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1、会计学1汽轮机自动汽轮机自动(zdng)调节和保护的基本原理调节和保护的基本原理第一页，共79页。27.1 7.1 7.1 7.1 汽轮机自动调节和保护的基本原理汽轮机自动调节和保护的基本原理汽轮机自动调节和保护的基本原理汽轮机自动调节和保护的基本原理一、汽轮机自动调节系统的概念：一、汽轮机自动调节系统的概念：一、汽轮机自动调节系统的概念：一、汽轮机自动调节系统的概念：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？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；电能不能大量储存；电能不能大量储存；电能不能大量储存；火电厂发出火电厂发出
2、火电厂发出火电厂发出(fch)(fch)(fch)(fch)的电力必须随时满足用户要求，的电力必须随时满足用户要求，的电力必须随时满足用户要求，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。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。第1页/共79页第二页，共79页。3（1 1 1 1）数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求）数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求）数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求）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户要求来调整发电大小，以满足用户要求。电力负荷根据
3、用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。电力负荷根据用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。电力负荷根据用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。（2 2 2 2）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。其中，电压可以通过变压器解决。电网其中，电压可以通过变压器解决。电网其中，电压可以通过变压器解决。电网其中，电压可以通过变压器解决。电网(dinwng)(dinwng)(dinwng)(dinwng)频率则频率则频率则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
4、频直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则频直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则频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。率低。率低。率低。第2页/共79页第三页，共79页。4（3 3 3 3）火电厂自身安全的需要：汽轮发电）火电厂自身安全的需要：汽轮发电）火电厂自身安全的需要：汽轮发电）火电厂自身安全的需要：汽轮发电机组工作时，机组工作时，机组工作时，机组工作时，转子、叶轮、叶片等承受很大转子、叶轮、叶片等承受很大转子、叶轮、叶片等承受很大转子、叶轮、叶片等承受很大的离心力，而且离心力与转速的平方的离心力，而且离心力与转速的平方的离心力，而且离心力与转速的
5、平方的离心力，而且离心力与转速的平方(pngfng)(pngfng)(pngfng)(pngfng)成正比。转速增加，离心力将迅速成正比。转速增加，离心力将迅速成正比。转速增加，离心力将迅速成正比。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，增加。当转速超过一定限度时就会使部件破坏，增加。当转速超过一定限度时就会使部件破坏，增加。当转速超过一定限度时就会使部件破坏，出大事故。出大事故。出大事故。出大事故。第3页/共79页第四页，共79页。51 1 1 1、自动调节的任务：、自动调节的任务：、自动调节的任务：、自动调节的任务：（1 1 1 1）满足用户足够的电力（数量）满足用
