汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

第六章汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理第二節(jié)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)第四節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的試驗和調(diào)整第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)第六節(jié)背壓和抽汽式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)第一頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理在我國，電網(wǎng)系統(tǒng)容量大于3000MW時，電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為±0.2Hz(轉(zhuǎn)速波動±12r/min)。系統(tǒng)容量小于3000MW時，偏差值可以放寬到±0.5Hz(轉(zhuǎn)速波動±30r/min)

一、概述1.自動調(diào)節(jié)的任務(wù)目前，電能還不能低成本、高效率儲存，要求發(fā)電廠必須根據(jù)電力用戶的需要及時改變電能的產(chǎn)量，以保證供電質(zhì)量（電壓和頻率滿足要求）。電力系統(tǒng)非正常狀態(tài)下，供電頻率允許偏差不超過±1.0Hz(轉(zhuǎn)速波動±60r/min)。第二頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理轉(zhuǎn)子上的力矩蒸汽主力矩發(fā)電機(jī)電磁阻力矩摩擦阻力矩轉(zhuǎn)子運動方程相對很小，可以忽略機(jī)組的轉(zhuǎn)速，即電網(wǎng)頻率由轉(zhuǎn)子運動的平衡方程確定第三頁，共101頁。①電網(wǎng)負(fù)載與功率平衡時：，如圖a點，n=na如圖b點達(dá)到新平衡，n=nb②電網(wǎng)負(fù)載減少，阻力矩特性線變?yōu)镸e2如機(jī)組進(jìn)汽量不變汽輪發(fā)電機(jī)組的自調(diào)節(jié)特性。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理力矩轉(zhuǎn)速Mt1Me2Me1naanbb依靠機(jī)組的自調(diào)節(jié)特性，當(dāng)外界負(fù)荷變化較大時，機(jī)組轉(zhuǎn)速變化較大，不能滿足供電頻率、電壓的要求。第四頁，共101頁。如圖達(dá)到新平衡點c，n=nc調(diào)節(jié)系統(tǒng)感受轉(zhuǎn)速變化，通過改變進(jìn)汽量可以使機(jī)組發(fā)電功率與外界負(fù)荷適應(yīng)，維持電網(wǎng)頻率基本不變。③有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速升高時，減小機(jī)組進(jìn)汽量力矩轉(zhuǎn)速Mt1Me2Me1naanbbMt2cnc第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理Me↓→n↑→G0↓→Mt↓(Mt1→Mt2)主力矩特性線變?yōu)镸t2，即汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)：就是當(dāng)外界電負(fù)荷改變，電網(wǎng)頻率有一很小變化時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，使機(jī)組發(fā)出的電功率與外界電負(fù)荷相適應(yīng)，且保證調(diào)節(jié)后機(jī)組轉(zhuǎn)速的偏差不超過規(guī)定的范圍。第五頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理2.直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)

（1）直接調(diào)節(jié)當(dāng)外負(fù)荷變化，轉(zhuǎn)子力矩平衡被打破后，轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)（調(diào)速器）感知轉(zhuǎn)速的變化，通過傳遞放大機(jī)構(gòu)將信號放大，傳給配汽執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變調(diào)門開度。o直接調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖和方框圖轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)傳遞放大機(jī)構(gòu)配汽機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)汽門由調(diào)速器本身直接帶動，稱為直接調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)汽門汽輪機(jī)調(diào)速器μn第六頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理（2）間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)反饋是剛性反饋。bac壓力油回油_汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門調(diào)速器油動機(jī)+反饋當(dāng)外界負(fù)荷變化時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作結(jié)束后，機(jī)組并不維持轉(zhuǎn)速不變，不同的負(fù)荷對應(yīng)不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，只是轉(zhuǎn)速的變動較小，這種被調(diào)量調(diào)節(jié)前后不同的調(diào)節(jié)是有差調(diào)節(jié)。第七頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理如被調(diào)量調(diào)節(jié)前后保持一致，成為無差調(diào)節(jié)。采用彈性反饋可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，不用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，用于供熱汽輪機(jī)的調(diào)壓系統(tǒng)，維持壓力不變。3.有差調(diào)節(jié)與無差調(diào)節(jié)bac壓力油回油無差調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖第八頁，共101頁。4.速度調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)根據(jù)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速單沖量來控制調(diào)節(jié)汽門的開度，為速度調(diào)節(jié)。根據(jù)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率雙沖量來控制調(diào)節(jié)汽門的開度，為功--頻調(diào)節(jié)。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理UfP給定P-f關(guān)系UfUP汽輪發(fā)電機(jī)組油動機(jī)、調(diào)節(jié)汽門測速元件PI調(diào)節(jié)器測功元件功頻電液轉(zhuǎn)換器功率放大器功--頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖第九頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理二、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性（一）靜態(tài)特性曲線及四方圖穩(wěn)定工況下，汽輪機(jī)功率和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。Pn△z△mP1P2配汽機(jī)構(gòu)特性曲線傳遞特性曲線調(diào)速器特性曲線調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線調(diào)節(jié)系統(tǒng)的四方圖油動機(jī)位移功率轉(zhuǎn)速調(diào)速器位移第十頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理（二）速度變動率汽輪機(jī)空負(fù)荷時所對應(yīng)的最大轉(zhuǎn)速和額定負(fù)荷時所對應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速之差，與汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動率，或稱為速度不等率，其表達(dá)式為：np速度變動率決定了靜態(tài)特性曲線的傾斜程度δ大δ小p0第十一頁，共101頁。汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運行時，其轉(zhuǎn)速等于電網(wǎng)頻率，電網(wǎng)中所有發(fā)電機(jī)組輸出功率的總和與所有負(fù)載消耗功率的總和平衡時，電網(wǎng)頻率保持穩(wěn)定。也就是說，電網(wǎng)頻率（并網(wǎng)機(jī)組的轉(zhuǎn)速）是由電網(wǎng)中所有機(jī)組共同調(diào)節(jié)的。單機(jī)運行并網(wǎng)運行速度變動率決定了外負(fù)荷變化時的轉(zhuǎn)速變化量。速度變動率對機(jī)組運行的影響第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理npP2n2P1n1n’2單機(jī)運行npP2P1n1n2并網(wǎng)運行P’1P’2第十二頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理當(dāng)外負(fù)荷變化時，并網(wǎng)機(jī)組的總功率與電負(fù)荷失衡，引起電網(wǎng)頻率變化，并網(wǎng)機(jī)組按各自靜態(tài)特性曲線改變功率，使電網(wǎng)頻率變化等于總負(fù)荷變化，這個過程叫做一次調(diào)頻。電網(wǎng)總負(fù)荷變化量在參加一次調(diào)頻的各機(jī)組間如何分配？可見，在外負(fù)荷變化引起電網(wǎng)頻率變化時，參加一次調(diào)頻的機(jī)組按照各自速度變動率自動分配總負(fù)荷變化量。速度變動率小的機(jī)組，承擔(dān)負(fù)荷變化大，一次調(diào)頻能力強(qiáng)。速度變動率大的機(jī)組，承擔(dān)負(fù)荷變化小，一次調(diào)頻能力弱。P1n1nPnPn2P2P1’P2’△P2△P1δ1δ1δ2第十三頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理一般δ的范圍為3%~6%。nPnp30003180甩全負(fù)荷后，機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)變化量3270nt30003180動態(tài)過程轉(zhuǎn)速最大超調(diào)量一般為1.5倍的靜態(tài)偏差3315機(jī)組超速保護(hù)動作轉(zhuǎn)速(110-112)%n0不同性質(zhì)機(jī)組對速度變動率δ的要求δ=7δ=6δ很小時，電網(wǎng)頻率變化時，機(jī)組負(fù)荷變化很大，不安全。帶基本負(fù)荷機(jī)組較大，一般為4%~6%；尖峰負(fù)荷機(jī)組較小3%~4%。不能太大或太小。第十四頁，共101頁。P△z△mn第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理（三

