。
液压控制系统（EH系统）用于接受计算机控制系统的指令并驱动各蒸汽阀门动作。
EH系统构成及功能：⏹EH液压控制系统是汽轮机数字式电液控制系统（DEH）中的一个组成部分，主要由供油系统（EH油站、再生装置、抗燃油）、执行机构（高主油动机、高调油动机、中低压抽汽油动机）、危急遮断系统（危急保安装置、隔膜阀）、EH油压低试验模块及油管路系统（油管路、高压蓄能器）组成。
⏹新型的EH系统，除了能够完成负荷控制、转速控制等常规控制功能外，一般还具有各种汽轮机功能试验、阀门试验和超速试验等许多附属功能。
EH油站工作原理油泵启动后（最大流量约为100L/min），经过吸油滤器，从油箱中吸入抗燃油。
从油泵出来后的压力油，经过油站出口组件，一路进入高压蓄能器，即向蓄能器充油；一路进入和该蓄能器相连的EH液压控制系统中。
在充油过程中，系统流量会逐渐减少，油压开始升高。
当油压到达泵的调整压力时，泵的变量机构起作用，并改变泵的输出流量，直到泵的输出流量和系统流量相匹配时，泵的变量机构便维持在某一位置，从而稳定系统油压在14.5MPa。
汽轮机数字电液调节系统的基本工作原理
DEH 的基本工作原理DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的和功功率，从而满足电厂供电的要求。
对于供热机组DEH控制还将控制供热压力或流量。
DEH系统设有转速控制回路，电功率控制回路，主汽压控制回路，超速保护等基本控制回路以及同期，调频限制，信号选择，判断等逻辑回路。
DEH系统通过电液伺服阀控制高压阀门，从而达到控制机组转速，功率的目的。
机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增减指令，采集汽轮机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。
机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。
在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二；逻辑处理后，作为转速的反馈信号。
此信号与DEH的转速设定值进行比较后，送到转速回路调节器进行偏差计算，PID调节，然后输出油动机的开度给定信号到伺服卡。
此给定信号在伺服卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀控制油动机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制机组转速。
升速时操作人员设置目标转速和升速率。
机组并网后，DEH控制系统便切到功率控制回路，汽机转速作为一次调频信号参与控制。
在此回路下有两种调节方式：（1）阀位控制方式（功率反馈不投入。
,）：在这种情况下负荷设定是由操作员设定百分比进行控制。
设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定信号到伺服卡，与阀位反馈信号进行比较后输出控制信号到电液伺服阀从而控制阀门开度，以满足要求的阀门开度。
在这种方式下功率是以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差，但这种方式对阀门特性没有高的要求(2)功率反馈方式：这种情况下，负荷回路调节器起作用。
DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算，PID调节输出阀门开度信号到伺服卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的功率。
其他系统西安交通大学——热工过程自动控制所有答案
其他系统西安交通大学——热工过程自动控制所有答案闭环控制系统是根据扰动量与绐定值的偏差进行控制的系统。
答案是：错误在正常运行时,AST电磁阀电源失电关闭至回油的泄油孔,AST油压正常建立。
答案是：错误汽轮机跟随控制方式适用于承担调峰负荷的单元机组。
答案是：错误协调控制方式运行时,主控系统中的功率指令处理回路不接受任何指令信号。
答案是：错误大容量汽轮机组“OPC快关保护动作时,将同时关闭高中压主汽门和高中压调速汽门。
答案是：错误DEH系统中保安系统的电磁阀在有遮断请求时,通常是通电的。
答案是：错误电液伺服阀的作用是将液压信号转变为电信号。
答案是：错误风、粉系统联锁回路中,联锁开关在投入位置时可不按顺序启动设备。
