第二章 功频电液调节系统

5、画出功频电液调节系统的方框图，并 说明为什么会出现反调现象，如何克服？ （本题作业）
参考资料：Reference
1、电厂汽轮机第六章 朱新华 张延峰等 电力 出版社
2、汽轮机原理及运行第六章 沈士一等 电力 出版社
3、热工过程自动调节
2）当主汽阀全开、蒸汽参数额定时，调节系统 应能维持空负荷时运行稳定，转速摆动不明显
3）在每一负荷下，负荷摆动小于2%N。。
4）调节系统的速度变动率=4.5--5.5%，迟缓率 <0.3--0.5%(液压） <0.1%（电液）
5）有同步器可平移静态特性线，范围-5---+7%
6）各部套结构简单，性能良好，调整方便，安 全可靠。
中低压缸功率滞后
静态特性
设置中压主汽门和调节门
反调现象及克服措施
采用单元制，必须设置旁路系统
再热机组运行方式
锅炉跟随 汽机跟随（定压） 汽机跟随（滑压） 机炉协调控制
课后思考
1、对调节系统的要求是什么？ 2、动态特性指标有哪些？影响因素是什
么？
3、中间再热为什么会导致中低压缸功率 滞后？
4、单元制机组的运行控制方式有哪几种？ 各有何特点？画出框图。（本题作业）
2、调节系统：油动机时间常数、变动率、迟缓 率。
ห้องสมุดไป่ตู้油动机时间常数小、变动率大、迟缓率小， 则稳定性好。
第四节：中间再热式汽轮机调节特点 Control Property of Reheat Turbine
中间再热带来的问题：Problem Because of
Reheat 1、中低压缸功率滞后： 2、设置中压调节阀及其动作规律； 3、机组只能采用单元制，必须设旁路系统。
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。
2、超调量：机组最大飞升转速与稳定值之差。 最大飞升转速应低于危急遮断器动作转速。
3、过渡过程时间：从外扰引起调节开始到被 调量满足要求为止的最短时间。<=1分钟
4、振荡次数：小于2---3次。
影响因素：
1、调节对象：转子飞升时间常数和中间容积 时间常数。
飞升时间常数越小、中间容积时间常数越 大，动态特性越差，稳定性不好。
第二章 功频电液调节系统
Power-Frequency EH Control System
课前复习
1、自动检测系统的检测内容有哪些？
2、自动保护系统有哪些保护功能？ 3、汽轮机调节的任务是什么？ 4、什么是调节系统的静态特性？特性曲线如何获得？ 5、调节系统是如何改变负荷并维持频率基本不变的？ 6、什么是（局部）速度变动率？对机组有什么影响？ 7、什么是迟缓率？对机组运行有何影响？如何减小？ 8、说明同步器的工作原理、作用、工作范围；什么
第一节 功频电液调节系统的工作原理
Section 1 Principle of PFEHCS
功频电液调节系统的基本原理图见教材图2-1。 主要包括电调和液压放大两部分。（注意负荷 变化、参数变化、功率滞后补偿分别如何实现） 系统框图如下：
给定
Ug
测功
UN-
扰动
PI EH 油动机 蒸汽容积 HP
Un
7）主汽阀关闭时间：1秒（10万以下）0.5秒。
8）供热机组，热电负荷相互干扰不大于15--20%， 调压器正常，压力变动率10--20%，有供热流 量增加，蒸汽压力下降的可调倾斜特性。
从一个稳定状态到另一个稳定状态的过程特性。 其性能指标包括：
1、稳定性（必须的）：机组运行时遇到扰动， 能够很快过渡到新的稳定工况。
RH IP、LP
测速
转子 -
+
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
B
燃料控制阀
调节阀
2、汽机跟随的控制方式：（常压）
主汽压波动小，但功率迟缓，只适宜直流炉带 基本负荷运行。
功率调节器 主汽压调节器
B
3、汽机跟随的控制方式：（滑压）
调节阀开度不变，功率变 燃料量变，采用 前反馈控制或改进方法，功率增加，先开大调节 阀利用蓄热，后提高燃料量。
功率调节器
B
4、机炉协调控制方式：（常压）
单元机组的控制运行方式：The Running Way of Units
1、锅炉跟随的控制方式：
2、汽轮机跟随的控制方式：（定压运行）
3、汽轮机跟随的控制方式：（滑压运行） 4、机炉协调控制方式：
1、锅炉跟随的控制方式：
利用锅炉蓄热，主汽压力变化较大。
锅炉主信号
流量 主汽压调节器 压力
功率调节器 功率指令
是一、二次调频？
第三节 汽轮机调节的基本原理 Section 3 Principle of Control System 对调节系统的要求：（The Demand to The
Control System) 1、静态特性的要求：
2、动态特性的要求：
动态性能指标
影响动态性能的主要因素
1）随功率增加而转速下降的可调倾斜特性。形 状合理。
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。
课内小结 Summary
本课内容
汽轮机调节的基本原理
中间再热机组调节特点
对静态特性的要求
再热带来的问题
功频电液调节 工作原理及系统框图
八点具体要求 对动态特性的要求 职称
动态特性指标 动态特性影响因素
特点：将部分锅炉蓄热用于汽轮机迅速发出功
率，另一方面同时改变锅炉出力，以适应发电机 功率输出。同时将功率指令和主汽压力偏差信号 均输入锅炉调节系统来控制燃烧率，迅速改变锅 炉负荷，使机组功率与要求一致，并维持主汽压 波动不大。
锅炉主指令 主汽压给定
锅炉控制
功率偏差 功率指令
机炉综合控制器 汽机控制
发电机功率
∴△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。