汽轮机的调节ppt课件.ppt

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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 第四章第四章 汽轮机的调节汽轮机的调节v第一节第一节 汽轮机调节的任务与组成汽轮机调节的任务与组成v第二节第二节 典型国产调速系统简介典型国产调速系统简介v第三节第三节 汽轮机调节系统的静态特性和动态特性汽轮机调节系统的静态特性和动态特性v第四节第四节 汽轮机液压调节系统汽轮机液压调节系统v第五节第五节 中间再热机组的调节中间再热机组的调节v第六节第六节 调节系统的试验与调整调节系统的试验与调整v第七节第七节 汽轮机保护系统及主要装置汽轮机保护系统及主要装置

2、v第八节第八节 汽轮机的供油系统汽轮机的供油系统v第九节第九节 数字电液调节系统数字电液调节系统变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第一节第一节 汽轮机调节的任务与组成汽轮机调节的任务与组成v汽轮机自动调节系统的任务汽轮机自动调节系统的任务v运行对调速系统的要求运行对调速系统的要求v汽轮机调速系统的基本原理汽轮机调速系统的基本原理变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分一一 汽轮机自动调节系统的任务汽

3、轮机自动调节系统的任务v汽轮机为什么必需具备自动调节系统？汽轮机为什么必需具备自动调节系统？ 电能不能大量储存，火电厂发出的电力必须随时满足用户要求，电能不能大量储存，火电厂发出的电力必须随时满足用户要求，即在数量、质量要求同时满足用户要求。即在数量、质量要求同时满足用户要求。v数量要求数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求电力负荷根据用：用户对发电量的要求。这就是要求电力负荷根据用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。户要求来调整发电大小，以满足用户要求。v供电质量要求供电质量要求：供电质量就是指：供电质量就是指频率频率和和电压电压。其中，电压可以。其中，电压可以通过变压器解决。电网频率则

4、直接取决于汽轮机的转速。转速通过变压器解决。电网频率则直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则频率低。高则频率高，转速低则频率低。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 因此汽轮机必须具备调速系统，以保证汽轮发电机组根据用户因此汽轮机必须具备调速系统，以保证汽轮发电机组根据用户要求，供给所需电力，并保要求，供给所需电力，并保 证电网频率稳定在一定范围之内。证电网频率稳定在一定范围之内。v火电厂自身安全的需要火电厂自身安全的需要：汽轮发电机组工作时，汽轮发电机组工作时， 转子、叶转子、叶轮、

5、叶片等承受很大的离心力，而且离心力与转速的平方成轮、叶片等承受很大的离心力，而且离心力与转速的平方成正比。转速增加，离心力将迅速增加。当转速超过一定限度正比。转速增加，离心力将迅速增加。当转速超过一定限度时就会使部件破坏，出大事故。时就会使部件破坏，出大事故。v调速系统的任务：调速系统的任务：v满足用户足够的电力（数量、质量）；满足用户足够的电力（数量、质量）；v保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运行保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运行。 * * 除了调速系统之外，汽轮机组还必须具有除了调速系统之外，汽轮机组还必须具有保护系统保护系统（超速保（超速保护、轴向位移保护等）。护、轴向位移保护等）

6、。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v汽轮发电机组转子运动方程式：汽轮发电机组转子运动方程式： 机组在工作时，作用在转子上的力矩有三个：机组在工作时，作用在转子上的力矩有三个：蒸汽主力矩、蒸汽主力矩、发电机反力矩、摩擦力矩发电机反力矩、摩擦力矩。在稳定状态下，三者的代数和为零：。在稳定状态下，三者的代数和为零： 通常，摩擦力矩很小，这样一来，上式可写成：通常，摩擦力矩很小，这样一来，上式可写成： （42） 机组运行时，只要蒸汽主力矩和发电机反力矩不平衡，就会产生机组运行时，只要蒸汽主力矩和发电