）遲緩率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，升速過程和降速過程各有一根靜態(tài)線，不相重合，形成一條帶，它表示該調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩的程度，用調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率表示。n1,n2表示在機(jī)組同一功率下的最高和最低轉(zhuǎn)速，n0是汽輪機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率越小越好。n1n2第十五頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理汽輪機(jī)單機(jī)運行，遲緩率引起機(jī)組轉(zhuǎn)速變化。汽輪機(jī)并列運行，遲緩率引起機(jī)組的功率的晃動nPnPP0單機(jī)運行并網(wǎng)運行遲緩率對機(jī)組運行的影響第十六頁，共101頁。（四）同步器與二次調(diào)頻一次調(diào)頻結(jié)束后電網(wǎng)頻率不合格怎么辦？一次調(diào)頻只能減緩電網(wǎng)頻率的變化但不能保證頻率在合格范圍內(nèi)。電網(wǎng)頻率變化時，并列運行機(jī)組按照速度變動率自動分配負(fù)荷電網(wǎng)頻率不變時，如何改變機(jī)組負(fù)荷？第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理措施：使用同步器平移特性曲線。單機(jī)運行，機(jī)組負(fù)荷變化，如何維持機(jī)組轉(zhuǎn)速不變？第十七頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理P2n2n1電網(wǎng)負(fù)荷變化，平移靜態(tài)特性曲線維持轉(zhuǎn)速(頻率)不變ab什么過程？bc什么過程？通過平移某些機(jī)組的靜態(tài)特性曲線，增加或減小這些機(jī)組功率，以保證電網(wǎng)的正常頻率，稱為二次調(diào)頻n1P1n2P2P1平移特性線，電網(wǎng)頻率降低，機(jī)組負(fù)荷不變電網(wǎng)頻率降低機(jī)組負(fù)荷增大abc負(fù)荷變頻率變PnP1一次調(diào)頻二次調(diào)頻nPnP一次調(diào)頻、二次調(diào)頻的不同？第十八頁，共101頁。單機(jī)運行時，調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速，對機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)、解列操作并列運行時，分配各機(jī)組的負(fù)荷，機(jī)組轉(zhuǎn)速不變或在電網(wǎng)頻率超出合格范圍時進(jìn)行二次調(diào)頻。同步器作用nPn1P1利用同步器，可以對機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)、解列操作凡是能夠平移調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線的裝置稱為同步器第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理P2n1P1nP單機(jī)運行并網(wǎng)運行第十九頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理（五）汽輪機(jī)運行對調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性的要求nP0（1）并列容易（2）低負(fù)荷時負(fù)荷變動較?。?）滿負(fù)荷時不會過載連續(xù)，平滑，單調(diào)，沿功率增加方向向下傾斜；零負(fù)荷、低負(fù)荷及滿負(fù)荷處較陡，中間區(qū)域較平坦合理的特性曲線的形狀整體速度變動率在合格范圍內(nèi)，且保持一定的一次調(diào)頻能力，中間段的最小局部速度變動率不得小于整體速度變化率的40％1.對特性曲線形狀的要求第二十頁，共101頁。2.同步器的調(diào)節(jié)范圍第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理原則一般為靜態(tài)特性曲線空負(fù)荷對應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍為(-5%~+7%)n0即(2850~3210)r/min（1）電網(wǎng)頻率較低，蒸汽初參數(shù)較高，終參數(shù)較低時機(jī)組能并網(wǎng)空轉(zhuǎn)運行；（2）電網(wǎng)頻率較高，蒸汽初參數(shù)較低、終參數(shù)較高能滿發(fā)。第二十一頁，共101頁。n第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理P(D)P=0(Dnl)(D0)PePe(D’0)P=0(D’nl)n2n1n00.07n00.05n032102850第二十二頁，共101頁。上節(jié)主要內(nèi)容1.衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性的指標(biāo)：速度變動率、遲緩率,速度變動律的合理范圍，遲緩造成機(jī)組轉(zhuǎn)速或功率的晃動。3.為了適應(yīng)機(jī)組的運行要求，需要對調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線能平移（同步器？），同步器的調(diào)整范圍及確定原則。2.調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線的合理形狀。第二十三頁，共101頁。三、調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性（一）基本概念（動態(tài)特性）汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由多個環(huán)節(jié)組成的復(fù)雜閉環(huán)系統(tǒng)，部件運動慣性、油流流動阻力和蒸汽中間容積等的存在，使得調(diào)節(jié)系統(tǒng)由一個穩(wěn)定工況到另一穩(wěn)定工況時經(jīng)歷著復(fù)雜的過渡過程。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理穩(wěn)定過渡過程不穩(wěn)定過渡過程feda無振蕩的過渡過程b小幅振蕩快速衰減的過渡過程c大幅振蕩慢衰減過渡過程穩(wěn)定過程d等幅振蕩e發(fā)散振蕩f飛升超速不穩(wěn)定過程被調(diào)量隨時間的變化關(guān)系第二十四頁，共101頁。