答案是：错误绝对压力是用压力表实际测出的压力答案是：错误大型机組FssS系统可以实现给煤机、磨煤机组程序启停答案是：错误压力表的指示数值是工质的绝对压力答案是：错误111在锅炉燃烧过程自动调节系统中,燃料量、送风量和引风量是被调量。
答案是：错误答案是：错误给水全程自动调节设两套调节系统,在启停过程中,当负荷低于定程度时,蒸汽流量信号很小,测量误差很大,所以单冲量给水调节系统切换为三冲量给水系统。
答案是：错误汽轮机目启动程序以应力计算为基础,对转速控制可以给出目标转速和速度变化率,而对于负荷只能给出负荷变化率。
答案是：错误闭环控制系统是根据扰动与给定值的偏差进行控制的系统。
答案是：错误调节过程结束后,被控量的实际值与给定值之间的偏差称为动态偏差。
答案是：错误调节就是抵消扰动的影响,使调节变量恢复到给定值。
答案是：错误在运行人员从顺序阀向单阀切换进程的过程中,若想再进行相反的切换,计算机将立即响应,不必等切换结束后再进行答案是：错误当单元机组中汽轮机设备运行正常,而机组的输出功率受到锅炉的限制时,也可釆这种锅炉跟随汽轮机的方式。
答案是：错误机组自启停顺序控制系统在机组启动过程中是全自动的,不需要人工干预。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
+
+
n0
频差 放大 器
P△n
P0
PI调 节器 功放电 液转换 执行 机构 蒸汽 容积 再 热 器 测功器 测速器
高 压 缸
R + +
中低 压缸 转 子
n
PE PE n
( n 0 n) （P 0 PE） 0 δ
Δ n δΔP
Δn∝ΔP
优势： 1、主蒸汽压力pT扰动时，仍然能保证一次调频的能力。 pT↓→ PE↓→ PE↑,因为有I作用，所以仍能保证 Δn∝ΔP,即保证一次调频能力。
第二章
第一节
功频电液调节系统
功频电液调节系统的工作原理
一、采用功频电调的理由 随着高参数、大容量、中间再热机组的采用，对机组的负荷适 应性、抗内扰能力及自动化水平等方面提出了更高的要求。 为了提高并网机组的一次调频能力，其调节系统应在电网频率发 生变化时立即动作，与电网频率成比例地改变机组所发功率。 Δn∝ΔP 纯速度调节系统，只取转速n（f）为反馈信号，在额定参数下： Δn→ Δx → Δμ → ΔP
↑
中间再热机组 pT波动大 功率滞后 影响Δn与ΔP对应关系，降低了 机组一次调频能力
原因：只引入n反馈，没有直接建立n-P之间的对应关系，既然 要求时时刻刻维持n-P对应关系，就将n、P均取为反馈信号， 通过调节系统，使两者成比例关系。
二、组成原理
n
一次调频过程： 外界负荷R↑→n↓→Δn↑→PΔn↑→ PE↑ 因为积分作用： 1
2、可以补偿功率滞后。可实现GV阀动态过调，改善中间 再热机组负荷适应性。 (1)功率给定值P0不变，外界负荷增加，即电网频率变化， 如R↑→n↓→Δn↑， PE未变，所以μ开较多，补偿 中低压缸做功不足。随着中低压缸功率的上升， PE↑， 再逐渐关小μ。 (2)电网频率不变，功率给定值P0增加，调节过程同上。
三、措施
P18
1．增设转速微分环节，发电机功率信号改为汽轮机功率信号 2．增设功率延迟（与一滞后环节相串联） 3．在系统中引入负的功率微分（甩负荷时关小阀门-动态） 4、甩负荷时，同时切除功率给定值信号（能引起转速下降）
引入转速的实际微分信号
引入负的功率微分信号
作业： 1、说明采用功频电液调节与纯转速调节相比有何优 点？ 2、什么是功频电液调节系统的反调现象，解释反调 现象的原因，说明克服反调现象的方法。
当机组甩负荷时，功率突然减小，转速飞升， 理应迅速关闭调节汽阀，以保证机组安全。然而， 调节系统在过渡过程的初始阶段，却并非如此， 测速单元随着转速升高，输出信号力图关小调节 汽阀，但由于转子惯性，转速上升值一开始不大， 信号小。测功单元在甩负荷瞬间，测取了功率的 骤降，输出信号大幅度降低，抵消了转速升高信 号的作用，反而要去开大调节汽阀，恶化了调节 过程，出现了所谓“反调”现象。只有到随着转 速飞升，转速变化信号大于功率变化信号之后， “反调”现象才消失。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节
功频电液调节系统的静态特性
稳态时，
1 ( n 0 n) （P 0 PE） 0 δ
Δ n δΔP
1 Δ P Δ n δ
第三节 功频电液调节系统的反调现象
一、现象 电网负荷突变时，调节过程的初始阶段，调节方向与 外界负荷的需要方向相反的现象。 二、原因 功率测量值PE 功率汽轮机输出 负反馈 发电机功率 扰动