7、机反力矩不平衡，就会产生角加速度。角加速度。v调速系统的功能：调速系统的功能： 蒸汽蒸汽主力矩主力矩和发电机和发电机反力矩反力矩随转速的变化如图随转速的变化如图4-1所示：所示：当转速当转速n增加时，蒸汽主力矩减小，发电机反力矩增加；当转增加时，蒸汽主力矩减小，发电机反力矩增加；当转速速n减小时，蒸汽主力矩增加，发电机反力矩减小。减小时，蒸汽主力矩增加，发电机反力矩减小。 A点是两点是两力矩力矩平衡状态点平衡状态点：曲线：曲线1、2之交点之交点。) 14.(.0fetMMM0etMM变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接

8、线组成中一个重要组成部分v 当当外界负荷减少外界负荷减少时，反力矩由时，反力矩由曲线曲线2变到曲线变到曲线2，而主力矩曲，而主力矩曲线线1不变。其工作点不变。其工作点 由由A移到移到B，机组转速由（机组转速由（自平衡能力自平衡能力：当：当不考虑调速系统的功能作用下，不考虑调速系统的功能作用下，负荷变动时，机组能自动保持负荷变动时，机组能自动保持平衡状态的能力）。平衡状态的能力）。v当当调速系统动作调速系统动作，减小进汽量，减小进汽量，主力矩曲线由主力矩曲线由1 变为变为1，与反力，与反力矩曲线矩曲线2交于交于C点，点，机组转速变机组转速变为接近为接近）。）。图图4-1变电站电气主接线是指变电站

9、的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分三三 汽轮机调速系统的基本原理汽轮机调速系统的基本原理 简单的汽轮机自动调速系统（图简单的汽轮机自动调速系统（图4-2）v主要部件主要部件：调速器，滑阀（错油门），油动机，调节阀。：调速器，滑阀（错油门），油动机，调节阀。v油路：油路：Po-高压油，高压油，Pn-排油。排油。v工作原理工作原理：v 当外界负荷当外界负荷N减少减少，机组转速，机组转速n升

10、高，调速器飞锤向外扩张，滑环升高，调速器飞锤向外扩张，滑环A上移，上移，杠杆杠杆ABC以以C点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀B点上移，高压油点上移，高压油Po通过滑阀油口进入油通过滑阀油口进入油动机上油室，油动机下油室与排油动机上油室，油动机下油室与排油Pn相通，活塞下移，关小调节阀相通，活塞下移，关小调节阀5，减，减小进汽量，机组功率减小。同时，杠杆以小进汽量，机组功率减小。同时，杠杆以A点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀B点下移，滑点下移，滑阀回中，切断窗口，高压油停止流动。调速系统达到新的平衡状态。阀回中，切断窗口，高压油停止流动。调速系统达到新的平衡状态。1.当外界负荷当外界负荷N增加时

11、，增加时，机组转速机组转速n下降，调速系统各部套调节过程相同，而下降，调速系统各部套调节过程相同，而动作方向相反。动作方向相反。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分图4-2变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第二节第二节 典型国产调速系统简介典型国产调速系统简介v机械液压调速系统机械液压调速系统v径向泵液压调速系统径向泵液压调速系统v旋转阻尼液压调速系统（上汽）旋转阻尼液压调速系统（上汽）变电站电

12、气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分一一 机械液压调速系统（哈尔滨汽轮机厂）机械液压调速系统（哈尔滨汽轮机厂）v主要部件：主要部件：调速器（高速弹性调速器），随动滑阀，调速器（高速弹性调速器），随动滑阀， 分配滑阀，同步器，油动机滑分配滑阀，同步器，油动机滑阀，油动机，反馈滑阀。阀，油动机，反馈滑阀。v油路：油路：高压油高压油Po，排油，排油Pb，控制油，控制油Px。v工作原理工作原理：v在任意在任意稳定工况下稳定工况下，转速，转速n一定，油动机滑阀在中间平衡位置，高压油不流动。其一定，油动机滑阀在中间

