汽轮机调节保护系统

汽轮机调节保护系统任务和组成调节系统的发展静态特性动态特性DEH系统保安系统供油系统第一节汽轮机调节的任务与型式

一、汽轮机调节的任务电力用户对电力的供应有一定量和质的要求。量的要求：功率的大小质的要求：一是电压，二是频率。

汽轮机调节的任务是及时调整汽轮机的功率，使它能满足外界负荷变化的需要，同时保证转速在允许的范围内。任务和组成任务:

保证供电的质(频率、电压)和量调节方法由转子力矩平衡方程分析知机组功率平衡，则转速稳定。纯转速调节——功频调节、多参数调节取被调量：转速（抗外扰）、功率（抗内扰）。依据功率方程，改变主蒸汽流量或参数即可调功调频。汽轮机调节保护系统原理性框图综合上述，汽轮机调节保护系统的任务是：正常运行时，通过改变汽轮机的进汽量，使汽轮机的功率输出满足外界的负荷要求，且使调节后的转速偏差在允许的范围内；在危急事故工况下，快速关闭调节汽门或主汽门，使机组维持空转或快速停机。再热汽轮机调节保护系统的特点一.中间容积的影响

1.中低压缸功率滞后

解决办法:高压调节门动态过开

2.甩负荷时的动态超速解决办法:设置中压主汽门和调节门二.单元制的影响

1.机炉动态特性的差异汽机反应快,锅炉反应慢解决:机跟炉,炉跟机,机炉协调

2.最低流量的不匹配与再热器保护机空载:7%;炉最低稳定:30-50%

再热器保护:不小于27%

机炉协调控制

解决:设置旁路系统调节系统的基本组成和种类机械液压调节系统模拟电液调节系统数字电液控制系统DEHDEH以计算机替代模拟电液调节系统中控制运算的模拟电路，发挥计算机控制运算、逻辑判断与处理能力强及软件组态灵活、方便的优势，将汽轮机运行的状态监测、顺序控制、调节和保护融为一体。汽轮机调节系统的静态特性四方图图6－6调速系统的四象限图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速度变动率一般δ=3%~6%一次调频：并网机组按各自静态特性自动分担一定的外界负荷变动任务，以恢复电网频率在允许范围内。为有差调节.合理的静态特性,局部速度变动率的设定在机组空负荷附近，为便于机组并网操作，要求速度变动率大些，容易控制机组并网前的转速。另外，在机组带初负荷后应有一定的暖机时间，以免刚带负荷后机组加热太快产生过大的热应力和胀差。为防止电网频率变化对机组带初负荷暖机的影响，通常在机组0~10％负荷范围内，对其最大局部速度变动率不作限制。相反地，在机组满负荷附近，过小的速度变动率在电网频率降低时容易使机组过载，危及机组的运行安全。所以，在机组满负荷处的速度变动率也应取得大些。一般在90％～100％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。因此，调节系统速度变动率在满足整体设计要求条件下，其分布应当是两端大、中间小且无拐点平滑变化，如图所示，但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％。迟缓率ΔP=ε×P0/δ通常液调系统要求ε<0.5%;电调系统ε<0.1%思考:ε=0是否就是好事?同步器与静态特性曲线平移同步器的作用:1)单机运行时，启动过程中提升机组转速到达额定值，带负荷运行时可以保证机组在任何稳态负荷下转速维持在额定值

2)并列运行时，在各机组间进行负荷重新分配，承担电网二次调频任务，保持电网频率基本不变二次调频：操纵同步器,人为增减机组功率，调整电网频率到允许波动范围。液压系统——用同步器电调系统——用功率给定指令,电网的自动频率控制(AFC)装置来分配调频机组的负荷二次调频原理——使特性线平移同步器的工作范围汽轮机调节系统的动态特性动态特性基本指标.稳定性

超调量快速性

（二）影响动态特性的主要因素

1.转子飞升时间常数

2.中间容积时间常数

3．转速变动率

4.油动机时间常数

5.迟缓率DEH系统概述第三节功频电液调节系统

功率－频率电液调节系统是指系统中采用转速和功率两个控制信号，测量和运算采用电子元件，而执行机构仍用油动机的调节系统，简称“功频电调”。一、功频电液调节系统的基本工作原理

1.转速调节回路

2．功率调节回路

3．功率一频率调节回路

4．甩负荷过程二、功频电液调节系统反调现象的产生和消除

产生功率反调现象的原因除上述提到的转速变化信号落后于功率变化信号外，还有一个原因是在动态过程中，发电机功率与汽轮机功率不相等。而功率反馈信号取自于发电机。

1．转速一次微分器

2．带惯性延迟的测功器

3．功率负微分器D:\xs\deh.swf三回路PI串级负荷调节系统。内回路调节级压力反馈保证了调节的快速性。中回路发电机功率反馈，保证了调节的准确性。外回路一次调频回路，依据频差信号，根据调节静态特性确定机组功率变化请求信号。有多种运行方式，可自动/手动切换DEH调节系统的功能

DEH调节系统具有负荷自动调节、汽轮机自动程序控制ATC、系统监视、自动保护等方面的功能自动保护功能

OPC：快关IV（103%n0）或快关GV、IV

（103-110%n0）。并网中。

ETS：110%n0或其他保护超限，关所有门，解列,紧急停机

机械超速保护、手动脱扣：n>110%n0，紧急停机运行方式：二级手动---一级手动----操作员自动OA---自动汽机控制(ATC)。相邻两种运行方式都可相互转换，且可做到无扰切换。DEH的液调部分----EH控制系统高压主汽门和高压调节汽门的组合执行机构D:\xs\gy.swf电液转换器2．动铁式电液转换器伺服阀外形图伺服阀内部结构图3．碟阀型电液转换器快速卸载阀中压主汽门的组合执行机构中压调节汽门的组台执行机构危急遮断系统一。电磁阀遮断系统