6、户足够的电力（数量）满足用户足够的电力（数量）满足用户足够的电力（数量(shling)(shling)(shling)(shling)、质量）；质量）；质量）；质量）；（2 2 2 2）保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运）保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运）保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运）保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运行。行。行。行。*除了调速系统之外，汽轮机组还必须具除了调速系统之外，汽轮机组还必须具除了调速系统之外，汽轮机组还必须具除了调速系统之外，汽轮机组还必须具有保护系统（超速保护、轴向位移保护等）。有保护系统（超速保护、轴向位移保护等）。有保护系统（超速保护、轴向位移
7、保护等）。有保护系统（超速保护、轴向位移保护等）。第4页/共79页第五页，共79页。6改变汽轮发电机组电功率的途径改变汽轮发电机组电功率的途径汽轮机的进汽参数和排汽压力不变时根据外界电汽轮机的进汽参数和排汽压力不变时根据外界电负荷，增大（或减小），调整汽轮机的进汽量的多少。负荷，增大（或减小），调整汽轮机的进汽量的多少。若外界负荷变化时，汽轮机的进汽量不作相应的若外界负荷变化时，汽轮机的进汽量不作相应的变化，那么汽轮机则通过改变转速变化，那么汽轮机则通过改变转速(zhun s)(zhun s)来适应来适应负荷的变化，这就是汽轮机的自调节性能。负荷的变化，这就是汽轮机的自调节性能。第5页/共79
8、页第六页，共79页。73 3 3 3、汽轮发电机组转速变化规律：、汽轮发电机组转速变化规律：、汽轮发电机组转速变化规律：、汽轮发电机组转速变化规律：作用在汽轮机转子上的力矩作用在汽轮机转子上的力矩作用在汽轮机转子上的力矩作用在汽轮机转子上的力矩(l j)(l j)(l j)(l j)有：有：有：有：蒸汽主力矩蒸汽主力矩蒸汽主力矩蒸汽主力矩(l j)Mt(l j)Mt(l j)Mt(l j)Mt 发电机的反力矩发电机的反力矩发电机的反力矩发电机的反力矩(l j)Me(l j)Me(l j)Me(l j)Me 摩擦力矩摩擦力矩摩擦力矩摩擦力矩(l j)Mf(l j)Mf(l j)Mf(l j)Mf
9、（此力矩（此力矩（此力矩（此力矩(l j)(l j)(l j)(l j)较小）较小）较小）较小）第6页/共79页第七页，共79页。84 4 4 4、调速系统的功能：、调速系统的功能：、调速系统的功能：、调速系统的功能：主力矩和发电机反主力矩和发电机反主力矩和发电机反主力矩和发电机反力矩随转速的变化如图所力矩随转速的变化如图所力矩随转速的变化如图所力矩随转速的变化如图所示：示：示：示：当转速当转速当转速当转速n n n n增加时，蒸汽增加时，蒸汽增加时，蒸汽增加时，蒸汽(zhn q)(zhn q)(zhn q)(zhn q)主力矩减小，主力矩减小，主力矩减小，主力矩减小，发电机反力矩增加；当转发
10、电机反力矩增加；当转发电机反力矩增加；当转发电机反力矩增加；当转速速速速n n n n减小时，蒸汽减小时，蒸汽减小时，蒸汽减小时，蒸汽(zhn(zhn(zhn(zhn q)q)q)q)主力矩增加，发电机反主力矩增加，发电机反主力矩增加，发电机反主力矩增加，发电机反力矩减小。力矩减小。力矩减小。力矩减小。A A A A点是两力矩点是两力矩点是两力矩点是两力矩平衡状态点：曲线平衡状态点：曲线平衡状态点：曲线平衡状态点：曲线1 1 1 1、2 2 2 2之之之之交点。交点。交点。交点。第7页/共79页第八页，共79页。9只依靠自调节性能，汽轮机的转速发生很大的只依靠自调节性能，汽轮机的转速发生很大的
11、只依靠自调节性能，汽轮机的转速发生很大的只依靠自调节性能，汽轮机的转速发生很大的变化，尤其甩负荷变化，尤其甩负荷变化，尤其甩负荷变化，尤其甩负荷(fh)(fh)(fh)(fh)时，转速最大，将发生严时，转速最大，将发生严时，转速最大，将发生严时，转速最大，将发生严重事故；重事故；重事故；重事故；另外，不能保证供电质量，即电频率和电压的另外，不能保证供电质量，即电频率和电压的另外，不能保证供电质量，即电频率和电压的另外，不能保证供电质量，即电频率和电压的稳定，还会使发电机组并列困难。稳定，还会使发电机组并列困难。稳定，还会使发电机组并列困难。稳定，还会使发电机组并列困难。汽轮机的自调节性能不能满
12、足运行要求。要安汽轮机的自调节性能不能满足运行要求。要安汽轮机的自调节性能不能满足运行要求。要安汽轮机的自调节性能不能满足运行要求。要安装自动调节系统。装自动调节系统。装自动调节系统。装自动调节系统。第8页/共79页第九页，共79页。10调节系统的任务调节系统的任务调节系统的任务调节系统的任务(rn wu)(rn wu)(rn wu)(rn wu)是：是：是：是：当外界电负荷改变，汽轮机转速有一很小变化时，自动改变进汽量，当外界电负荷改变，汽轮机转速有一很小变化时，自动改变进汽量，当外界电负荷改变，汽轮机转速有一很小变化时，自动改变进汽量，当外界电负荷改变，汽轮机转速有一很小变化时，自动改变进