13、平衡位置，高压油不流动。其余各部件都有相应位置。余各部件都有相应位置。v当外界负荷当外界负荷N减小减小，转速，转速n上升，调速器重块向外扩张，挡油板右移，随动滑阀右移。上升，调速器重块向外扩张，挡油板右移，随动滑阀右移。由于杠杆作用，使分配滑阀右移，油口由于杠杆作用，使分配滑阀右移，油口A开大，泄油量增加，控制油压开大，泄油量增加，控制油压Px下降，滑下降，滑阀下移，打开阀下移，打开a、b油口，高压油油口，高压油Po进入油动机上油室，下油室与排油相通，活塞进入油动机上油室，下油室与排油相通，活塞在压差作用下向下移动。关小调节阀，汽轮机功率减小。在压差作用下向下移动。关小调节阀，汽轮机功率减小。

14、 在油动机活塞下移的同时在油动机活塞下移的同时，由于斜板作用，反馈滑阀右移，开大反馈油口，由于斜板作用，反馈滑阀右移，开大反馈油口C, Px进进油量增加，油压油量增加，油压Px增加，滑阀上移回中，增加，滑阀上移回中， 切断切断a、b油口，高压油不流动，油动机油口，高压油不流动，油动机在某一位置，使调速系统在某一位置，使调速系统 稳定在一新的平衡位置。稳定在一新的平衡位置。v当外界负荷当外界负荷N增加时增加时，机组转速，机组转速n下降，调速系统各部套调节过程相同，而调节方下降，调速系统各部套调节过程相同，而调节方 向相反。向相反。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，

15、从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分图图4-4变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分二二 径向泵液压调速系统径向泵液压调速系统v主要部件：主要部件：径向泵（调速器径向泵（调速器 ），压力变换器，滑阀，油动机），压力变换器，滑阀，油动机,反馈油口，调节阀，同步器。反馈油口，调节阀，同步器。v油路：油路：高压油高压油Po，排油，排油Pb，控制油，控制油Px。v工作原理：工作原理： a，当外界负荷，当外界负荷N减小：减小： b，当外界负荷，当外界负荷N增加增加： 图图4

16、-54-5变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分三三 东方汽轮机厂汽轮机的调速系统东方汽轮机厂汽轮机的调速系统v主要部件主要部件：脉冲泵（调速器：脉冲泵（调速器 ），压力变换器，滑阀，油动机，），压力变换器，滑阀，油动机，反馈滑阀，调节阀，同步器。反馈滑阀，调节阀，同步器。v油路：油路：高压油高压油Po，排油，排油Pb，控制油压，控制油压Px1,Px2。v工作原理：工作原理： a，当外界负荷，当外界负荷N减小，减小，a,当外界负荷当外界负荷N增加时增加时图46变电站电气主接线是指变电站的变压器、输

17、电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分四四 旋转阻尼液压调速系统（上汽）旋转阻尼液压调速系统（上汽）v主要部件：主要部件：主油泵，旋转阻尼（调速器主油泵，旋转阻尼（调速器 ），放大器，碟阀，），放大器，碟阀， 继动器，滑阀，油动机，调节阀，同步器弹簧。继动器，滑阀，油动机，调节阀，同步器弹簧。v油路油路：高压油：高压油Po，排油，排油Pb，一次油压，一次油压P1、二次油压、二次油压P2、 三次油压三次油压P3（继动油压）。（继动油压）。v工作原理：工作原理： 当外界负荷当外界负荷N减小，减小，当外界负荷当外界负荷N增加：增加：图图4-

18、74-7变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分五五 改型后的旋转阻尼液压调速系统改型后的旋转阻尼液压调速系统 这里主要这里主要是放大器作是放大器作了改变。改了改变。改变前是，当变前是，当转速升高时转速升高时P1和和P2都升都升高；而改变高；而改变后是，当转后是，当转速升高时速升高时P1升高而升高而P2、P3都下降都下降。图48变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第三节第三节 汽轮机调节系统的静态特性

19、和动态特性汽轮机调节系统的静态特性和动态特性 v汽轮机调节系统的静态特性汽轮机调节系统的静态特性v汽轮机调节系统的动态特性汽轮机调节系统的动态特性变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分一一 汽轮机调节系统的静态特性汽轮机调节系统的静态特性v四方图四方图v速度变动率速度变动率v迟缓率迟缓率v静态特性曲线的平移静态特性曲线的平移( (同步器同步器) )变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v四方图四方图

