《汽轮机原理》第七章汽轮机自动调节
25页1、1,第三节 汽轮机调节系统的静态特性、动态特性,一、汽轮机调节系统的静态特性 静态特性:功率与转速之间的一一对应关系 (一)四方图 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。将三环节的静态特性曲线分别画在直角坐标系的第二、三、四象 限,将调节系统的静态特性曲线画在直角坐标系的第一象限,组成四象限图。,2,(二)速度变动率(不等率),1、定义:汽轮机空负荷时所对应的最大转速与额定负荷时的最小转速之差,与额定转速的比值。用表示:,2、一次调频:并网运行的机组,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。这一过程称为一次调频。机组功率改变的相对量为:,表明:速度变动率愈大,单位转速变化所引起的功率变化就愈小,3,3、速度变动率的选定: (1)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(46)%; (2)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(34)%。 (3)为了保证机组在甩负荷时,其超速保护装置不动作,对速度变动率有一定的要
2、求: 上限为6%。 4、局部速度变动率:实际上,调速系统的静态特性曲线为一曲线,在不同的功率下 有不同的速度变动率,即局部速度变动率。这样,在电网频率变动时,各机组的功率变化取决于工作点的局部速度变动率,而不是系统总速度变动率。,4,5、速度变动率的分布: (1)通常在机组010负荷范围内,对其最大局部速度变动率不作限制; (2)一般在90100负荷范围内,最大局部速度变动率不大于整体速度变动率的3倍。 (3)中间段的最小局部速度变动率不得小于整体速度变化率的40。,曲线形状要求: 1、沿功率增加方向向下倾斜; 2、连续、平滑不应有突跃点和水平段; 3、在空负荷、较低负荷和满负荷处较陡,5,(三)、迟缓率,1,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。而是当转速上升到一定程度时,功率才开始下降。同样, 当外界负荷上升机组转速下降时,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。即,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。这就是调速系统的迟缓现象。,6,2、产生迟缓的原因:调速系统的各部件存在着摩擦、铰练间隙、滑阀重叠度
3、。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,机组功率并不马上变动而是有一段迟缓。通常用迟缓率(不灵敏度)来表示这种迟缓程度的大小。 3、迟缓率:同功率处的转速偏差与额定转速 之比,即,7,4、迟缓率对汽轮机运行的影响 (a) 单机运行:功率不变; (b)并列运行:转速(频率)不变,对机组运行的影响: 过大,会引起调节系统的不稳定单机运行,会引起转速的自振, 并列运行,会引起功率的晃动,,8,5,迟缓率的大小: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,一般要求不大于0.5%,最好不大于0.3%。要减小迟缓率,则应在各元件的设计、制造、安装和运行个方面予以减小。,9,(四)同步器与静态特性曲线平移 1. 同步器的作用 (1) 单机运行:当功率由 P1上升到P2时,转速将由n0降为n2,不能满足供电质量要求。 而同步器则可以平移调速系统的静态特性曲线,使机组的转速不变。 同步器定义:平移调节系统静态 特性线的装置。,(2) 并列运行时,用同步器改变汽轮机功率,并可在各机组间进行负荷重新分配,保持电网频率基本不变,称为电网二次调频。,在平移
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