13、汽量，使发出的功率与外界电负荷相适应，且保证调节后机组转速的偏差不超过规使发出的功率与外界电负荷相适应，且保证调节后机组转速的偏差不超过规使发出的功率与外界电负荷相适应，且保证调节后机组转速的偏差不超过规使发出的功率与外界电负荷相适应，且保证调节后机组转速的偏差不超过规定的小范围。定的小范围。定的小范围。定的小范围。我供电频率波动范围为我供电频率波动范围为我供电频率波动范围为我供电频率波动范围为对应汽轮机的转速范围为对应汽轮机的转速范围为对应汽轮机的转速范围为对应汽轮机的转速范围为频率误差频率误差频率误差频率误差0.4%0.4%0.4%0.4%电压误差电压误差电压误差电压误差6%6%6%6%供
14、电频率的允许误差为：供电频率的允许误差为：供电频率的允许误差为：供电频率的允许误差为：电网装机容量在电网装机容量在电网装机容量在电网装机容量在300300300300万及以上的，为万及以上的，为万及以上的，为万及以上的，为0.2%HZ;0.2%HZ;0.2%HZ;0.2%HZ;电网装机容量在电网装机容量在电网装机容量在电网装机容量在300300300300万一下的，为万一下的，为万一下的，为万一下的，为0.5%HZ0.5%HZ0.5%HZ0.5%HZ。在电力系统非正常状况下，供。在电力系统非正常状况下，供。在电力系统非正常状况下，供。在电力系统非正常状况下，供电频率允许误差不应超过电频率允许误
15、差不应超过电频率允许误差不应超过电频率允许误差不应超过1.0%HZ 1.0%HZ 1.0%HZ 1.0%HZ。第9页/共79页第十页，共79页。11运行对调速系统的要求运行对调速系统的要求运行对调速系统的要求运行对调速系统的要求1 1 1 1，调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围内，调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围内，调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围内，调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围内变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运行，并保证机变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运行，并保证机变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运
16、行，并保证机变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运行，并保证机组能顺利地并网和解列；组能顺利地并网和解列；组能顺利地并网和解列；组能顺利地并网和解列；2 2 2 2，当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安全，当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安全，当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安全，当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安全地过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动；地过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动；地过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动；地过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动；3 3 3 3，
17、为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在允，为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在允，为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在允，为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在允许范围内；许范围内；许范围内；许范围内；4 4 4 4，当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最大，当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最大，当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最大，当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最大升高升高升高升高(shn o)(shn o)(shn o)(shn o)值小于超速保护装置动作转速。值小于超速保护装置动作转速。值小