20、汽轮机调节系统的静态特性曲线是由转速感受机构、中间放大汽轮机调节系统的静态特性曲线是由转速感受机构、中间放大机构和执行机构的静态特性曲线所组成，如图机构和执行机构的静态特性曲线所组成，如图4-36、 图图4-37所示。其中，将调速器、中间放大机构和执行机构的静态特所示。其中，将调速器、中间放大机构和执行机构的静态特性曲线分别画在直角坐标系的性曲线分别画在直角坐标系的第二第二、三、四象限三、四象限，将，将调节系统调节系统的静态特性曲线画在直角坐标系的的静态特性曲线画在直角坐标系的第一象限第一象限，组成，组成四象限图四象限图。图4-36图4-37变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电

21、力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v 速度变动率（不等率）速度变动率（不等率）v定义定义：在稳定工况下，汽轮机的功率由满负荷减到零负荷时，：在稳定工况下，汽轮机的功率由满负荷减到零负荷时，其转速其转速 的改变量的改变量 n与额定转速与额定转速no（或者最高与最低转速的平（或者最高与最低转速的平均值）之均值）之 比的百分数称为比的百分数称为速度变动率（速度变动率（图图4-38 ），用，用 表示：表示： （4-25） * 单机运行的机组单机运行的机组，由一台机组向用户供电，机组负荷等于用户，由一台机组向用户供电，机组负荷等于用户 消耗量，这样，当功

22、率变化时，转速也要变化（图消耗量，这样，当功率变化时，转速也要变化（图4-39 ）。）。 * 并列运行的机组并列运行的机组，网内所有机组同时向电网送电，再由电网，网内所有机组同时向电网送电，再由电网向向 用户供电。用户供电。%100*)(21%100*minmaxminmax0maxnnnnnn图4-38图4-39变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一并列运行的机组，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样，机

23、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。负荷，以适应外界负荷变动的要求。这种由调速系统随电网周这种由调速系统随电网周波变化波变化,自动控制机组负荷增减，以保证电网频率稳定的方式，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。称为一次调频。如图如图4-40所示。所示。 图4-40变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分： 如图如图4-40所

24、示，两台机组并列运行，其速度变动率分别所示，两台机组并列运行，其速度变动率分别为为 、 ，额定功率分别为，额定功率分别为 、 。当电网频率变化时，二者。当电网频率变化时，二者转速变化值相同（转速变化值相同（ n）。这样：）。这样： 上式表明，上式表明，并列运行的机组，在一次调频时，机组功率变化的相对并列运行的机组，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值与其速度变动率成反比。即速度变动率。即速度变动率 大的机组，功率变大的机组，功率变化小；速度变动率化小；速度变动率 小的机组，功率变化大。小的机组，功率变化大。122N1N)264.(./.).(.2.1122122201110

25、2202max022max21101max011max1NNNNnnNNnnNnNnnNnNnNnNnNnnNnNnNn则有：，：对于机；，：对于机变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分（1）对于）对于承担基本负荷承担基本负荷的机组，希望运行稳定，速度变动率的机组，希望运行稳定，速度变动率 应取应取大一些，一般为大一些，一般为(46)%；（2）对于）对于承担尖峰负荷承担尖峰负荷的机组，希望增强对负荷的适应性，速度的机组，希望增强对负荷的适应性，速度变动率变动率 应取小一些，一应取小一些，一 般为般

26、为(34)%。（3）为了保证机组在甩负荷时，其超速保护装置不动作，对速度）为了保证机组在甩负荷时，其超速保护装置不动作，对速度变动率变动率 有一定的要求：有一定的要求： 从从静态曲线静态曲线上来看，机组功率由满负上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速荷变为零负荷时，其转速将由额定转速no上升为（上升为（1+ )no；但从但从动态曲线动态曲线上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速速将由额定转速no上升为（上升为（1+1.5 )no。所以，。所以， 上限为上限为6%。：实际上，调速系统的静态特性曲线为一实际上，调速系统的

