6.第六章 汽轮机电调系统的组成和应用解读
汽轮机调速系统的组成和工作原理
汽轮机调速系统的组成和工作原理1.信号采集与处理单元：主要负责采集汽轮机转速、负荷、温度等信号，并进行处理与计算，产生控制信号。
2.控制阀系统或喷油系统：根据信号采集与处理单元的输出信号，控制汽轮机进气量、蒸汽流量或燃油喷射量，从而调节汽轮机的转速。
3.调速器：用于调整调速系统的参数、控制模式和条件，通过切换不同模式和参数，实现不同工况下汽轮机的稳定运行。
4.速度控制器：负责测量汽轮机的转速，并将实际转速与设定转速进行比较，产生控制信号，用于调节控制阀或喷油系统。
5.负荷控制回路：用于监测汽轮机负荷变化，并根据负荷需求调整汽轮机的转速。
6.功率调节回路：通过测量汽轮机输出功率，与设定功率进行比较，并根据偏差调整汽轮机控制阀或喷油系统，以实现功率的稳定调节。
1.初始状态下，汽轮机启动后，控制阀或喷油系统关闭，转速较低。
2.信号采集与处理单元采集汽轮机转速信号，并与设定转速信号进行比较，产生偏差信号。
3.速度控制器接收偏差信号，并产生控制信号，将其发送给控制阀或喷油系统。
4.控制阀或喷油系统根据控制信号的大小，调节汽轮机的进气量、蒸汽流量或燃油喷射量，使转速逐渐接近设定转速。
5.速度控制器持续监测转速，并根据实际转速与设定转速的偏差，调整控制信号的大小，继续调节控制阀或喷油系统，以达到维持设定转速的目标。
6.同时，负荷控制回路和功率调节回路检测并调节负荷和功率，以确保汽轮机在稳定工况下工作。
需要注意的是，汽轮机调速系统的设计和运行需要具备高度的稳定性和可靠性，因为汽轮机工作时可能面临负荷变化、突然断电或故障等情况，调速系统的响应速度和精度对汽轮机的工作性能和安全运行至关重要。
因此，在设计调速系统时，需要充分考虑系统的鲁棒性、故障检测和容错能力等因素。
汽轮机的调速系统说明书
汽轮机的调速系统说明书这是一份汽轮机的调速系统说明书，旨在详细介绍汽轮机的调速系统组成部分、工作原理和使用方法，以帮助操作人员更好地掌握和操作该系统。
一、调速系统组成部分汽轮机调速系统由四个主要组成部分构成：转速仪表系统、调速器系统、冷却系统和润滑系统。
1. 转速仪表系统转速仪表系统由转速计和霍尔效应传感器组成。
转速计通常安装在发电机转子上，能够通过测量旋转角度来计算转速。
霍尔效应传感器安装在涡轮转子上，通过磁场感应来检测转子速度。
2. 调速器系统调速器系统的主要组成部分包括执行器、执行机构和控制器。
控制器的作用是接收来自转速仪表系统的信号，判断轴速度是否在设定范围内，然后通过执行机构来调整汽轮机的功率输出。
3. 冷却系统汽轮机的转子和调速器等部件工作时会产生大量热量，需要通过冷却系统来管理。
冷却系统主要包括润滑油冷却、水冷却和空气冷却等方式。
4. 润滑系统润滑系统是汽轮机正常工作的关键组成部分，主要有压力油泵、油箱和滤清器等设备，用来保证汽轮机各部件的润滑和减少磨损。
二、调速系统工作原理汽轮机的调速系统通过控制汽轮机的功率输出来实现转速的稳定，有利于保持机组的稳定性和安全性。
当汽轮机转速变化时，转速计中的霍尔传感器会产生信号，传送到控制器中，控制器会计算出当前转速与设定转速之间的误差，并将误差信号转化为控制器输出信号。
控制器输出信号经过放大、放大直至适当的电压，然后转移给执行器并控制活塞运动，从而调整汽轮机功率输出，以达到稳定的转速。
三、调速系统的使用方法操作人员应按照以下步骤使用汽轮机的调速系统：1. 在启动汽轮机前，检查各部件是否处于正常状态，确认冷却系统和润滑系统工作正常。
2. 启动汽轮机并监测其转速。
如果转速低于设定转速，则调速器会根据误差信号自动增加汽轮机的功率输出。
3. 监测汽轮机的运行状况，确保转速稳定在设定范围内。
如果有异常情况出现，应立即停机并进行检查。
总之，汽轮机的调速系统是实现汽轮机转速稳定的关键系统，由转速仪表系统、调速器系统、冷却系统和润滑系统组成。
汽轮机调速系统讲义
汽轮机调速系统讲义一、引言汽轮机调速系统是现代电力系统中非常重要的组成部分。
