水电厂调速系统培训教学PPT课件.ppt

电调柜外观图 调速器Tw,Ty的物理意义 引水系统模型 Tw的物理意义是：压力引水系统中的水流在不变的水头H作用下，如不考虑管道内的水力损失，流量（流速）从零增大到Qr（或Vr）所需要的时间。因此，Tw也称为水流加速时间，表征引水系统中水流惯性的重要参数。在其他条件相同时，Tw越大，水击压力值也越大，对调节过程的影响也越大。 水轮机模型 水轮机模型 y (开度) Pm (机械功率) 理想水轮机模型 接力器模型 调速器Ta的物理意义 发电机模型 2、调速系统基本组成 水电厂调速器基本原理 调速系统介绍 调速系统介绍 水轮机调节系统 一、水电厂调速器基本原理 1、水轮机调节基本原理 2、调速系统基本组成 3、调速器基本概念 水电厂调速器基本原理 调速系统调节原理 ? 水轮机调节基本原理 ? 频率f与转速n之间的关系为 式中P为发电机磁极对数，n为转速，f为频率。 水轮发电机组的转速由作用在机组转轴上的转矩决定，其运动方程式可写为： 式中J为水轮机转动部分的转动惯量，ω为机组旋转角速度，Mt为水轮机输出转矩，Mg为发电机负荷阻力转矩, M0为水轮发电机空载转矩,。上式表明，只有在水轮机转矩与负荷阻转矩相等的时候，机组的转速才能稳定。否则，机组角速度将发生变化，由此引起频率波动。 由水轮机原理，水轮机转矩的表达式为： 式中γ为水的重度，单位是N/m3，Q为通过水轮机的流量，H为水轮机净水头，ηt为水轮机效率。可见，改变水轮机转矩的最有效方法是通过调速器改变水轮机的流量。 如上所述，水轮机调节的基本任务是：当电力系统负荷发生变化、机组转速出现偏差时，通过调速器相应的改变流入水轮机流量，以使水轮机转矩与发电机负荷转矩达到新的平衡，以维持频率在规定的范围之内。 水轮机调节基本原理 水轮机调节基本原理 水轮机的种类及控制 水轮机调节基本原理 水轮机的种类 混流式(Francis Turbine) 可逆式 (Reversible Pump Turbine) 轴流式 - 动浆 (Kaplan Turbine – Adjustable blades) 轴流式 – 定浆 (Kaplan Turbine – Fixed blades) 贯流式(Bulb Turbine) 冲击式(Pelton Turbine) 水轮机调节基本原理 水轮机的选择 水轮机调节基本原理 接力器 导叶 混流式 水轮机调节基本原理 轴流式 导叶 浆叶 水轮机调节基本原理 天荒坪抽水蓄能 1800MW, 浙江 可逆式 水轮机调节基本原理 贯流式(Bulb Turbine) 水轮机调节基本原理 冲击式(Pelton Turbine) 水轮机调节基本组成 一. 水轮机调节的基本概念 1. 水轮机调节的任务 2. 水轮机调节系统 3. 水轮机调节系统的动态和静态特性 1.水轮机调节的任务 维持机组转速在额定转速附近，满足电网一次调频要求； 完成调度下达的功率指令，调节水轮机组有功功率，满足电网二次调频要求； 完成机组开机、停机、紧急停机等控制任务； 执行计算机监控系统的调节及控制指令。 2.水轮机调节系统 系统结构： 图1-1 水轮机调节系统的结构图 系统特点： 操作力大——需要经液压放大操作接力器 水流惯性： 机械慢性： 系统复杂、非线性特性 手动水轮机调节 比例操作 超前操作 积分操作 3.水轮机数字式（微机）调速器 PID结构 ： 图1-3 微机调速器结构图 调速系统调节原理 电调调节原理图 液压随动系统原理图 液压随动系统原理图 ◆ 水轮机调节系统的静态和动态特性 技术标准GB/T9652.1 1997 GB/T9652.2 1997 静态特性 静态特性： 水轮机调节系统静态特性 水轮机调节系统静态特性 静特性转速死区： 图1-6 转速死区ix