18、于超速保护装置动作转速。值小于超速保护装置动作转速。第10页/共79页第十一页，共79页。122 2 2 2、直接调节和间接、直接调节和间接、直接调节和间接、直接调节和间接(jin ji)(jin ji)(jin ji)(jin ji)调节调节调节调节 直接调节：直接调节：直接调节：直接调节：调节汽门由调速器本身直接带动。调节汽门由调速器本身直接带动。调节汽门由调速器本身直接带动。调节汽门由调速器本身直接带动。第11页/共79页第十二页，共79页。13间接调节：间接调节：间接调节：间接调节：将调速器的能量进行放大后去开启调节汽门的将调速器的能量进行放大后去开启调节汽门的将调速器的能量进行放大后
19、去开启调节汽门的将调速器的能量进行放大后去开启调节汽门的系统系统系统系统(xtng)(xtng)(xtng)(xtng)。下图：简单的一级放大间接调节系统。下图：简单的一级放大间接调节系统。下图：简单的一级放大间接调节系统。下图：简单的一级放大间接调节系统(xtng)(xtng)(xtng)(xtng)第12页/共79页第十三页，共79页。14第13页/共79页第十四页，共79页。153 3，间接调节的工作原理：，间接调节的工作原理：，间接调节的工作原理：，间接调节的工作原理：当外界负荷当外界负荷当外界负荷当外界负荷NN减少，机组转速减少，机组转速减少，机组转速减少，机组转速n n升高，调速器
20、飞锤向外扩张，滑环升高，调速器飞锤向外扩张，滑环升高，调速器飞锤向外扩张，滑环升高，调速器飞锤向外扩张，滑环A A上上上上移，杠杆移，杠杆移，杠杆移，杠杆ABCABC以以以以C C点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀B B点上移，高压油通过滑阀油口进入油动点上移，高压油通过滑阀油口进入油动点上移，高压油通过滑阀油口进入油动点上移，高压油通过滑阀油口进入油动机上油室，油动机下油室与排油机上油室，油动机下油室与排油机上油室，油动机下油室与排油机上油室，油动机下油室与排油PnPn相通，活塞下移，关小调节阀相通，活塞下移，关小调节阀相通，活塞下移，关小调节阀相通，活塞下移，
21、关小调节阀5 5，减小进汽，减小进汽，减小进汽，减小进汽量，机组功率减小。量，机组功率减小。量，机组功率减小。量，机组功率减小。同时，杠杆以同时，杠杆以同时，杠杆以同时，杠杆以A A点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀点为支点带动滑阀B B点下移，滑阀回中，切断窗口，高点下移，滑阀回中，切断窗口，高点下移，滑阀回中，切断窗口，高点下移，滑阀回中，切断窗口，高压油停止流动。调速系统达到压油停止流动。调速系统达到压油停止流动。调速系统达到压油停止流动。调速系统达到(d do)(d do)新的平衡状态。新的平衡状态。新的平衡状态。新的平衡状态。当外界负荷当外界负荷当外界负荷当外界负荷NN
22、增加时，机组转速增加时，机组转速增加时，机组转速增加时，机组转速n n下降，调速系统各部套调节过程相同，下降，调速系统各部套调节过程相同，下降，调速系统各部套调节过程相同，下降，调速系统各部套调节过程相同，而动作方向相反。而动作方向相反。而动作方向相反。而动作方向相反。第14页/共79页第十五页，共79页。16反馈、负反馈：油动机活塞运动使错油门滑阀恢复反馈、负反馈：油动机活塞运动使错油门滑阀恢复反馈、负反馈：油动机活塞运动使错油门滑阀恢复反馈、负反馈：油动机活塞运动使错油门滑阀恢复剧中的位置，称为反馈；由于其反馈作用与调速其作用相剧中的位置，称为反馈；由于其反馈作用与调速其作用相剧中的位置，
23、称为反馈；由于其反馈作用与调速其作用相剧中的位置，称为反馈；由于其反馈作用与调速其作用相反，所以称其为负反馈。反，所以称其为负反馈。反，所以称其为负反馈。反，所以称其为负反馈。3 3 3 3、速度调节和功率、速度调节和功率、速度调节和功率、速度调节和功率(gngl)(gngl)(gngl)(gngl)调节调节调节调节以汽轮机转速变化控制调节汽门开度，称速度调节以汽轮机转速变化控制调节汽门开度，称速度调节以汽轮机转速变化控制调节汽门开度，称速度调节以汽轮机转速变化控制调节汽门开度，称速度调节系统；系统；系统；系统；图和图所示的直接和间接调节都是以汽轮机的转速图和图所示的直接和间接调节都是以汽轮机