27、静态特性曲线为一曲线，在不同的功率下曲线，在不同的功率下 有不同的速度变动率，即局部速度变动有不同的速度变动率，即局部速度变动率率 。这样，在电网频率。这样，在电网频率 变动时，各机组的功率变化取决于工变动时，各机组的功率变化取决于工作点的局部速度变动率作点的局部速度变动率 ，而不是系统总速度变动率，而不是系统总速度变动率 。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v迟缓率迟缓率 v迟缓现象迟缓现象：如下图，当外界负荷下降而转速上升时，机组功率并不马上降低。而是：如下图，当外界负荷下降而转速上升时，

28、机组功率并不马上降低。而是当转速上升到一定程度时，功率才开始下降当转速上升到一定程度时，功率才开始下降.同样同样,当外界负荷上升当外界负荷上升,机组转速下降时，机组转速下降时，机组功率并不马上增加，而是当机组功率并不马上增加，而是当 转速降低到一定时，功率才开始上升。这就是说，转速降低到一定时，功率才开始上升。这就是说，机组在同一功率下有不同的转速，或者说在同一转速下有不同的功率机组在同一功率下有不同的转速，或者说在同一转速下有不同的功率。 这就是调速这就是调速系统的迟缓现象。系统的迟缓现象。 图442变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站

29、的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v产生迟缓的原因产生迟缓的原因：调速系统的各部件存在着摩擦、铰练间隙、：调速系统的各部件存在着摩擦、铰练间隙、滑阀重叠度。这样，各部件的静态特性曲线就不是一条线，而滑阀重叠度。这样，各部件的静态特性曲线就不是一条线，而是一个带状区域。因此，当电网频率变化时，机组功率并不马是一个带状区域。因此，当电网频率变化时，机组功率并不马上变动而是有一段迟缓。通常用迟缓率上变动而是有一段迟缓。通常用迟缓率 （不灵敏度）来表示（不灵敏度）来表示这种迟缓程度的大小。这种迟缓程度的大小。v迟缓率迟缓率 ：同负荷条件下的最大转速变动（：同负荷条件下的最大转速变动（ - ）

30、与额定转速）与额定转速 之比，即之比，即 （4-42）v机组最大负荷摆动机组最大负荷摆动 N N 从图从图4-42中的三角形相似就可以看出：中的三角形相似就可以看出：由于迟缓的存在，机组可能发生的最大负荷摆动为由于迟缓的存在，机组可能发生的最大负荷摆动为 N。1n2n0n%100*012nnn NNnnNN00变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v迟缓率迟缓率 的大小的大小：调速系统的迟缓率为各部件迟缓率的累积。：调速系统的迟缓率为各部件迟缓率的累积。为了减小负荷摆动，一般要求为了减小负荷摆动，

31、一般要求 不大于不大于0.5%，最好，最好 不大于不大于0.3%。要减小迟缓率，则应在各元件的设计、制造、安装和运。要减小迟缓率，则应在各元件的设计、制造、安装和运行个方面予以减小。行个方面予以减小。v静态特性曲线的平移静态特性曲线的平移( (同步器同步器) )v同步器的作用同步器的作用 单机运行的机组，单机运行的机组，当功率由当功率由 上升到上升到 时，转速（频率）时，转速（频率） 将由将由 降为降为 ，这样，就不能满足供电质量的要求。，这样，就不能满足供电质量的要求。 而同而同步器则可以平移调速系统的静态特步器则可以平移调速系统的静态特性曲线（即用同步器改变机组的进性曲线（即用同步器改变机

32、组的进汽量），使机组的转速不变（汽量），使机组的转速不变（ ），），如图如图4-43所示。所示。2n1n1n2N1N图4-43变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 并列运行的机组并列运行的机组，可以用同步器调整网内各机组的负荷，使，可以用同步器调整网内各机组的负荷，使之按给定负荷运行，调整电网频率，以维持电网稳定在额定范围之按给定负荷运行，调整电网频率，以维持电网稳定在额定范围之内。这种用同步器调频的方式称为之内。这种用同步器调频的方式称为“二次调频二次调频”。如图。如图4-44a有两台并列运行

