第二章汽轮机数字电液调节及保护系统分解.ppt

第一节 汽轮机调节的基础知识 2、速度变动率与机组运行特性的关系 1. 机组间负荷的自动分配与一次调频 对并网运行的机组，当外界负荷变动引起电网频率变动时，电网中各机组的调速系统动作、负荷就自动增减，以适应外界负荷变化的需要。这种由调速系统自动控制机组负荷的增减，以减小频率变化幅度的方式，称为一次调频。 对于不同性质的机组应有不同的速度变动率，承担尖峰负荷的机组，速度变动率应小些，取为3~4%；带基本负荷的机组，速度变动率应大些，取4~6%，以便在电网频率变化时，尽量保持基本负荷不变。 随着电网容量的增大以及电网负荷峰谷差的扩大，大容量机组也需参加一次调频，故其速度变动率已趋于选较小值。 当汽轮机参与电网一次调频时，通常设定δ在4.5％～5.5％之间。一般将δ设计成连续可调，即视运行情况可进行调整。 在空负荷区段以及额定负荷区段，δ取大一些，在中间负荷区段，δ取小一些。 δ也不能太大， 以免动态过程 发生严重超速。 （四）同步器（功率给定） 1、用途 (1)在单机运行时，使用同步器可以保证机组在任何负荷下保持转速不变。 (2)在机组并网运行时，通过同步器可以改变汽轮机的功率，使各台机组承担给定负荷（分配负荷）。 2、一次调频与二次调频 (1)一次调频是按并列运行机组的静态特性自动分配负荷，二次调频靠同步器（功率给定）人为调整； (2)并网运行的机组通常都参与一次调频，但一次调频通常不可能保持电网周波不变而只能减小周波的变化程度； (3)一次调频可以认为是暂态的。即当电网负荷变化后，二次调频来不及立即保证电网有功功率的供求平衡，暂时由一次调频来维持电网周波不致有过大变化而造成严重后果，当二次调频使周波恢复正常后,一次调频作用便消失。 二、单元制机组的控制方式 单元制机组负荷适应性的提高主要取决于对锅炉蓄存能量的利用程度，而汽机、锅炉的控制方式关系到锅炉蓄存能量的利用，目前采用的机组控制方式有以下三种： (1)汽轮机跟随控制方式 (2)锅炉跟随控制方式 (3)机炉协调控制方式 (1)汽轮机跟随控制方式 ①汽机定压运行时(图a)，外界负荷改变的信号选送给锅炉,待锅炉出力改变使新汽压力改变后,汽轮机根据新汽压力的改变再相应改变负荷。当新汽压力有微小改变时，压力调节器即改变调节阀的开度，使流量(功率) 改变。 ②汽机滑压运行时， 调节阀全开，功率(流量)将 随新汽压力的增减而变化， 如图(b)所示。 这种控制方式因锅炉燃烧 过程的迟滞将使机组功率 的响应延滞。 (2)锅炉跟随控制方式 汽轮机根据功率讯号增加负荷，此时蒸汽流量的增大使新汽压力降低，锅炉根据流量、压力的变化讯号控制燃烧调节系统,以维持新汽压力不变。 这种控制方式的特点是暂时利用锅炉的蓄存能量以适应外界负荷的变化。当负荷变化较小时，能实现快速响应,可参加一次调频,但在负荷变化较大时,由于锅炉燃烧的迟滞时间较长，主蒸汽压力的变化较大。 (3)机炉协调控制方式 这种控制方式综合了前两种控制方式的特点，将功率变化指令同时发给锅炉及汽轮机控制系统，对调节阀开度及锅炉燃烧进行同步调整，协调控制。 其特点在于它一方面可利用锅炉蓄存能量，使汽轮机出力迅速作出调整；另一方面又可同时改变锅炉出力，共同适应外界负荷变化的要求，使新汽压力波动较小。 汽轮机数字电液控制系统 （DEH） 汽轮机数字电液控制系统是采用电子元件和电气设备对机、炉、电及其有关的各工作系统的状态进行监视，以数字的方式传递信号、计算机分析判断、发出（电气的）控制指令，然后通过电液转换器（伺服阀、伺服放大器）将电气指令信号转换为液压执行机构能够执行的液压信号，达到完成控制操作的目的。 不同机组的数字电液控制系统的构成和具体控制逻辑略有不同，但总的要求是基本相同的，那就是应具备监视、保安、控制、调节的各项功能。 DEH系统特点 ①该系统的调节规律是PI(比例、积分)调节，且是多回路串级调节系统，可实现无差调节。 ②给定、比较、综合和PI的运算部分都是在数字计算机内完成的，属于离散控制系统，也称为采样控制系统。 ③DEH调节系统采用数字计算机系统和液压新技术—高压抗燃油系统，前轴承箱尺寸和油动机的尺寸大大缩小。 ④可在同一机组上实现不同的控制方式。 如能在带负荷时从喷管调节(顺序阀调节)转换成节流调节(单阀控制)，并可在线进行各汽门的活动试验； 可以由运行人员确定是否进行滑压运行，并可随时改变滑压运行范围； 调节特性、凸轮特性等均以数字模型编制在软件中，修改程序或调整某些参数便可改变这些特性，而无需改变任何硬件设备。 ⑤DEH调节系统由于有功率反馈和转速反馈，故可严格按照选定的特性线参与一次调频，其调节品质及精度优于