24、的转速图和图所示的直接和间接调节都是以汽轮机的转速图和图所示的直接和间接调节都是以汽轮机的转速作为调节信号，来控制调节汽门的开度。作为调节信号，来控制调节汽门的开度。作为调节信号，来控制调节汽门的开度。作为调节信号，来控制调节汽门的开度。功频电液调节系统以频率和功率功频电液调节系统以频率和功率功频电液调节系统以频率和功率功频电液调节系统以频率和功率(gngl)(gngl)(gngl)(gngl)信号控制信号控制信号控制信号控制汽门开度，称功率汽门开度，称功率汽门开度，称功率汽门开度，称功率(gngl)(gngl)(gngl)(gngl)调节；调节；调节；调节；第15页/共79页第十六页，共79
25、页。174 4 4 4、有差调节和无差调节、有差调节和无差调节、有差调节和无差调节、有差调节和无差调节 图可以看出，在调节过程图可以看出，在调节过程图可以看出，在调节过程图可以看出，在调节过程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)结束，调节结束，调节结束，调节结束，调节系统处于稳定状态时，错油门滑阀必处于居中位置，系统处于稳定状态时，错油门滑阀必处于居中位置，系统处于稳定状态时，错油门滑阀必处于居中位置，系统处于稳定状态时，错油门滑阀必处于居中位置，调速器的滑环也必处于与油动机活塞位置相应的另一调速器的滑环也必处于与油动机活塞位置相应的另一调速器的滑环也必处于与油动机
26、活塞位置相应的另一调速器的滑环也必处于与油动机活塞位置相应的另一位置，汽轮机的转速发生改变，不同的负荷对应不同位置，汽轮机的转速发生改变，不同的负荷对应不同位置，汽轮机的转速发生改变，不同的负荷对应不同位置，汽轮机的转速发生改变，不同的负荷对应不同的转速，只是转速的变动较小，这种调节是有差调节。的转速，只是转速的变动较小，这种调节是有差调节。的转速，只是转速的变动较小，这种调节是有差调节。的转速，只是转速的变动较小，这种调节是有差调节。有差调节中采用刚性反馈，只要油动机活塞位置有差调节中采用刚性反馈，只要油动机活塞位置有差调节中采用刚性反馈，只要油动机活塞位置有差调节中采用刚性反馈，只要油动机
27、活塞位置一定，就有一定的反馈量，而且不随时间的变化而变一定，就有一定的反馈量，而且不随时间的变化而变一定，就有一定的反馈量，而且不随时间的变化而变一定，就有一定的反馈量，而且不随时间的变化而变化。化。化。化。第16页/共79页第十七页，共79页。18有差调节有差调节(tioji)第17页/共79页第十八页，共79页。19弹性反馈：反馈作用只发生在油动机活塞最初运动弹性反馈：反馈作用只发生在油动机活塞最初运动弹性反馈：反馈作用只发生在油动机活塞最初运动弹性反馈：反馈作用只发生在油动机活塞最初运动阶段，当调节过程结束后，反馈作用也就消失，称为弹阶段，当调节过程结束后，反馈作用也就消失，称为弹阶段，
28、当调节过程结束后，反馈作用也就消失，称为弹阶段，当调节过程结束后，反馈作用也就消失，称为弹性反馈，性反馈，性反馈，性反馈，采用弹性反馈可以做到无差调节。采用弹性反馈可以做到无差调节。采用弹性反馈可以做到无差调节。采用弹性反馈可以做到无差调节。可以保证可以保证可以保证可以保证(bozhng)(bozhng)(bozhng)(bozhng)转速不变，一般用于调压系统转速不变，一般用于调压系统转速不变，一般用于调压系统转速不变，一般用于调压系统中。中。中。中。下面是无差调节示意图。下面是无差调节示意图。下面是无差调节示意图。下面是无差调节示意图。第18页/共79页第十九页，共79页。20第19页/共
29、79页第二十页，共79页。21二、调节系统的静态特性二、调节系统的静态特性二、调节系统的静态特性二、调节系统的静态特性1 1 1 1(一一一一)、静态特性曲线及四方图、静态特性曲线及四方图、静态特性曲线及四方图、静态特性曲线及四方图在稳定状态下，汽轮机的功率与转速在稳定状态下，汽轮机的功率与转速在稳定状态下，汽轮机的功率与转速在稳定状态下，汽轮机的功率与转速(zhun s)(zhun s)(zhun s)(zhun s)之间之间之间之间的关系，称为调节系统的静态特性；图。的关系，称为调节系统的静态特性；图。的关系，称为调节系统的静态特性；图。的关系，称为调节系统的静态特性；图。第20页/共79
30、页第二十一页，共79页。22n n第一象限第一象限第一象限第一象限静态特性曲线；静态特性曲线；静态特性曲线；静态特性曲线；n n第二象限第二象限第二象限第二象限调速器的特性曲调速器的特性曲调速器的特性曲调速器的特性曲线，转速与调速器滑环位移；线，转速与调速器滑环位移；线，转速与调速器滑环位移；线，转速与调速器滑环位移；n n第三象限第三象限第三象限第三象限传递特性曲线，传递特性曲线，传递特性曲线，传递特性曲线，调速器滑环位移与油动机调速器滑环位移与油动机调速器滑环位移与油动机调速器滑环位移与油动机(dngj)(dngj)(dngj)(dngj)活塞行程；活塞行程；活塞行程；活塞行程；n n第四