它负责控制汽轮机的转速和功率，确保汽轮机的稳定运行，并对电力系统的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
本讲义旨在介绍汽轮机调速系统的基本概念、组成、工作原理以及调试和维护等方面的知识，帮助读者更好地理解和掌握汽轮机调速系统的相关内容。
二、汽轮机调速系统的基本概念汽轮机调速系统是指通过调节汽轮机的进汽量来控制汽轮机的转速和功率的系统。
它主要由调速器、执行机构、油系统和控制系统等组成。
调速器是汽轮机调速系统的核心部件，它根据汽轮机的转速和功率等参数，通过调节进汽阀门的开度来控制汽轮机的进汽量，从而维持汽轮机的稳定运行。
三、汽轮机调速系统的组成和工作原理1、调速器调速器是汽轮机调速系统的核心部件，它根据汽轮机的转速和功率等参数，通过调节进汽阀门的开度来控制汽轮机的进汽量。
常见的调速器有离心式调速器和液压式调速器等。
离心式调速器是通过离心力的原理来控制进汽阀门的开度，而液压式调速器则是通过控制油压来调节进汽阀门的开度。
2、执行机构执行机构是汽轮机调速系统的重要组成部分，它负责将调速器的调节信号转化为实际行动，即控制进汽阀门的开度。
执行机构通常由油动机、传动机构和反馈装置等组成。
油动机是执行机构的核心部件，它通过油压的作用来控制进汽阀门的开度。
传动机构将调节信号传递给油动机，反馈装置则将进汽阀门的实际开度反馈给调速器，以便调速器能够更好地控制汽轮机的进汽量。
3、油系统油系统是汽轮机调速系统的能源供应部分，它负责提供压力油来驱动执行机构。
油系统通常由油泵、压力油罐、油管道和阀门等组成。
油泵将油从压力油罐中抽出，通过油管道和阀门将压力油输送到执行机构，以驱动油动机和控制进汽阀门的开度。
4、控制系统控制系统是汽轮机调速系统的神经中枢，它负责接收来自调速器和执行机构的信号，并根据这些信号来控制整个调速系统的运行。
控制系统通常由传感器、逻辑控制器和调节器等组成。
汽轮机DEH电调系统的原理及应用
汽轮机DEH电调系统的原理及应用概述汽轮机DEH（Digital Electro-Hydraulic Control System）电调系统是一种用于控制汽轮机转速和负荷的关键技术。
本文将介绍汽轮机DEH电调系统的工作原理以及在实际应用中的相关方面。
工作原理汽轮机DEH电调系统的工作原理如下：1.传感器部分：它包括测量转速、负荷、温度、压力、流量等参数的传感器，将这些参数转换为电信号进入控制系统。
2.控制器部分：这是DEH电调系统的核心部分，它接收传感器输入的信号，并根据预设的控制策略进行数据处理和决策，然后通过输出信号控制执行机构。
3.执行机构部分：根据控制器的输出信号，执行机构控制汽轮机的操作，包括调整汽轮机燃料供给、蒸汽阀门开度、汽轮机排气系统等。
应用场景汽轮机DEH电调系统在以下场景中得到了广泛应用：1.发电厂：汽轮机DEH电调系统在发电厂中起着至关重要的作用，能够实现对汽轮机的稳定运行和优化控制，提高发电效率并减少能源浪费。
2.工业生产：在工业生产领域，汽轮机DEH电调系统可用于控制生产过程中所需的动力，确保生产线的稳定运行和负荷调整。
3.船舶和海洋平台： DEH电调系统在船舶和海洋平台中广泛应用，用于控制船舶的推进力以及提供动力给其他设备。
优势与挑战汽轮机DEH电调系统的应用带来了一系列的优势和挑战：优势•提高汽轮机的工作效率，减少能源消耗；•实现对汽轮机的精确控制，提高生产过程的稳定性；•自动化控制降低了人工干预的需求，提高了运行安全性。
挑战•要求高质量的传感器和控制器，以确保准确的数据采集和处理；•需要对系统进行周期性维护和检修，以保持其稳定运行；•复杂的系统配置和参数设置需要工程师具备扎实的专业知识和经验。
发展趋势随着科技的不断发展，汽轮机DEH电调系统也在不断演进和改进：1.智能化：利用先进的数据处理和算法技术，实现对汽轮机的自动优化控制，提高系统的智能化水平。
2.网络化： DEH电调系统与其他监控设备和系统的无缝集成，实现远程监控和管理，提高故障诊断和维修效率。
浅谈汽轮机调节系统的组成及技术措施
与密封圈 、 门芯与门套之间的间隙。 在运行 中要求