第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理（二）調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性的衡量指標(biāo)及要求1.穩(wěn)定性機(jī)組運行中，當(dāng)受到擾動離開原來的穩(wěn)定工況后，能很快地過渡到新的穩(wěn)定工況，或擾動消失后能回復(fù)到原來的穩(wěn)定工況，這樣的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。穩(wěn)定過渡過程不穩(wěn)定過渡過程fed調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的判別，可由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)按自動控制理論中系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)來分析、計算。調(diào)節(jié)系統(tǒng)是穩(wěn)定的第二十五頁，共101頁。2.動態(tài)超調(diào)量對于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)過程中被調(diào)量轉(zhuǎn)速的動態(tài)超調(diào)量σ可表示為為使機(jī)組甩負(fù)荷時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速飛升不致使超速保安器動作，甩負(fù)荷后的最高飛升轉(zhuǎn)速應(yīng)低于超速保安器整定的動作轉(zhuǎn)速(110%~112%)n0。φmax取7%～9%，如δ=5%，有σ=40%～80%。為被調(diào)量最大動態(tài)相對值，maxf第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理3.靜態(tài)偏差值轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)偏差值功率變化量什么工況出現(xiàn)這種情況？

動態(tài)超調(diào)量不能太大靜態(tài)偏差不能太大第二十六頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理Δ為一個給定的轉(zhuǎn)速微小偏差，為經(jīng)時間T后的轉(zhuǎn)速相對值。4.過渡過程調(diào)整時間T擾動作用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，從響應(yīng)擾動開始到被調(diào)量達(dá)到基本穩(wěn)定所經(jīng)歷的時間稱為過渡過程調(diào)整時間在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性分析中，通常將允許偏差Δ取為靜態(tài)偏差值的5％，即。過渡過程調(diào)整時間盡可能短，一般為數(shù)秒或數(shù)十秒，最長不應(yīng)超過1min。5.振蕩次數(shù)在調(diào)整時間T內(nèi)被調(diào)量的振蕩次數(shù)。明顯的振蕩不應(yīng)超過2~3次。2△T7.5r/min振蕩次數(shù)少（<2-3）過渡過程調(diào)整時間短<1min第二十七頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理（三）影響動態(tài)特性的一些主要因素1.調(diào)節(jié)對象對動態(tài)特性的影響衡量動態(tài)特性的指標(biāo)有：

穩(wěn)定性、動態(tài)超調(diào)量、靜態(tài)偏差值、過渡過程調(diào)整時間、

振蕩次數(shù)影響動態(tài)特性的因素：汽輪機(jī)甩負(fù)荷時的動態(tài)最大飛升轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)對象，即汽輪機(jī)，對五個指標(biāo)的影響，λ—甩負(fù)荷百分比；T1,T2—油動機(jī)的滯后時間和關(guān)閉時間；Ta--轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)；

Tv--蒸汽容積時間常數(shù)調(diào)節(jié)對象、調(diào)節(jié)系統(tǒng)對動態(tài)超調(diào)量、過渡過程調(diào)整時間和振蕩次數(shù)有影響，主要影響動態(tài)超調(diào)量。第二十八頁，共101頁。轉(zhuǎn)子時間常數(shù)Ta表示了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量與額定轉(zhuǎn)矩的相對大小。轉(zhuǎn)子的慣性相對愈小，轉(zhuǎn)子時間常數(shù)越小，甩負(fù)荷后的最大飛升轉(zhuǎn)速就愈高。機(jī)組容量越大，單位功率對應(yīng)的機(jī)組轉(zhuǎn)子質(zhì)量越小，故大型機(jī)組的轉(zhuǎn)子時間常數(shù)小于小型機(jī)組，一般中間再熱機(jī)組的轉(zhuǎn)子時間常數(shù)約為5～8s。Ta--轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)；第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理在額定轉(zhuǎn)矩下，將汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子升到額定轉(zhuǎn)速所用時間。定值第二十九頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理

Tv--蒸汽容積時間常數(shù)中間容積內(nèi)蒸汽的做功能力與機(jī)組額定功率的比值Tv愈大，表明中間容積內(nèi)蒸汽的做功能力愈強(qiáng)，機(jī)組甩負(fù)荷后，即使調(diào)節(jié)汽門全部關(guān)閉，各中間容積內(nèi)的蒸汽繼續(xù)膨脹做功，也會使機(jī)組轉(zhuǎn)速繼續(xù)飛升。設(shè)中壓調(diào)節(jié)汽門和中壓主汽門，減小中間容積的影響。第三十頁，共101頁。2.調(diào)節(jié)系統(tǒng)對動態(tài)特性的影響(1)速度變動率δδ大最高飛升轉(zhuǎn)速和穩(wěn)態(tài)值變大反饋大，可以減小動態(tài)超調(diào)量和振蕩次數(shù)，縮短過渡過程的調(diào)整時間δ小最高飛升轉(zhuǎn)速和穩(wěn)態(tài)值較小動態(tài)超調(diào)量較大，振蕩次數(shù)和調(diào)整時間增加，動態(tài)穩(wěn)定性差第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理δ=0.02δ=0.04δ=0.06φ（%）τ（s）速度變動率對動態(tài)過程的影響第三十一頁，共101頁。第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理(2)油動機(jī)時間常數(shù)Tm(3)遲緩率ε油動機(jī)的時間常數(shù)是錯油門油口最大開度時，油動機(jī)活塞走完全行程所需的時間，表明油動機(jī)的動態(tài)關(guān)閉性能。油動機(jī)的時間常數(shù)愈大，油動機(jī)關(guān)閉需要的時間越長，轉(zhuǎn)速飛升就愈大；過渡過程時間也越長；振蕩次數(shù)增多。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率對動態(tài)特性是不利的。調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉遲緩，超調(diào)量增大；對于原非周期過程，過程時間延長，動態(tài)偏差增大；對于周期過程，振蕩加劇，甚至造成不穩(wěn)定振蕩。Tm=0.5sTm=0.2s第三十二頁，共101頁。（四）汽輪機(jī)的保護(hù)裝置1.超速保護(hù)裝置第一節(jié)汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)和保護(hù)的基本原理2.軸向位移保護(hù)裝置3.低油壓保護(hù)裝置4.安全防火裝置5.低真空保護(hù)動作轉(zhuǎn)速：（110～112）%n0第三十三頁，共101頁。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)IPLPG鍋爐高壓缸中壓缸凝汽器再熱器主汽閥調(diào)節(jié)閥低壓缸中壓主汽閥中壓調(diào)節(jié)閥過熱器LP中間再熱機(jī)組主再熱蒸汽及旁路系統(tǒng)HP第三十四頁，共101頁。一、中間再熱容積對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響中間再熱式汽輪機(jī)的特點必須采用單元制中間再熱容積大(一)中、低壓缸功率滯后PHPI+LPττ0P1P2