31、象限第四象限第四象限第四象限配汽机构特性曲配汽机构特性曲配汽机构特性曲配汽机构特性曲线，油动机线，油动机线，油动机线，油动机(dngj)(dngj)(dngj)(dngj)活塞行程与活塞行程与活塞行程与活塞行程与功率。功率。功率。功率。第21页/共79页第二十二页，共79页。23调速系统调速系统调速系统调速系统(xt(xt ng)ng)的四象限图的四象限图的四象限图的四象限图nmPxn1n2n=n0转速感受机构静态特性传动放大机构静态特性配汽机构静态特性调节系统静态特性第22页/共79页第二十三页，共79页。24n n（二）转速变动率（二）转速变动率n n 1转速变动率的定义转速变动率的定义n
32、 n当汽轮机单机运行，电功率从当汽轮机单机运行，电功率从零增加零增加(zngji)到额定值时，到额定值时，转速相应从转速相应从n1变到变到n2，转速的，转速的改变值改变值n=n1-n2与额定转速之与额定转速之比的百分数称为调节系统的速比的百分数称为调节系统的速度变动率（或称为转速不等率）度变动率（或称为转速不等率）。即。即第23页/共79页第二十四页，共79页。25n n 2 2转速变动率对一次调频转速变动率对一次调频转速变动率对一次调频转速变动率对一次调频(dio pn)(dio pn)的影响的影响的影响的影响第24页/共79页第二十五页，共79页。26n n 电负荷改变引起电网频率变化时，
33、电网中并列运行电负荷改变引起电网频率变化时，电网中并列运行的各台机组均自动地根据自身的静态特性的各台机组均自动地根据自身的静态特性(txng)(txng)线承线承担一定负荷的变化以减少电网频率的改变，这种调节担一定负荷的变化以减少电网频率的改变，这种调节过程称为一次调频过程称为一次调频 n n3 3局部转速变动率局部转速变动率第25页/共79页第二十六页，共79页。27第26页/共79页第二十七页，共79页。28(二二二二)、速度变动率、速度变动率、速度变动率、速度变动率对应于汽轮机不同的功率，即使安装了调节系统，机组对应于汽轮机不同的功率，即使安装了调节系统，机组对应于汽轮机不同的功率，即使
34、安装了调节系统，机组对应于汽轮机不同的功率，即使安装了调节系统，机组功率增大，转速将减小。也就是调节系统的静态特性曲线功率增大，转速将减小。也就是调节系统的静态特性曲线功率增大，转速将减小。也就是调节系统的静态特性曲线功率增大，转速将减小。也就是调节系统的静态特性曲线(qxin)(qxin)(qxin)(qxin)是向右下方倾斜的。是向右下方倾斜的。是向右下方倾斜的。是向右下方倾斜的。汽轮机空负荷所对应的最大转速汽轮机空负荷所对应的最大转速汽轮机空负荷所对应的最大转速汽轮机空负荷所对应的最大转速 与额定负荷对应的与额定负荷对应的与额定负荷对应的与额定负荷对应的最小转速最小转速最小转速最小转速
35、之差，与额定转速之差，与额定转速之差，与额定转速之差，与额定转速 之比，称为调节系统的之比，称为调节系统的之比，称为调节系统的之比，称为调节系统的速度变动率速度变动率速度变动率速度变动率 ，或称为速度不等率。即，或称为速度不等率。即，或称为速度不等率。即，或称为速度不等率。即 ：第27页/共79页第二十八页，共79页。29带尖峰负荷的机组，要求其静态特性曲线平一些，带尖峰负荷的机组，要求其静态特性曲线平一些，带尖峰负荷的机组，要求其静态特性曲线平一些，带尖峰负荷的机组，要求其静态特性曲线平一些，以使机组能承担以使机组能承担以使机组能承担以使机组能承担(chngdn)(chngdn)(chngd
36、n)(chngdn)较大的负荷变动，一般较大的负荷变动，一般较大的负荷变动，一般较大的负荷变动，一般，速度变动率不可过小，否则，速度变化很小，但负，速度变动率不可过小，否则，速度变化很小，但负，速度变动率不可过小，否则，速度变化很小，但负，速度变动率不可过小，否则，速度变化很小，但负荷变化很大，进汽量变化很大，机组零件的受力、应荷变化很大，进汽量变化很大，机组零件的受力、应荷变化很大，进汽量变化很大，机组零件的受力、应荷变化很大，进汽量变化很大，机组零件的受力、应力变化大，可能损坏零件，极限情况，引起力变化大，可能损坏零件，极限情况，引起力变化大，可能损坏零件，极限情况，引起力变化大，可能损坏
37、零件，极限情况，引起负荷晃动；负荷晃动；负荷晃动；负荷晃动；第28页/共79页第二十九页，共79页。30带基本负荷的机组，不希望机组负荷有较大的变带基本负荷的机组，不希望机组负荷有较大的变带基本负荷的机组，不希望机组负荷有较大的变带基本负荷的机组，不希望机组负荷有较大的变动，要求动，要求动，要求动，要求(yoqi)(yoqi)(yoqi)(yoqi)静态特性曲线陡一些，即速度变动静态特性曲线陡一些，即速度变动静态特性曲线陡一些，即速度变动静态特性曲线陡一些，即速度变动率大一些，使机组的负荷变化很小，一般。率大一些，使机组的负荷变化很小，一般。率大一些，使机组的负荷变化很小，一般。率大一些，使机
