汽轮机功频电液控制基本原理.ppt

第1讲汽轮机功频电液控制的基本原理 31中间再热汽轮机的控制特点 采用中间再热的汽轮机,被再热器分成高压部分和中、低压 部分,其原则性系统图如下图所示 高压主汽 高压 调节汽门 过热器 LP 中压 中压主汽门 中间再热汽轮机原则性系统图  (1)中间再热容积的影响 ◆特点一:贮存的蒸汽量容易引起甩负荷时汽轮机超速 ◆特点二!中间再热容积的存在导致机组总输出功率滞后; No=NH+Nr+NI 中间再热汽轮机输出功率 (2)汽轮机与锅炉的协调配合 在设计选择汽轮机和锅炉的运行与控制方式时,应综合考虑 机组负荷响应速度和机组运行的安全可靠性。  32功频电液控制原理与各环节数学模型 1)功频电液控制系统工作原理 变送器 油动机 EH油 功放电液转换器 LDT调节阀门 回油 新蒸汽 高压缸 中低压缸 给定值 测速单元 去再热器 来自再热器 测功单元 电控部分:测功单元、测速单元、控制器PID、功放、给定。 液压控制部分:油动机。 接口装置:电液转换器  功频电液控制系统的特点 (1)可以消除主蒸汽压力变化对汽轮机输出功率的影响,使频 率偏差与功率变化保持一定比例关系,保证机组一次调频 能力不变 (2)可以补偿由于中间再热容积引起的汽轮机输出功率滞后 功频电液控制系统原理方框图 功率反馈回路 汽压扰动 PI 蒸汽 调节器 测阀位 中、低压 再热器缸功率 [测,子 转速反馈回路 负荷变化  (2)功频电液控制系统的静态特性 在转速反馈回路中,测速单元输出的电压信号与汽轮机转 子转速成正比: Ur=k1n两式相除 △1 AU=L △C k,△n 在功率反馈回路中,测功单元输出的电压信号与汽轮机输 出功率成正比 N 两式相除 △U △UN=k2△N 在稳态时,两个反馈回路信号满足MU+AU=0,因此: △nl +U AN ln△N  所以转速不等率可以表示为: 根据转速不等率5的计算公式,可以得出功频电液控制系统 的静态特性曲线如下图所示: 静态特性曲线的倾斜程度代表了机组的一次调频能力,只与 测功单元和测速单元的输出信号有关。因此可以方便的对功频电 液控制系统静态特性曲线的倾斜程度和机组的一次调频能力进行 调节。  (3)功频电液控制系统主要组成单元 测速(测频)单元 磁阻发讯器是用来将被测转速信号转换为相应频率信号或感 应电动势信号的测量元件,其工作原理如下 输出信引 线圈 铁芯 测速齿轮永久磁铁 频率信号:f 60 感应电动势信号:E 444··n.Z.Dp×10 60  ●测功单元 目前功频电液控制系统中的测功单元广泛采用霍尔效应测功 器,其工作原理如不 霍尔元件  霍尔电势 K,,·B. ◆单相霍尔测功器:x→ 在单相霍尔测功器中,使控制电流/与被测电压U成正比,磁 感应强度B与被测电流Ⅰ成正比,则霍尔电势V为 B=K·/=k/msin(am-y) =Kn·U=Kn· Umax sin ot K,·B·I =K·K·K·U H iUmax Imax.sIn atsin(ot-p KHK,K, Uma, Imax cos p-KHKuK Umax I max cos(2ot-op 2 直流分量 交流分量 单相有功功率:V=K乙m1 max cos p=K,N  ◆三相霍尔测功器:x 在三相霍尔测功器中,发电机输出端的各相电流通过激磁绕 组产生感应磁场,各相电压经过电压互感器降压后送往各测功单 元产生控制电流,将三个测功单元输出的霍尔电势串联相加,其 总和即代表三相功率: KLUA COS PA +KluG COS B+KlUc cos pc K(NCA+NCB+Ncc) KN ●电液转换器 电液转换器也是一种控制元件。用它将电子控制部分和液动 控制部分联系起来,同时又把微弱的电信号放大为液压信号,由 液压动力去控制油动机。下面以动铁式电液转换器为例,对其工 作原理进行介绍