高壓調(diào)門開大，高缸進(jìn)汽量立即增大，由于存在龐大的中間再熱容積，并不能使中壓缸進(jìn)汽立刻增加，而是滯留再熱器，以提升再熱器的蒸汽壓力，使中低壓缸的功率(2/3~3/4的總功率)緩慢增大，機(jī)組總功率受到延滯。

功率滯后，降低了中間再熱機(jī)組一次調(diào)頻能力。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)PHPI+L第三十五頁，共101頁。PI+LPττ0P1P2PH常用解決辦法：(二)甩負(fù)荷時超速在甩全負(fù)荷工況下，再熱器中貯存的大量蒸汽，進(jìn)入中低壓缸中繼續(xù)膨脹作功，可使機(jī)組的飛升轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速的40％，嚴(yán)重危及著機(jī)組的運行安全。在中壓缸前設(shè)置中壓調(diào)節(jié)汽閥，在甩負(fù)荷時，讓高、中壓調(diào)節(jié)汽門同時關(guān)閉，防止中間再熱容積蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功，減小汽輪機(jī)的超速。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽門瞬時動態(tài)過調(diào)解決措施：第三十六頁，共101頁。P開度100%030%100%中壓調(diào)節(jié)汽門高壓調(diào)節(jié)汽門旁路高中壓主汽門第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)中壓調(diào)節(jié)汽門調(diào)節(jié)規(guī)律：機(jī)組功率P≥30%，中壓調(diào)節(jié)汽門全開，減少節(jié)流損失；機(jī)組功率P<30%，高、中壓調(diào)節(jié)汽門一同啟閉；甩全負(fù)荷時，中壓調(diào)節(jié)汽門與高壓調(diào)節(jié)汽門一同關(guān)閉，減少超速；甩部分負(fù)荷時，中壓調(diào)節(jié)汽門與高壓調(diào)節(jié)汽門一同關(guān)小，減少超速，然后中調(diào)門慢慢恢復(fù)到全開。開度100%0P(%)100908030abcde高中壓調(diào)節(jié)汽門開啟順序甩負(fù)荷時高中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉過程線第三十七頁，共101頁。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)鍋爐不投油穩(wěn)燃的最低負(fù)荷≥30%~50%額度蒸發(fā)量，汽輪機(jī)空載汽耗量約為額定值的5％－8％，甚至更小。大部分鍋爐再熱器不允許干燒，因此考慮啟動、甩負(fù)荷和停機(jī)不停爐時，再熱器的保護(hù)問題，一般再熱器運行中要求的最小冷卻流量為14％的額定流量。設(shè)置旁路高壓旁路（Ⅰ級旁路）低壓旁路(Ⅱ級旁路)單級大旁路（Ⅲ級）3種旁路可根據(jù)需要組合在機(jī)組啟、停過程中，通過操作高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)汽門，控制再熱蒸汽溫度和再熱器的冷卻。在甩負(fù)荷時，由旁路系統(tǒng)控制鍋爐過熱器及再熱器的壓力，避免鍋爐安全閥動作，使機(jī)組故障排除后盡快恢復(fù)運行。采用單元制對機(jī)爐匹配的要求旁路形式第三十八頁，共101頁。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)IPLPG鍋爐高壓缸中壓缸旁路閥和減溫減壓器凝汽器再熱器主汽閥調(diào)節(jié)閥低壓缸中壓主汽閥中壓調(diào)節(jié)閥過熱器LP中間再熱機(jī)組主再熱蒸汽及旁路系統(tǒng)低壓旁路大旁路HP高壓旁路第三十九頁，共101頁。1.機(jī)跟爐二、機(jī)爐控制方式將調(diào)節(jié)信號先送給鍋爐，先調(diào)整鍋爐的燃燒，等鍋爐出力改變使新蒸汽壓力改變后，汽輪機(jī)根據(jù)新蒸汽壓力再相應(yīng)改變負(fù)荷。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)燃料調(diào)節(jié)閥功率壓力功率調(diào)節(jié)器主蒸汽壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥汽輪機(jī)鍋爐功率指令汽輪機(jī)跟隨控制方式（定壓運行）機(jī)響應(yīng)時間：7~8s爐響應(yīng)時間：100~250s可維持新汽壓力穩(wěn)定，但鍋爐燃燒調(diào)整遲緩，機(jī)組功率調(diào)節(jié)遲滯。負(fù)荷適應(yīng)差，一次調(diào)頻性能不好。第四十頁，共101頁。功率功率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥全開燃料調(diào)節(jié)閥汽輪機(jī)鍋爐功率指令汽輪機(jī)跟隨控制方式（滑壓運行）第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)汽輪機(jī)滑壓運行時，調(diào)節(jié)汽門全開，新汽壓力隨機(jī)組負(fù)荷增減。第四十一頁，共101頁。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)2.爐跟機(jī)先將調(diào)節(jié)信號送給汽機(jī)，汽機(jī)根據(jù)功率調(diào)節(jié)信號增加（減小）負(fù)荷，相應(yīng)蒸汽流量增大（減?。缕麎毫档停ㄉ撸?，鍋爐根據(jù)流量、壓力變化信號調(diào)節(jié)燃燒，以維持新汽壓力不變。流量功率壓力功率調(diào)節(jié)器主蒸汽壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥燃料調(diào)節(jié)閥汽輪機(jī)鍋爐功率指令鍋爐跟隨控制方式特點：可以暫時利用鍋爐的儲存能量以適應(yīng)外界負(fù)荷的增加，如負(fù)荷增加較小，能實現(xiàn)快速相應(yīng)，但在負(fù)荷變化較大時，由于鍋爐燃燒調(diào)整延遲時間長，主蒸汽壓力變化較大。第四十二頁，共101頁。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)2.機(jī)爐協(xié)調(diào)將調(diào)節(jié)信號同時送給鍋爐和汽機(jī)，一方面可利用鍋爐蓄能使機(jī)組迅速增加功率；另一方面又可同時改變鍋爐的出力，使新汽壓力波動較小。功率偏差鍋爐主指令主蒸汽壓力給定功率壓力鍋爐控制調(diào)節(jié)閥燃料調(diào)節(jié)閥汽輪機(jī)鍋爐功率指令汽機(jī)控制機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式機(jī)爐綜合控制器第四十三頁，共101頁。UfP給定P-f關(guān)系UfUP汽輪發(fā)電機(jī)組油動機(jī)、調(diào)節(jié)汽門測速元件PI調(diào)節(jié)器測功元件功頻電液轉(zhuǎn)換器功率放大器功--頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)一、功--頻電液調(diào)節(jié)原理優(yōu)點：1.