锅 炉保 证 正常 的蒸 汽 品质 ；将结 合 器上 下 背 帽牢
控 制 系统 主要有 ５ ｌ： 械 液压 式控 制 系统 、 种 １机 ］ 电 液 并 存 式 控 制 系 统 、模 拟 电路 构 成 的 电液 系 统 （Ｅ 、 Ａ Ｈ）专用 型数字 式控 制系 统 、 用 型数字 式控 通
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浅谈 汽 轮机 调节 系统 的组 成及 技术 措 施
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汽轮机调速系统的组成和工作原理
A腔室的油压即为调节系统的一次控制信号。
径向钻孔脉冲泵，它是一种基于离心泵工作原理的转速感受器。 传动放大机构则对一次控制信号作功率放大，并按调节目的作控制运算，产生油动机的控制信号； 反馈机构 同步器作用在控制滑阀上，使杠杆以随动滑阀为支点转动，通过改变分配滑阀油口的开度，起到平移传递特性曲线的作用。 弹性反馈，动作最开始时有差调节，保证系统的稳定，然后缓慢让反馈量变小，动态上仍属有差调节，但静态偏差较小，可以认为是
转速感受机构 2）断流式单侧进油油动机
弹性反馈，动作最开始时有差调节，保证系统的稳定，然后缓慢让反馈量变小，动态上仍属有差调节，但静态偏差较小，可以认为是 无差调节，一般运用于需要保持人压力不变的供热汽轮机的调压系统。 汪祖鑫 《汽轮机调节系统》 水利电力出版社 梁志福 许文君 汽轮机调节系统电液转换器的调节特性及故障分析梁志 《内蒙古电力技术》 -2004年4期 弹性反馈，动作最开始时有差调节，保证系统的稳定，然后缓慢让反馈量变小，动态上仍属有差调节，但静态偏差较小，可以认为是 无差调节，一般运用于需要保持人压力不变的供热汽轮机的调压系统。 配汽机构是将油动机的行程转变为各调节汽门的开度，通过配汽机构的非线性传递特性，汽轮机的进汽量与油动机行程间校正到近似 线性关系。
汽轮机调速系统的组成和工作原理
汽轮机调速系统的组成
汽轮机调速系统由转速感受机构、传动放大机构、配汽机构和反馈机 构四部分构成。其中转速感受机构是将转子的转速信号转变为一次控制信 号；传动放大机构则对一次控制信号作功率放大，并按调节目的作控制运 算，产生油动机的控制信号；配汽机构是将油动机的行程转变为各调节汽 门的开度，通过配汽机构的非线性传递特性，汽轮机的进汽量与油动机行 程间校正到近似线性关系。
第六章 汽轮机调节.ppt
p — 发电机的磁极对数，一般为一对磁极，n=3000r/min， f=50Hz；
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功率、负载与转速的关系：
I
d
dt
Mt
Me
Iρ — 转子的转动惯量； Mt — 汽轮机的蒸汽动力矩； Me — 发电机的电磁阻力矩；
其中
Mt
9555
pi n
pi — 汽轮机的内功率；
n1 n2 100 %
n0
一次调频：电负荷改变引起电网频率变化时，电网中并列运 行的各台机组均自动地根据自身的静态特性线承担一定负荷 的变化以减少电网频率的改变。
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较小的δ表明机组静态调节偏差小，参加一次调频的能力 强，易于维持电网的频率在较小的范围内波动以保证有较好 的供电品质； δ小使调节系统动作的快速性增加，因而可以使甩负荷时 机组的动态超速降低，保证机组的安全，这对大功率机组极 为安全； δ过小，会引起调节系统的不稳定；在很小的转速变化扰 动下，机组负荷将发生很大变化，甚至引起机组强烈振荡。 2、δ对一次调频的影响
通过试验或计算得到各组成环节（转速感受机构、阀位控制 机构、配汽机构与调节对象）的静态特性曲线后，用作图的方 法求取调节系统的静态特性。
