第课时单元电厂热力设备及运行汽轮机的调节与保护.ppt

封面 第十二章 汽轮机的调节与保护 第一节 汽轮机调节原理 一、电网对汽轮发电机组的要求 二、汽轮机调节系统的任务 三、汽轮机转速调节原理1.转子运动方程 2.驱动力矩Md 3.电磁阻力矩Mem和摩擦力矩Mf 4.自平衡能力 4.自平衡能力 5.转速调节 5.转速调节 四、汽轮机转速调节方式1.喷嘴调节 2.节流调节 3.滑压调节 五、调节系统的工作原理1.直接调节 1.直接调节 1.直接调节 2.间接调节 2.间接调节 第二节 调节系统的特性 一、调节系统静态特性1.静态特性与静态特性曲线 2.速度变动率 2.速度变动率 3.迟缓率 3.迟缓率 3.迟缓率 二、同步器 二、同步器 二、同步器 三、调节系统的组成 三、调节系统的组成 四、一次调频1.定义 2.电网总负荷变化量的分配 2.电网总负荷变化量的分配 3.不同性质机组对速度变动率δ的要求 3.不同性质机组对速度变动率δ的要求 4.例题 五、二次调频1.定义 2.二次调频的“转速给定”作用 2.二次调频的“转速给定”作用 3.二次调频的“功率给定”作用 3.二次调频的“功率给定”作用 六、一次调频与二次调频的异同点 七、作业 (a) (b) n P △P2 n P P’2 n1 P2 P1 △P1 0 图12-15 同步器工作原理示意图 (a)功率固定调转速；(b)转速固定调功率 转速感受机构(调速器)：测量机组转速的变化，并将转速信号转变为一次控制信号。 传动放大机构(杠杆、错油门或电子放大器等)：对一次控制信号放大，作控制运算，输出油动机控制信号。 执行机构(油动机)：油动机接受中间放大器的控制信号，产生带动配汽机构动作的驱动力，并达到预定的开度位置。 配汽机构(调节汽门)：接受油动机位移信号，调节汽轮机的进汽量，改变机组功率。 同步器：作用于中间放大器，产生控制油动机行程的控制信号，单机运行时改变汽轮机的转速，并网运行时改变机组的功率。 反馈机构：利用某一机构的输出信号对输入信号进行反向调节，使调节过程稳定。 调速器 同步器 传动放大 油动机 配汽机构 汽轮发电机 反馈机构 外负荷 图12-16 调节系统的框图 并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，机组总功率正好等于用户总耗电量。 当外界负荷变动而引起电网频率变化时，网内各机组调速系统同时动作，自动增减负荷，以适应外界负荷变动的要求。 定义：由调速系统按各自静态特性曲线自动控制机组负荷增减，以保证电网频率稳定的方式，称为一次调频。 图12-17 一次调频时电网总负荷变化量的分配 P1 n P n P P2 △P1 △P2 n2 n1 并列运行的机组，在一次调频时，机组功率变化的相对值与其速度变动率成反比。 速度变动率大的机组，功率变化相对值小，一次调频能力强。 速度变动率小的机组，功率变化相对值大，一次调频能力弱。 对于承担基本负荷的机组，希望运行稳定，速度变动率应取大一些，一般为(4～6)%。 对于承担尖峰负荷的机组，希望增强对负荷的适应性，速度变动率应取小一些，一般为(3～4)%。 为了保证机组在甩负荷时，其超速保护装置不动作，对速度变动率有一定的要求：从静态曲线上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速n0上升为（1+δ)n0；但从动态曲线上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速n0上升为（1+1.5δ)n0。所以，δ上限为6%。 n p 3000 3180 甩全负荷后，机组转速稳态变化量 3270 n t 3000 3180 动态过程转速最大 超调量一般为1.5δno 3300 机组超速保护动作转速 图12-18 调速系统甩负荷过程中转速最大超调量示意图 A、B两台容量均为1000MW的凝汽式汽轮机组，其调速系统的速度变动率分别为4%和5%。在电网频率为50Hz时，机组功率均为900MW。试问当电网频率由50Hz阶跃降低至49.90Hz时， A、B两台机组的功率分别为多少？由此说明速度变动率与机组参与电网一次调频能力的关系。 解：(1)电网频率下降0.1Hz，一次调频要求机组增大功率 (2)速度变动率小的机组一次调频功率改变量大，反之则小。 并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，机组总功率正好等于用户总耗电量。 当外界负荷变动而引起电网频率变化时，网内各机组调速系统同时动作，自动增减负荷，以适应外界负荷变动的要求。（一次调频） 一次调频只能减缓电网频率的变化但不能保证频率在合格范围内。 定义：通过使用同步器平移某些机组的静态特性曲线，增加或减小这些机组功率，以保证电网的正常频率，称为二次调频。 单机空载运行时，可以用同步器改变进汽量以增加转速，使之从0转速上升到额定转速，