既可抗外擾，也可抗內(nèi)擾(?)；2.遲緩率小，調(diào)節(jié)精度高（轉(zhuǎn)速、功率控制精度高）。第四十四頁，共101頁。啟動回路功率控制回路壓力控制回路轉(zhuǎn)速測量功率測量并網(wǎng)調(diào)頻回路第四十五頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)1、啟動工況目標(biāo)轉(zhuǎn)速低于3000r/min轉(zhuǎn)時，啟動PID輸出低于主PID，啟動回路起作用，根據(jù)給定的升速率升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速；目標(biāo)轉(zhuǎn)速等于3000r/min轉(zhuǎn)時，啟動PID和主PID同時起作用，可由主回路控制進(jìn)行并網(wǎng)操作；目標(biāo)轉(zhuǎn)速升到102%n0(3060r/min)時，啟動PID輸出大于主PID輸出，通過低選主PID起作用，啟動PID自動退出，實現(xiàn)從啟動工況到正常運行工況的無擾動平滑轉(zhuǎn)移。第四十六頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)2、并網(wǎng)帶負(fù)荷、調(diào)頻工況并網(wǎng)后，通過功率給定P*增加負(fù)荷。功率給定要經(jīng)過功率變化限制器、功率限幅器、機(jī)組允許最大功率的修正。目標(biāo)轉(zhuǎn)速等于3000r/min轉(zhuǎn)時，機(jī)組由主PID控制，可進(jìn)行并網(wǎng)操作。由頻差放大器和主PID控制汽門開度，調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速，使機(jī)組世紀(jì)轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速相等，機(jī)組并網(wǎng)；并網(wǎng)正常運行的機(jī)組，機(jī)組功率的變化取決于其靜態(tài)特性。有三種靜態(tài)特性可選擇：△p△f(a)過原點的直線△p△f(b)有限幅的特性線△p△f(c)有死區(qū)的特性線并網(wǎng)時用調(diào)頻用帶基本負(fù)荷第四十七頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)3、調(diào)壓工況當(dāng)主蒸汽壓力p0在給定范圍內(nèi)，PI保持最大飽和輸出，通過低選，機(jī)組由主PID控制，汽壓控制回路不起作用。當(dāng)主蒸汽壓力p0降低較多時，PI使調(diào)門關(guān)小，減小機(jī)組進(jìn)汽，維持壓力變動在允許范圍。實際運行中，主蒸汽壓力p0降低較多，一般是鍋爐發(fā)生故障或負(fù)荷增加過快，在這些情況下，不是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷去調(diào)節(jié)鍋爐汽量，而是根據(jù)鍋爐可供汽量去調(diào)節(jié)機(jī)組功率，以保持機(jī)組的主蒸汽壓力不變。第四十八頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)二、電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要部件1、磁阻發(fā)送器根據(jù)齒輪通過磁阻發(fā)送器時，磁通量變化測量轉(zhuǎn)速。2、功率變送器將發(fā)電機(jī)出線電壓經(jīng)電壓互感器轉(zhuǎn)換成電流信號，沿1、2方向通入霍爾元件；讓發(fā)電機(jī)電流經(jīng)電流互感器產(chǎn)生一垂直于霍爾元件平面的磁場。則在3、4方向產(chǎn)生一霍爾電動勢，該電動勢正比于發(fā)電機(jī)電壓與電流的乘積?？蓪崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)功率測量。第四十九頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)3、電液轉(zhuǎn)換器、快速卸荷閥電液轉(zhuǎn)換器快速卸荷閥第五十頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)三、機(jī)械超速保護(hù)裝置第五十一頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)第五十二頁，共101頁。上節(jié)主要內(nèi)容回顧功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本原理及優(yōu)點功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要部件工作原理磁阻發(fā)送器功率變送器電液轉(zhuǎn)換器快速卸荷閥超速遮斷機(jī)構(gòu)縮短油動機(jī)的關(guān)閉時間，減小轉(zhuǎn)速飛升將電信號轉(zhuǎn)換為液壓信號，控制油動機(jī)測量汽輪發(fā)電機(jī)組輸出功率測量汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速機(jī)組超速時，泄去保護(hù)油壓，保護(hù)機(jī)組，停機(jī)第五十三頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)四、功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反調(diào)現(xiàn)象與消除優(yōu)點：既可抗外擾，也可抗內(nèi)擾；

遲緩率小，調(diào)節(jié)精度高。1.反調(diào)現(xiàn)象及原因在系統(tǒng)調(diào)節(jié)動態(tài)過程中，當(dāng)發(fā)電機(jī)功率因電力系統(tǒng)的變化而突然改變時，發(fā)電機(jī)的輸出功率瞬時突然增大（或減小），但由于轉(zhuǎn)子慣性的影響，其轉(zhuǎn)速在瞬時卻變化很?。ɑ静蛔儯?。在兩路調(diào)節(jié)信號中，功率信號的反應(yīng)快于轉(zhuǎn)速信號。調(diào)節(jié)系統(tǒng)首先根據(jù)功率信號的變化對機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。UfP給定P-f關(guān)系UfUP汽輪發(fā)電機(jī)組油動機(jī)、調(diào)節(jié)汽門測速元件PI調(diào)節(jié)器測功元件功頻電液轉(zhuǎn)換器功率放大器第五十四頁，共101頁。瞬時調(diào)節(jié)結(jié)果：給定關(guān)系n(3000r/min）→p(300MW)正常的調(diào)節(jié)：第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化反應(yīng)慢，功率變化反應(yīng)快，其瞬時調(diào)節(jié)結(jié)果p↑