33、的机组有两台并列运行的机组 ， 功率分别为功率分别为 、 。可以用同步。可以用同步器增加器增加 N给给1 号机，而使二号机减少号机，而使二号机减少 N，而使总的功率不变，而使总的功率不变，转速（频率）不变。转速（频率）不变。 机组启动时，可以用同步器改变进汽量以增加转速，使之机组启动时，可以用同步器改变进汽量以增加转速，使之从从0转速上升到额定转速转速上升到额定转速 -同步。同步。2N1N0n图图4-444-44变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v平移调速器的静态特性曲线平移调速器的静态特性曲

34、线 如图如图4-45a，调速器飞锤离心力与，调速器飞锤离心力与a、b弹簧的弹力相平衡。当转速不变弹簧的弹力相平衡。当转速不变时，可以改变时，可以改变b弹簧的预紧力而改变调速器滑环的位置弹簧的预紧力而改变调速器滑环的位置A，使调节阀开度改，使调节阀开度改变。相反，当转速增加或者减少时，可以用同步器使调速器滑环位置变。相反，当转速增加或者减少时，可以用同步器使调速器滑环位置A不不变。这就是说，同步器可以上下平移调速器的静态特性曲线（变。这就是说，同步器可以上下平移调速器的静态特性曲线（图图4-45b）。）。图图4-454-45变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完

35、成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v平移放大机构的静态特性曲线平移放大机构的静态特性曲线 如图如图4-47是高速弹性调速汽调节系统。当转速一定时，是高速弹性调速汽调节系统。当转速一定时，随动滑阀位置一定。当用同步器通过杠杆改变调速器滑阀位置随动滑阀位置一定。当用同步器通过杠杆改变调速器滑阀位置时，改变了油口开度，使控制油压改变，油动机位置变化，即时，改变了油口开度，使控制油压改变，油动机位置变化，即 用同步器平移放大机构的静态特性曲线（用同步器平移放大机构的静态特性曲线（图图4-47b）。）。图图4-474-47变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电

36、力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v同步器的工作范围同步器的工作范围 为了满足在额定参数、额定转速下机组能从满负荷到为了满足在额定参数、额定转速下机组能从满负荷到0负荷负荷稳定运行，同步器的工作范围至少是等于大于调速系统所控制稳定运行，同步器的工作范围至少是等于大于调速系统所控制的转速范围。的转速范围。 a上限位置上限位置：应能保证在电网频率升高、初参数偏低而背压升：应能保证在电网频率升高、初参数偏低而背压升高时，能使机组带满负荷；高时，能使机组带满负荷； b下限位置下限位置：应能保证在电网频率：应能保证在电网频率下降、初参数上升而背压下降时，

37、能下降、初参数上升而背压下降时，能使机组减负荷到零。如使机组减负荷到零。如图图4-49所示所示。图图4-494-49变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v静态特性曲线的合理形状静态特性曲线的合理形状v带不同负荷的机组对速度变动率带不同负荷的机组对速度变动率 的要求：的要求： a带基本负荷的机组带基本负荷的机组，要求负荷稳定，则速度变动率，要求负荷稳定，则速度变动率 大一些好；大一些好； b带尖峰负荷的机组带尖峰负荷的机组，要求负荷适应性好，速度变动率，要求负荷适应性好，速度变动率 小一些小一些

38、。v调速系统动态特性对速度变动率调速系统动态特性对速度变动率 的要求：的要求： 速度变动率速度变动率 大，则机组甩负荷后的大，则机组甩负荷后的转速飞升转速飞升大，容易超速，大，容易超速，则要求则要求 速度变动率速度变动率 =（ 45)%。但速度变动率。但速度变动率 大，调速大，调速 系统系统稳定性好稳定性好；速度变动率；速度变动率 小，调速系统小，调速系统稳定性差稳定性差，则要求速，则要求速度变动率度变动率 不小于不小于3%。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v静态特性曲线的合理形状静态特性曲