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第一象限为调节系统的静态特性曲线，反映了机组功率与 转速间的关系； 第二象限表示调速器的特性，纵横坐标分别为转速n和调速 器滑阀位移xn； 第三象限是执行机构的特性，表示调速器滑阀位移xn与调 节汽阀开度m的对应关系； 第四象限坐标为调节阀门开度m与功率P，当汽轮机的蒸汽 参数确定后，一定的蒸汽流量G就对应了一定的机组功率P， 所以第四象限表示了配汽机构与调节对象的特性。
第六章 汽轮机调节
汽轮机调节系统的组成
汽轮机调节系统的组成
汽轮机调节系统一般由以下几个部分组成：
1.蒸汽系统：包括锅炉、蒸汽管道和阀门等设备，用来产生和供应蒸汽给汽轮机。
2.调速器：用来控制汽轮机的负荷，并保持恒定的转速。
调速器可以根据负荷需求来调整燃烧器的燃料供给量，以控制蒸汽进入汽轮机的流量。
3.燃烧器系统：包括燃料供给系统和点火系统等设备，用来将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能量。
4.涡轮机：涡轮机是汽轮机的核心部件，包括一系列的叶片和转子，通过蒸汽的冲击力来驱动汽轮机输出功率。
5.发电机：与涡轮机直接相连，将涡轮机产生的旋转能量转化为电能。
6.控制系统：包括传感器、控制器和执行器等设备，用来监测和控制汽轮机的运行状态，以确保其安全稳定运行。
7.安全系统：包括超温保护、过载保护和过速保护等装置，用来保护汽轮机在异常情况下的安全运行。
总之，汽轮机调节系统的组成涉及到蒸汽系统、调速器、燃烧
器系统、涡轮机、发电机、控制系统和安全系统等多个部分，它们共同协同工作，确保汽轮机的稳定和高效运行。
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1.1基本原理
并网前在升速过程中，转速闭环为无差控制， 505/505E控制器将测量的机组实际和给定转速的偏差 信号经软件分析处理及PID运算后输出标准电流信号 给电液转换器，电液转换器接受调节器输出的标准电 流信号，输出与输入电流信号相对应的调节信号油压。 调节信号油压经液压伺服机构放大，控制油动机活塞 移动，通过调节杠杆，改变调节汽阀的开度，调节汽 轮机高压段、低压段的进汽量。从而减少转速偏差， 达到转速无差控制，当转速达到3000r/min，机组可根 据需要定速运行，此时505/505E可接受自动准同期装 置发出的或运行人员手动操作指令，调整机组实现同 步，以便并网。
1.2.3 控制系统用输入测量元件
主要有测速元件、测功及测压元件。 测速元件可以用磁电式或电涡流式测速头，本系统采用磁电式传感器。 磁电式传感器内装永久磁钢，在其端面磁头处形成磁场，一旦该处磁阻 发生变化，传感器内部线圈能感应输出响应的交流电压信号。在旋转体 上安装导磁体发讯齿轮，齿轮模数大于2，传感器可安装在径向。传感 器端面距齿轮顶1mm左右，距离较小则感应出较大的输出信号，传感器 输出为双芯屏蔽线，其屏蔽线与双芯线中任一根相并联后再连接至 505/505E转速测量通道“-”端。 测压元件采用常规电容式两线制压力变送器，压力变送器供电可以外部 供电或控制器本身供电，由于505/505E控制器的模拟量输入通道只有一 路是隔离的，当压力输入采用不隔离通道时，必须考虑输入隔离问题， 否则须用505/505E本身供电（通过505E内部跳线），建议采用外供电 方式。 测功元件采用发电机功率变送器。
1.2.2 输入及输出
本系统控制器有两个控制回路输出4-20mA,负载能力 为360ohm,同时可以加颤振电流为0-10mA； 505/505E控制器有两个转速传感器输入，其信号输入 为高选； 模拟量输入为4-20mA，有六个通道可用于组态满足具 体使用，输入阻抗为200ohm。可用于功率及主汽压 输入，由于只有一个通道是隔离的，当采用其余通道 输入时需考虑信号隔离问题。 模拟量输出为4-20mA，有六个通道可用于组态满足具 体使用，负载能力为600ohm。可用于输出某一变量， 例如转速用于显示等。
1.2 505/505E系统构成