38、组的负荷变化很小，一般。速度变动率不可过大，否则引起甩负荷超速；速度变动率不可过大，否则引起甩负荷超速；速度变动率不可过大，否则引起甩负荷超速；速度变动率不可过大，否则引起甩负荷超速；一般机组，速度变动率一般取。一般机组，速度变动率一般取。一般机组，速度变动率一般取。一般机组，速度变动率一般取。以上是机组从空负荷到满负荷时的速度变动率。以上是机组从空负荷到满负荷时的速度变动率。以上是机组从空负荷到满负荷时的速度变动率。以上是机组从空负荷到满负荷时的速度变动率。第29页/共79页第三十页，共79页。31甩负荷时转速甩负荷时转速(zhun s)飞飞升曲线升曲线第30页/共79页第三十一页，共79页
39、。32实际调节系统的静态实际调节系统的静态实际调节系统的静态实际调节系统的静态(jngti)(jngti)(jngti)(jngti)特性曲线不是特性曲线不是特性曲线不是特性曲线不是一根直线，机组在不同负荷下有不同的速度变动一根直线，机组在不同负荷下有不同的速度变动一根直线，机组在不同负荷下有不同的速度变动一根直线，机组在不同负荷下有不同的速度变动率率率率局部速度变动率：不能太小，不能突变。局部速度变动率：不能太小，不能突变。局部速度变动率：不能太小，不能突变。局部速度变动率：不能太小，不能突变。第31页/共79页第三十二页，共79页。33速度变动率对并列运行机组的负荷分配的影响：是根速度变动
40、率对并列运行机组的负荷分配的影响：是根速度变动率对并列运行机组的负荷分配的影响：是根速度变动率对并列运行机组的负荷分配的影响：是根据它们各自的速度变动率进行的，越大，分配给该机据它们各自的速度变动率进行的，越大，分配给该机据它们各自的速度变动率进行的，越大，分配给该机据它们各自的速度变动率进行的，越大，分配给该机组的负荷越小，组的负荷越小，组的负荷越小，组的负荷越小，(指百分数，而不是绝对值，绝对值的大指百分数，而不是绝对值，绝对值的大指百分数，而不是绝对值，绝对值的大指百分数，而不是绝对值，绝对值的大小小小小(dxio)(dxio)(dxio)(dxio)与机组容量成正比与机组容量成正比与机
41、组容量成正比与机组容量成正比)，越小的机组承担较大的，越小的机组承担较大的，越小的机组承担较大的，越小的机组承担较大的负荷变动。负荷变动。负荷变动。负荷变动。第32页/共79页第三十三页，共79页。34考虑调节考虑调节考虑调节考虑调节(tioji)(tioji)(tioji)(tioji)系统的阻力或相当于系统的阻力或相当于系统的阻力或相当于系统的阻力或相当于阻力作用的因素阻力作用的因素阻力作用的因素阻力作用的因素.原因：原因：原因：原因：调节调节调节调节(tioji)(tioji)(tioji)(tioji)部套间有摩擦力；部套间有摩擦力；部套间有摩擦力；部套间有摩擦力；传动机构件铰链处有间
42、隙；传动机构件铰链处有间隙；传动机构件铰链处有间隙；传动机构件铰链处有间隙；滑阀油口有盖度；滑阀油口有盖度；滑阀油口有盖度；滑阀油口有盖度；工质有粘滞力。工质有粘滞力。工质有粘滞力。工质有粘滞力。第33页/共79页第三十四页，共79页。35(三三三三)、迟缓率：、迟缓率：、迟缓率：、迟缓率：考虑调节系统的阻力或相当于阻力作用的因素。调解系考虑调节系统的阻力或相当于阻力作用的因素。调解系考虑调节系统的阻力或相当于阻力作用的因素。调解系考虑调节系统的阻力或相当于阻力作用的因素。调解系统的静态特性曲线将发生变化。它将不再是一根，而是一个带统的静态特性曲线将发生变化。它将不再是一根，而是一个带统的静态
43、特性曲线将发生变化。它将不再是一根，而是一个带统的静态特性曲线将发生变化。它将不再是一根，而是一个带状区域状区域状区域状区域(qy)(qy)(qy)(qy)。如图中两条虚线所示。如图中两条虚线所示。如图中两条虚线所示。如图中两条虚线所示。升速过程和降速过程各有一根静态特性曲线，不相重合，升速过程和降速过程各有一根静态特性曲线，不相重合，升速过程和降速过程各有一根静态特性曲线，不相重合，升速过程和降速过程各有一根静态特性曲线，不相重合，形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，用迟缓率表示。形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，用迟缓率表示。形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，用迟缓率