(305MW)，n不變(3000r/min）→轉(zhuǎn)速不變，功率大于給定，關(guān)小調(diào)門?！鱢△p與要求的調(diào)節(jié)方向相反，這種現(xiàn)象稱反調(diào)。反調(diào)現(xiàn)象的影響：電網(wǎng)頻率波動，大甩負(fù)荷轉(zhuǎn)速飛升值高、甚至超速負(fù)荷↑→n↓(2990r/min）→開大調(diào)門→p↑第五十五頁，共101頁。2.反調(diào)現(xiàn)象消除第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)反調(diào)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：功率信號反應(yīng)快于轉(zhuǎn)速信號消除反調(diào)措施：1.增加轉(zhuǎn)速微分信號，即加速度信號2.增加功率延遲信號3.增加負(fù)的功率微分信號4.增加電網(wǎng)故障邏輯判斷不可過大，干擾信號對系統(tǒng)產(chǎn)生影響甩負(fù)荷還是電網(wǎng)故障暫時失去負(fù)荷不可過大，否則產(chǎn)生過調(diào)合成初始功率信號小，隨著微分信號逐漸消失，靜輸出功率信號漸大，與轉(zhuǎn)速信號同步？第五十六頁，共101頁。第五節(jié)汽輪機(jī)功頻電液調(diào)節(jié)五、功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油系統(tǒng)油壓范圍12.42～14.484MPa過壓保護(hù)15.86～16.21MPa第五十七頁，共101頁。第五十八頁，共101頁。第五十九頁，共101頁。DEH系統(tǒng)是Digital-Electric-HydraulicControlSystem的簡寫。目前普遍采用的是以DCS（DistributedControlSystem，分散控制系統(tǒng)）為基礎(chǔ)的DEH系統(tǒng)，它具有對汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)的啟動、升速、并網(wǎng)、負(fù)荷增/減進(jìn)行監(jiān)視、操作、控制、保護(hù)等功能，以及數(shù)字處理和CRT顯示功能。其信號傳遞大致如下：DEH控制器→電液伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)→油動機(jī)→調(diào)節(jié)閥、主汽門第二節(jié)數(shù)字電液控制（DEH）系統(tǒng)概述DEH簡圖DEH工程師站和控制柜DEH界面第六十頁，共101頁。功率P開度100%0%30%100%中壓調(diào)節(jié)汽門高壓調(diào)節(jié)汽門旁路高中壓主汽門第六十一頁，共101頁。DEH由電子控制器和EH供油系統(tǒng)組成一、電子控制器ElectronicController⑴電子控制器的作用電子控制器是混合式控制系統(tǒng)，由數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)組成。數(shù)字系統(tǒng)完成輸入信息的處理、檢查、設(shè)定值的計算處理和控制運算。其輸出通過模擬系統(tǒng)來設(shè)置模擬量的閥位訊號。由閥位訊號經(jīng)電液伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)來控制主汽門和調(diào)節(jié)汽門。

uA/DD/A數(shù)字系統(tǒng)模擬系統(tǒng)電液轉(zhuǎn)換（閥位信號）執(zhí)行器控制器主汽門調(diào)節(jié)汽門第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十二頁，共101頁。⑵電子控制器的組成電子控制器由①硬件②數(shù)字系統(tǒng)③模擬系統(tǒng)組成.1.硬件DEH控制柜01：基本控制模擬量、開關(guān)量、輸入輸出02：閥門控制柜03（04）：汽機(jī)自動控制（壽命）柜05：UPS電源柜操作站顯示盤操作盤A.B.第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十三頁，共101頁。DEH控制柜基本控制調(diào)試終端圖象站PC機(jī)：管理CRT和打印機(jī)CRT、打印機(jī)C.ATC調(diào)試終端D.第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十四頁，共101頁。2.數(shù)字系統(tǒng)硬件基本控制計算機(jī)ATC控制計算機(jī)數(shù)據(jù)采集、通訊、操作系統(tǒng)雙機(jī)容錯輸入輸出接口基本管理部分基本控制部分ATC部分軟件第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十五頁，共101頁。3.模擬系統(tǒng)(A)數(shù)模轉(zhuǎn)換器：將數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)生的閥門控制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量信號，再送至閥門伺服回路。(B)手操設(shè)備系統(tǒng)：當(dāng)DEH的計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障時，運行人員可通過手操系統(tǒng)來實現(xiàn)對機(jī)組的控制，因此計算機(jī)可進(jìn)行“在線”檢修和維護(hù)，不影響機(jī)組的正常運行。手操系統(tǒng)主要接受以下信號：①操作臺來的閥位操作信號。當(dāng)運行人員按操作盤上加（減）負(fù)荷（轉(zhuǎn)速）時，就有一個信號手操可逆計數(shù)器，使它向增大（減?。┓较蛴洈?shù)。記數(shù)器輸出的記數(shù)值通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器向閥門伺服回路送去一個模擬信號，使閥門開大（關(guān)小）.第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十六頁，共101頁。②主汽門壓力控制器來減負(fù)荷信號：在模擬系統(tǒng)中也有一個主汽門壓力控制器，它是在DEH系統(tǒng)切換到手操時實現(xiàn)對主汽門壓力控制的。當(dāng)主汽門壓力模擬量信號低于某一給定值時，它就向可逆計數(shù)器發(fā)出減負(fù)荷信號，使之向減小方向記數(shù)以便關(guān)小調(diào)節(jié)閥門，直至主汽門壓力恢復(fù)到給定值或調(diào)節(jié)門開度達(dá)到全量程的29%為止。③跳閘減負(fù)荷信號：一是出現(xiàn)電氣主開關(guān)跳閘時，就有一減負(fù)荷信號送到手操可逆計數(shù)器，使之向減小方向記數(shù)以關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十七頁，共101頁。④返回信號（RUNBACK）：同數(shù)字系統(tǒng)一樣，在模擬系統(tǒng)中也有模擬的返回功能，在必要時，為保護(hù)機(jī)組而實行快速減負(fù)荷。手操可逆計數(shù)器一旦接受返回信號就能向減小方向記數(shù)使調(diào)節(jié)門關(guān)小。⑤數(shù)字系統(tǒng)來的輸出跟蹤信號：當(dāng)DEH處于自動方式時，數(shù)字系統(tǒng)的輸出通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器得到一個模擬量的閥門開度要求信號，在送往閥門伺服回路的同時，也送到手操可逆計數(shù)器，使手操系統(tǒng)輸出的閥門開度要求信號跟蹤數(shù)字系統(tǒng)的輸出，DEH系統(tǒng)在自動切換到手動時是無擾動的。第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十八頁，共101頁。(C)閥門伺服回路的電氣接口：汽機(jī)的主汽門和調(diào)節(jié)閥門都是由液壓來開啟或關(guān)閉的，而閥門伺服回路所接受的是數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的模擬電氣信號。因此，在伺服回路中必須有：