505/505E是基于32位微处理器控制用的 数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一 体。操作盘包括一个两行（24个字符）显示， 一个有30个操作键的面板，操作盘用来组态 505/505E，在线调整参数和操作汽轮机起停 及运行。通过操作面板上的两行液晶屏可观察 控制参数的实际值和设定值。
1.2.1控制回路
505/505E控制器内有三个相互独立的控制器通道： 转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路、抽汽控 制PID回路。前两者通过低选输出，另外有一个PID控 制回路可串接在转速控制回路上用于串级控制。其通 讯接口有三种。控制器有三种操作模式：程序模式、 运行模式和服务模式，程序模式用于组态控制器的功 能以适合具体的控制要求，程序模式一旦组态后不再 改变，直至需要改变控制功能时。运行模式主要用于 操作汽轮机启动正常运行至停机整个控制过程。服务 模式可以在运行状态修改参数，根据具体汽轮机控制 需要通过编程组态于相应的系统。
1.1基本原理
机组并网后，如果采用功率闭环控制，可根据需 要决定505/505E使机组立即带上初负荷，DEH实测机 组功率和机组转速作为反馈信号，转速偏差作为一次 调频信号对给定功率进行修正，功率给定与功率反馈 比较后，经PID运算和功率放大后，通过电液转换器 和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号，对机组 功率实现无差调节，若功率不反馈，则以阀位控制方 式运行，即通过增加转速设定，开大调节汽阀，增加 进汽量达到增加负荷的目的。在甩负荷时，505/505E 自动将负荷调节切换到转速调节方式。机组容量较小 时建议可不采用功率闭环控制。
1.2.2 输入及输出
接点输入为干接点，共有16个，其中4个指定用于：停机（机组 正常要求常闭），外部复位（闭合短脉冲信号），转速升高（闭 合短脉冲信号），转速降低（闭合短脉冲信号）。其余接点可组 态使用，用于并网运行汽轮机的控制系统必须组态两个用于发电 机出口油开关触点及并大网油开关触点，这两个触点直接由油开 关辅助触点引出（机组并网正常要求常闭），另外也可组态外部 停机（闭合短脉冲信号），投入解除抽汽控制（投入时为常闭， 解除时为常开），外部运行（闭合短脉冲信号），抽汽升高（闭 合短脉冲信号），抽汽降低（闭合短脉冲信号）。 继电器输出容量为28VDC，1A，共有八个继电器，其中两个用 于指定为停机及报警，停机继电器正常带电，停机时不带电，另 外抽汽机组可组态抽汽投入状态继电器，其余继电器可组态所需 功能，同样也可组态停机。
汽轮机电调系统的组成和应用
目录
机组调节系统简介 电气接线图介绍 Woodward505介绍
电调装置
505 调速器
面板正面 面板背面端子图
VOITH 阀---电液转换器
VOITH 阀油口
505端子图
电气原理接线图
接线说明 电源接线 模拟量输入/输出 开关量输入/输出 电液转换器接线 通讯接线
一. 505/505E的工作原理及系统介绍
505/505E电子调节器比一般液压系统控 制精度高，自动化水平大大提高，热电负荷自 整性也高，它能实现升速（手动或自动），配 合电气并网，负荷控制（阀位控制或功频控 制），抽汽热负荷控制及其它辅助控制，并与 DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能 等。能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。
03-B
Woodward505介绍
505/505E是以微处理器为基础的调速器， 适用于单执行机构或双执行机构的汽轮机控制。 调速器采用菜单驱动软件以引导现场工程师根 据具体的发电机或机械驱动应用要求对调速器 进行编程组态。本说明主要介绍调速器的工作 原理、系统构成、面板操作。由于英文版手册 存在不断增加和更改内容等方面的因素，使用 woodward 505/505E时，还请参考随调速器提 供的woodward正式英文版手册。