39、线的合理形状( (图图4-50)4-50)：v在在0负荷附近负荷附近（10%No10%No），局部速度变动率），局部速度变动率 要求大一些，以便要求大一些，以便于机组并网；于机组并网；v在额定负荷附近在额定负荷附近，局部速度变动率，局部速度变动率 也要求大一些，为的是使也要求大一些，为的是使机组在经济负荷下机组在经济负荷下 稳定运行，提高效率；稳定运行，提高效率；v在中间应较平滑在中间应较平滑，但不允许有平直段，以免负荷不稳定。，但不允许有平直段，以免负荷不稳定。v调速系统静态特性试验（略）调速系统静态特性试验（略）v调速系统静态特性的调整（略）调速系统静态特性的调整（略）图4-50变电站电气

40、主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v动态特性基本概念动态特性基本概念v静态特性，静态特性，是指汽轮机稳定工况下的特性（是指汽轮机稳定工况下的特性（n-N)，不涉及两，不涉及两个稳定工况之间的过渡过程；个稳定工况之间的过渡过程；v 动态特性，动态特性，是研究调速系统从一个稳定工况过渡到另一个稳定是研究调速系统从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况的过渡过程。动态特性是指过渡过程中，机组的功率、转工况的过渡过程。动态特性是指过渡过程中，机组的功率、转速、调节阀开度等参数随时间的变化规律。速、调节阀开度等参数随时

41、间的变化规律。 v调速系统的动态过程曲线调速系统的动态过程曲线 图图4-63v 发电机突然甩全负荷的功率曲线发电机突然甩全负荷的功率曲线，自时间，自时间 后，后， 功率功率 为为零；零； 0tnP二二 调速系统的动态过程调速系统的动态过程变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分图463变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v刚甩负荷时刚甩负荷时，转速没有突然升高。在，转速没有突然升高。在 之后，由于之后

42、，由于迟缓的存迟缓的存在在，调节阀仍，调节阀仍 在进汽，而发电机负荷为在进汽，而发电机负荷为0 0。因此，这时候进入。因此，这时候进入的蒸汽全部用于汽轮机升速，转速升的蒸汽全部用于汽轮机升速，转速升 高，调速系统开始动作，高，调速系统开始动作，调节阀逐渐关小，转子转速增加率减慢。当调节阀关到空负荷调节阀逐渐关小，转子转速增加率减慢。当调节阀关到空负荷位置时，转速升高到新的位置（空负荷转速）位置时，转速升高到新的位置（空负荷转速） = = (1+(1+ ) ) ；v 当机组甩负荷时当机组甩负荷时，由于迟缓较大，动作较慢，当转速升高到，由于迟缓较大，动作较慢，当转速升高到nn时，调节阀还未关小到空

43、负荷位置，转速要超过时，调节阀还未关小到空负荷位置，转速要超过nn。当调节。当调节阀关到空负荷位置时，由于惯性的存在，转速上升到峰值。其阀关到空负荷位置时，由于惯性的存在，转速上升到峰值。其高出空负荷转速的部分称为高出空负荷转速的部分称为动态超调量动态超调量（ n n）。此时，调节阀）。此时，调节阀要继续关到空负荷以下位置时，转子才停止加速。当调节阀反要继续关到空负荷以下位置时，转子才停止加速。当调节阀反方向开大到空负荷方向开大到空负荷 位置时，转速才慢慢地停留在空负荷转速。位置时，转速才慢慢地停留在空负荷转速。0t0n n变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而

44、完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v 由于惯性的存在由于惯性的存在，转速不会一下子停留在空负荷转速，转速不会一下子停留在空负荷转速n，而，而会低于会低于n；调节阀反而要高于；调节阀反而要高于mo。调速系统反复动作几次，。调速系统反复动作几次，最后衰减到平衡位置转速。最后衰减到平衡位置转速。 以上三种情况，当机组甩负荷后，调速系统最后可以使转速过以上三种情况，当机组甩负荷后，调速系统最后可以使转速过渡到空负荷转速渡到空负荷转速n。这种系统是稳定系统。这种系统是稳定系统。v如果设计、检修、调试不好，则会产生图如果设计、检修、调试不好，则会产生图4-63e所示三种情所