①將閥門開度的模擬電氣信號轉(zhuǎn)換成液壓信號的電液轉(zhuǎn)換裝置。

②將閥門開度的機(jī)械位移信號轉(zhuǎn)換成電氣信號的裝置。

③為實現(xiàn)某些保護(hù)功能，伺服系統(tǒng)中必須有能實現(xiàn)閥門快速關(guān)閉的裝置。

第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第六十九頁，共101頁。數(shù)模轉(zhuǎn)換器來的閥門開度要求信號和閥位反饋信號比較后，其偏差經(jīng)伺服放大后送入伺服閥，該伺服閥起到電液轉(zhuǎn)換器的功能。它根據(jù)輸入信號的極性去開啟或關(guān)閉調(diào)節(jié)閥門（主汽門）。在油動機(jī)上裝有一個位移差動變送器（LVDT），它根據(jù)油動機(jī)活塞的移動位置（閥門開度）產(chǎn)生一個閥位電氣信號作為閥位反饋信號送至伺服系統(tǒng)的輸入端.(D)超速保護(hù)控制器（OPC）：由三部分組成：

中壓調(diào)節(jié)閥門快關(guān)作用（甩部分負(fù)荷保護(hù)）CIV；負(fù)荷下跌預(yù)測功能LDA（甩全負(fù)荷保護(hù)）；超速控制功能（超速保護(hù)）。第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第七十頁，共101頁。二、EH系統(tǒng)部分----EH供油系統(tǒng)提供高壓抗燃油，驅(qū)動伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。具體內(nèi)容將在以后介紹。⑴EH系統(tǒng)部分-----執(zhí)行機(jī)構(gòu)

配汽機(jī)構(gòu)包括兩臺高壓主汽門、六臺高壓調(diào)節(jié)汽門和兩臺再熱主汽門、二臺再熱調(diào)節(jié)汽門。各個蒸汽閥位置是由各自的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，油缸和彈簧組成油動機(jī)，高壓抗燃油可使油缸打開蒸汽閥門，而彈簧用來關(guān)閉蒸汽閥門。開關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)：中壓主汽門。控制型執(zhí)行機(jī)構(gòu)：高壓主汽門、高、中壓調(diào)節(jié)汽門。第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第七十一頁，共101頁。⑵EH系統(tǒng)部分-----危急遮斷系統(tǒng)1、自動停機(jī)危急遮斷系統(tǒng)（AST）：包括危急跳閘ETS、機(jī)械超速和手動停機(jī)（110--113%）。

ETS監(jiān)視的指標(biāo)：轉(zhuǎn)速、推力軸承磨損、潤滑油壓低、EH油壓低、低真空、DEH失電、MFT、發(fā)電機(jī)主保護(hù)、機(jī)組振動。任一指標(biāo)超限，均發(fā)出警報以至停機(jī)。2、OPC系統(tǒng)；3、危急遮斷控制塊及電磁閥：四個AST、二個OPC電磁閥，正常時帶電關(guān)閉。另有2個單向閥。4、試驗組件：裝在前軸承座邊上，監(jiān)視EH油壓和試驗各壓力開關(guān)。第三節(jié)DEH系統(tǒng)的組成第七十二頁，共101頁。一、運行方式：OperationTypeDEH可在下列任何一種方式下運行，相鄰兩狀態(tài)方式間可無擾動切換。二級手動