44、表示。形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，用迟缓率表示。机组在同一功率下的最高转速与最低转速之差，与额定机组在同一功率下的最高转速与最低转速之差，与额定机组在同一功率下的最高转速与最低转速之差，与额定机组在同一功率下的最高转速与最低转速之差，与额定转速之比，称为迟缓率；转速之比，称为迟缓率；转速之比，称为迟缓率；转速之比，称为迟缓率；第34页/共79页第三十五页，共79页。36调节系统迟缓调节系统迟缓(chhun)的产生的产生第35页/共79页第三十六页，共79页。37迟缓率过大会引起调节系统晃动，因此，迟缓率越小越好。迟缓率过大会引起调节系统晃动，因此，迟缓率越小越好。迟缓率过大会引起
45、调节系统晃动，因此，迟缓率越小越好。迟缓率过大会引起调节系统晃动，因此，迟缓率越小越好。单机运行时，迟缓率的存在将会引起机组转速单机运行时，迟缓率的存在将会引起机组转速单机运行时，迟缓率的存在将会引起机组转速单机运行时，迟缓率的存在将会引起机组转速(zhun s)(zhun s)(zhun s)(zhun s)的自振，因很小，因此迟缓率的存在对转速的自振，因很小，因此迟缓率的存在对转速的自振，因很小，因此迟缓率的存在对转速的自振，因很小，因此迟缓率的存在对转速(zhun s)(zhun s)(zhun s)(zhun s)自振的影自振的影自振的影自振的影响是不大的。响是不大的。响是不大的。响是
46、不大的。第36页/共79页第三十七页，共79页。38多台汽轮机在电网中并列运行时，机组的转速决定于电多台汽轮机在电网中并列运行时，机组的转速决定于电多台汽轮机在电网中并列运行时，机组的转速决定于电多台汽轮机在电网中并列运行时，机组的转速决定于电网的频率，基本保持不变，因此，迟缓率的存在将会引起机网的频率，基本保持不变，因此，迟缓率的存在将会引起机网的频率，基本保持不变，因此，迟缓率的存在将会引起机网的频率，基本保持不变，因此，迟缓率的存在将会引起机组功率在较大组功率在较大组功率在较大组功率在较大(jio d)(jio d)(jio d)(jio d)的范围内晃动。的范围内晃动。的范围内晃动。的
47、范围内晃动。越大，功率的晃动范围越大，如图所示。越大，功率的晃动范围越大，如图所示。越大，功率的晃动范围越大，如图所示。越大，功率的晃动范围越大，如图所示。第37页/共79页第三十八页，共79页。39机组功率机组功率机组功率机组功率(gngl)(gngl)(gngl)(gngl)的晃动量：的晃动量：的晃动量：的晃动量：因此在机组并列运行时，不仅要求因此在机组并列运行时，不仅要求因此在机组并列运行时，不仅要求因此在机组并列运行时，不仅要求 较小，而且较小，而且较小，而且较小，而且希望希望希望希望 不要太小。不要太小。不要太小。不要太小。第38页/共79页第三十九页，共79页。40(四四四四)、特
48、性曲线的平移、特性曲线的平移、特性曲线的平移、特性曲线的平移同步器同步器同步器同步器 1 1 1 1、单机运行时、单机运行时、单机运行时、单机运行时一次调频：根据外界负荷变化的需要，汽轮机调节系统按一次调频：根据外界负荷变化的需要，汽轮机调节系统按一次调频：根据外界负荷变化的需要，汽轮机调节系统按一次调频：根据外界负荷变化的需要，汽轮机调节系统按其静态特性自动地承担一定的负荷以减少电网频率的改变。其静态特性自动地承担一定的负荷以减少电网频率的改变。其静态特性自动地承担一定的负荷以减少电网频率的改变。其静态特性自动地承担一定的负荷以减少电网频率的改变。特点：功率变化，转速特点：功率变化，转速特点
49、：功率变化，转速特点：功率变化，转速(zhun s)(zhun s)(zhun s)(zhun s)变化。不能满足供电变化。不能满足供电变化。不能满足供电变化。不能满足供电频率不变的要求。频率不变的要求。频率不变的要求。频率不变的要求。二次调频：功率变化，转速二次调频：功率变化，转速二次调频：功率变化，转速二次调频：功率变化，转速(zhun s)(zhun s)(zhun s)(zhun s)变化，通通过移动变化，通通过移动变化，通通过移动变化，通通过移动静态特性曲线，保证转速静态特性曲线，保证转速静态特性曲线，保证转速静态特性曲线，保证转速(zhun s)(zhun s)(zhun s)(z
50、hun s)不变。不变。不变。不变。第39页/共79页第四十页，共79页。41同步器同步器同步器同步器-静态特性曲线的平移静态特性曲线的平移静态特性曲线的平移静态特性曲线的平移 操作同步器，可使汽轮机在同一转速下有操作同步器，可使汽轮机在同一转速下有操作同步器，可使汽轮机在同一转速下有操作同步器，可使汽轮机在同一转速下有不同不同不同不同(b tn)(b tn)(b tn)(b tn)的功率，或者是在同一功率下的功率，或者是在同一功率下的功率，或者是在同一功率下的功率，或者是在同一功率下有不同有不同有不同有不同(b tn)(b tn)(b tn)(b tn)的转速。的转速。的转速。的转速。第40