45、示三种情况况： * 曲线曲线1，一直振荡，不会衰减，不会稳定。，一直振荡，不会衰减，不会稳定。 * 曲线曲线2，摆动越来越大，直到超过允许值。摆动越来越大，直到超过允许值。 * 曲线曲线3，机组甩负荷后直到危急保安器动作转速。，机组甩负荷后直到危急保安器动作转速。 这三种系统都是这三种系统都是不稳定系统不稳定系统，不稳定系统是不可以采用的。，不稳定系统是不可以采用的。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第四节第四节 汽轮机液压调节系统汽轮机液压调节系统v转速感受机构转速感受机构v中间放大器中间放

46、大器v油动机油动机v配汽机构配汽机构变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分一一 转速感受机构转速感受机构v高速弹性调速器高速弹性调速器v液压式转速感受元件液压式转速感受元件v旋转阻尼旋转阻尼变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 调速器的作用就是将一个物调速器的作用就是将一个物理量（转速）转换为另一个物理理量（转速）转换为另一个物理量（位移、油压），并作为下一量（位移、油压），并作为下一个调节环节的输

47、入。个调节环节的输入。v机械式转速感受元件（高速弹性机械式转速感受元件（高速弹性调速器）调速器）图图4-10为高速弹性调速为高速弹性调速器示意图。器示意图。1.1.结构结构：重块，弹簧片，弹簧，挡重块，弹簧片，弹簧，挡油板，限位器。油板，限位器。图4-10变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v优点优点：没有摩擦元件，灵敏度高，能全速调节。没有摩擦元件，灵敏度高，能全速调节。v工作原理工作原理：调速器工作时，重块的离心力与弹簧力相平衡。调速器工作时，重块的离心力与弹簧力相平衡。当转速变化时，引起重

48、块离心力变化，使弹簧伸长或缩短。当转速变化时，引起重块离心力变化，使弹簧伸长或缩短。同时使弹簧片变形，即使挡油板同时使弹簧片变形，即使挡油板1产生相对位移。挡油板产生相对位移。挡油板1位位移，会引起随动滑阀排油面积变化，将转速变化信号输送给移，会引起随动滑阀排油面积变化，将转速变化信号输送给传动放大机构，完成物理量测量与转换任务。传动放大机构，完成物理量测量与转换任务。v调速器的静态特性调速器的静态特性：机组转速机组转速n与调速器产生的信号（位移或油压）与调速器产生的信号（位移或油压）的关系。对于高速弹性调速器来说，的关系。对于高速弹性调速器来说，就是机组就是机组转速转速n与调速器与调速器挡油

49、板位挡油板位移移的关系（图的关系（图4-11）。）。 图4-11变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分v液压式转速感受元件液压式转速感受元件 特点：特点： 结构简单，工作可靠，灵敏度高。液压式转速感受元件有两种：结构简单，工作可靠，灵敏度高。液压式转速感受元件有两种：径向泵（或称脉冲泵、信号泵、赞孔泵），旋转阻尼。径向泵（或称脉冲泵、信号泵、赞孔泵），旋转阻尼。v径向泵径向泵v 结构结构：在轮体上赞有十个径向孔。图在轮体上赞有十个径向孔。图4-124-12为径向泵示意图，由径向泵、为径向泵示意图，

50、由径向泵、 压力变换器、活塞、稳压网，节流孔等组成。压力变换器、活塞、稳压网，节流孔等组成。 工作原理：工作原理： 径向泵进出口油压分别接在压径向泵进出口油压分别接在压力变换器活塞上下油室，当转速变力变换器活塞上下油室，当转速变化引起油压变化时，使压力变换器化引起油压变化时，使压力变换器活塞上下移动，开大（或关小）控活塞上下移动，开大（或关小）控制油压制油压Px的泄油量，使控制油的泄油量，使控制油 压压Px发生变化。即把转速变化信号转发生变化。即把转速变化信号转换为油压变化信号。换为油压变化信号。图4-12变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变