一級手動操作員自動ATC⑴、二級手動：最低級，僅作備用，系統(tǒng)全部由常規(guī)的模擬部件組成。⑵、一級手動：開環(huán)運行方式。操作員在操作盤上按鍵控制閥門開度，各按鈕之間有邏輯互鎖，此方式作為自動方式的備用。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十三頁，共101頁。⑶、操作員自動方式：是最基本的運行方式，用這種方式可實現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的閉環(huán)控制，并具有各種保護(hù)功能。該方式設(shè)有完全相同的A和B雙機(jī)系統(tǒng)，兩機(jī)容錯，具有跟蹤和自動切換功能，也可以強(qiáng)迫切換。在該方式下，目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)負(fù)荷及其速率，均由操作員自定。⑷、ATC運行方式：基于操作員之上。目標(biāo)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、升速率和升負(fù)荷率均來自內(nèi)部計算設(shè)備或外部設(shè)備。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十四頁，共101頁。二、系統(tǒng)功能TheSystem’sFunction⑴、汽輪機(jī)自動程序控制（ATC）⑵、汽輪機(jī)的負(fù)荷自動調(diào)節(jié)⑶、汽輪機(jī)的自動保護(hù)功能⑷、機(jī)組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控功能第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十五頁，共101頁。⑴.汽輪機(jī)的自動程序控制操作員通過一個單獨按鈕就能使機(jī)組從盤車轉(zhuǎn)速升到同步轉(zhuǎn)速，同時盡可能降低啟停過程的熱應(yīng)力，使啟動機(jī)組和機(jī)組加負(fù)荷所需的時間最少。DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動程序控制，是通過狀態(tài)監(jiān)測，計算轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力，并在機(jī)組應(yīng)力允許范圍內(nèi)，優(yōu)化啟停過程。用最大的速率和最短的時間實現(xiàn)機(jī)組啟動過程的全部自動化。ATC允許機(jī)組有冷態(tài)和熱態(tài)啟動兩種方式。冷態(tài)啟動從盤車、升速、并網(wǎng)到帶負(fù)荷。其間各操作、閥門切換全由計算機(jī)控制。在非啟停過程中，還可以實現(xiàn)ATC監(jiān)督。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十六頁，共101頁。⑵.汽輪機(jī)的負(fù)荷自動調(diào)節(jié)功能在負(fù)荷控制階段，有以下功能：1、有轉(zhuǎn)速控制回路和負(fù)荷控制回路。2、根據(jù)要求，可選擇參與一次調(diào)頻或帶基本負(fù)荷。3、負(fù)荷上下限和升降負(fù)荷率有運行人員調(diào)整設(shè)置。4、迅速、自動沖過臨界轉(zhuǎn)速。5、有調(diào)節(jié)級壓力反饋和電功率反饋回路，可在負(fù)荷大于10%時由運行人員選擇是否投入。6、適應(yīng)冷、熱、溫態(tài)啟動。7、可選擇定壓運行或滑壓運行方式。定壓時有閥門管理功能：單閥、順序閥。保證獲得最大效率。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十七頁，共101頁。8、適應(yīng)電廠的爐跟機(jī)、機(jī)跟爐、機(jī)爐協(xié)調(diào)等運行方式。9、有與自動同期裝置的接口，能接受從CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、電廠調(diào)度裝置和運行人員操作盤來的目標(biāo)負(fù)荷指令，自動控制汽輪機(jī)出力。10、對控制系統(tǒng)所有的重要模擬量進(jìn)行3選2處理，對重要開關(guān)量進(jìn)行2選，對操作員輸入命令按預(yù)定的規(guī)則進(jìn)行檢查。11、閥門試驗：操作人員通過按鈕自動對高中壓缸主汽門、調(diào)節(jié)門進(jìn)行全行程閥門試驗。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十八頁，共101頁。⑶汽輪機(jī)的自動保護(hù)功能DEH的保護(hù)系統(tǒng)有如下三種保護(hù)功能：1、超速保護(hù)（OPC）2、危急遮斷控制（ETS）3、機(jī)械超速保護(hù)和手動脫扣第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第七十九頁，共101頁。⑴自動保護(hù)功能----危急遮斷控制（ETS）該保護(hù)是在ETS系統(tǒng)檢測到機(jī)組超速達(dá)到110%n0或其它安全指標(biāo)達(dá)到安全界限后，通過AST電磁閥關(guān)閉所有的主汽門和調(diào)節(jié)汽門，實行緊急停機(jī)。⑵自動保護(hù)功能----超速保護(hù)（OPC）1、甩全負(fù)荷超速保護(hù)：因油開關(guān)跳閘，迅速關(guān)閉調(diào)門，延遲一段時間后再開啟調(diào)門，維持汽機(jī)空轉(zhuǎn)，保證汽機(jī)迅速再并網(wǎng)。2、甩部分負(fù)荷保護(hù)：當(dāng)電網(wǎng)中某一相發(fā)生接地故障，引起發(fā)電機(jī)功率突降，從而使汽機(jī)實發(fā)功率與發(fā)電機(jī)功率不匹配，為維持電網(wǎng)穩(wěn)定，保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)，迅速將中壓調(diào)門快關(guān)一下，然后再開啟，維持正常運行。3、超速保護(hù)：當(dāng)110%n0>n>103%n0時，迅速將高、中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第八十頁，共101頁。⑶自動保護(hù)功能----機(jī)械超速保護(hù)和手動脫扣前者屬于超速的多重保護(hù)，即當(dāng)轉(zhuǎn)速高于110%n0時實行緊急停機(jī)；后者為保護(hù)系統(tǒng)不起作用時進(jìn)行手動停機(jī)，以保障設(shè)備和人身安全。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第八十一頁，共101頁。⑷機(jī)組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控功能該系統(tǒng)在啟停和運行過程中對機(jī)組和DEH裝置兩部分運行狀況進(jìn)行監(jiān)督。內(nèi)容包括：操作按鈕狀態(tài)指示和CRT畫面（16個）狀態(tài)指示。其中對DEH監(jiān)控的內(nèi)容包括：重要通道、電源和內(nèi)部程序的運行情況等；CRT畫面包括機(jī)組和系統(tǒng)的重要參數(shù)、運行曲線、潮流趨勢和故障自動顯示、記錄打印等。該系統(tǒng)給操作員提供機(jī)組運行狀態(tài)及操作指導(dǎo)。第四節(jié)DEH系統(tǒng)功能(FunctionofDEH)第八十二頁，共101頁。1.什么是汽輪機(jī)的一次調(diào)頻？2.靜態(tài)特性線有什么要求？為什么？3.什么是遲緩率？什么是速度變動率？4.什么是中間再熱機(jī)組的調(diào)節(jié)滯后現(xiàn)象？如何進(jìn)行汽輪機(jī)“過調(diào)”？5.什么是調(diào)門的快開、快關(guān)？6.頻差特性線的作用有哪些？7.機(jī)組啟動過程中，閥門是如何進(jìn)行切換的？8.DEH系統(tǒng)的主要組成部分、主要特點及主要功能有哪些？9.電液轉(zhuǎn)換器的主要作用是什么？第六章作業(yè)第八十三頁，共101頁。DEH簡圖第八十四頁，共101頁。DEH工程師站和控制柜第八十五頁，共101頁。DEH控制柜第八十六頁，共101頁。DEH控制界面第八十七頁，共101頁。直接調(diào)節(jié)示意圖和方框圖(a)示意圖(b)方框圖1-調(diào)速器；2-杠桿；3-調(diào)節(jié)汽門；φ-轉(zhuǎn)速；μ-調(diào)節(jié)氣門開度第八十八頁，共101頁。間接調(diào)節(jié)示意圖和方框圖(a)示意圖(b)方框圖1-調(diào)速器；2-杠桿；3-油動機(jī)；4-調(diào)節(jié)汽門；5-錯油門第八十九頁，共101頁。油動機(jī)的原理圖(a)雙側(cè)進(jìn)油油動機(jī)(b)單側(cè)進(jìn)油油動機(jī)第九十頁，共101頁。機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)第九十一頁，共101頁。各種可能的過渡過程a.非周期過程；b.微振的過渡過程；c.震蕩的過渡過程第九十二頁，共101頁。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)原理性框圖第九十三頁，共101頁。汽輪機(jī)模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖第九十四頁，共101頁。第三節(jié)中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)二、采用單元制的影響為什么中間再熱機(jī)組必須采用單元制？再熱器壓力隨機(jī)組負(fù)荷變化而變化，不同機(jī)組的再熱器間不能連通為保證鍋爐正常運行，必須使新汽流量與流