1。超速防护系统OPC(OverspeedProtectController)。该系统动作时只关闭高压调节汽门和中压调节汽门，主汽门并不关闭，不造成汽轮机停机。

2。自动停机跳闸系统AST〔Auto-StopTrip)。当该系统动作时，所有汽门全部关闭，实则紧急停机。AST危急遮断的项目有：电超速；轴承油压低；EH油压低；真空低；轴向位移大；手动跳闸。此外，系统还提供了一个可接受所有的外部遮断讯号的远控遮断接口，以供现场选用，可选遥控遮断项目有：炉MFT、DEH失电、轴振动大、轴承瓦温高、差胀大、高压缸徘汽温度高、高压缸排汽压力高、发变组保护动作、旁路不合理操作或故障等。危急遮断系统由危急遮断控制块(包抓4个AST电磁阀和2个OPC电磁阀)、1个隔膜阀、2个单向阀(逆止阀)以及一些压力开关等组成。危急遮断系统原理图二。机械超速遮断系统..\课件\jx.swfD:\xs\调节保安系统.exe大机组的供油系统

一、供油系统的任务二、大机组供油系统配置1、润滑油系统（汽轮机油，主油泵出口油压1.96Mpa(g）为机组轴承和盘车供润滑油；（轴承油压0.0785~0.118Mpa(g)

）为发电机供氢密封油；为机械超速遮断及手动遮断供安全油；2、高压抗燃油系统（EH油系统）(磷酸脂抗燃油

12~14Mpa(g),燃点5600C

以上.）为调节系统供控制油三、润滑油系统设备介绍

1、集装油箱特点：箱体上集装了各辅助油泵、油烟分离装置、电加热器、油压油位监控装置，内部装有注油器等。油管是内外套管，内管压力油，外管回油2、主油泵、特点：汽机轴带动，双吸离心泵（供油量大、压头稳、P∝n2

）离心主油泵进口须配注油器正压供油，2700r/min以上出口油压合格）3、注油器（作用、工作原理）可配单注油器，也可配双注油器。润滑油系统设备介绍（续）4、辅肋油泵、交流润滑油泵、直流事故油泵、高压油泵及顶轴油泵多台润滑油系统的油路走向和油泵切换顶轴油压5.25MPa、轴承油压达0.02时启盘车，运行时顶轴油泵备用5、冷油器（作用，结构特点）润滑油系统图润滑油系统图组合油箱图冷油器高压抗燃油(EH油)系统供油装置的作用提供控制部分所需要的液压油及压力，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。供油装置的组成供油装置由油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些对油压、油温、油位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统组成。供油装置设备不锈钢油箱容量：900L

能满足一台大机和两台小机正常控制用油。电机泵组电源：汽机MCCA、MCCB段，0.5兆欧/500V

二套主油泵：380V30KW

恒压变量柱塞泵，全流量85L/min

输出压力可在0～21MPa调整(通过变量机构)

本系统正常额定工作压力为14.5MPa恒压变量柱塞泵外形图系列柱塞泵结构剖面图

供油泵工作状态输出压力为14.5MPa时→高压油推动控制阀→Q↓输出流量等于所需流量时→变量机构维持某一位置系统需增加或减少流量时→变量机构改变输出流量→维持系统压力14.5MPa系统瞬时需要增加流量时→蓄能器参与供油建议：1、两台泵2周至一个月互相切换一次；2、长期停机后，挂闸前10小时启动主油泵，主油泵启动前8小时启动滤油泵。供油装置设备滤油泵：一台电源:380V功率:1KW

型式:叶片泵，流量:20L/min

手动控制冷却油泵：一台电源:380V功率:2KW

型式:叶片泵流量:50L/min

可自动(由温度开关23/CW控制)或手动启动供油装置设备滤油器泵入口处:140μm

每年更换两次泵出口处:10μm

累计工作4个月或每年更换两次伺服机构前:10μm

每年更换两次回油路中:3μm

每年更换两次自循环滤油系统中:1μm

累计工作3~4个月更换供油装置设备冷却系统冷油器：两只型式：管式冷却面积：2.6m2

加热器：一组电源：220V

功率：5KW

油温＜20℃投入油温＞20℃停止供油装置设备●蓄能器：系统瞬间用油量很大时，参与供油。泵出口处一套：25L(高压)

执行机构中四套：40L(高压)

回油路中四套：10L(低压)2HP1N2PN2

：8.96MPaPN2＜8.3MPa充氮②低压蓄能器PN2:0.21MPaPN2＜0.163MPa充氮①高压蓄能器检测：检测：

2．蓄能器供油装置设备

磁性过滤器作用：清除油中的金属垃圾清洗：隔年一次，在无尘车间用无水乙醇或丙酮进行清洗。

溢流阀位置：高压油母管上作用：系统压力>17±0.2MPa时打开泄油回油箱起到过压保护作用抗燃油再生装置构成：硅藻土滤器和波纹纤维滤器投运条件：酸值>0.08（建议每周投运8小时）更换条件：1、任一个滤器的油温在43～54℃之间，筒内油压高达0.21MPa，应更换滤芯。2、投运再生装置48小时后，抗燃油酸值不再下降或连续使用六个月后，硅藻土滤芯应更换。（更换前建议在120℃烘箱中烘8小时或在110℃干燥箱内烘12小时，并在箱内冷却至20~30℃后，立即装入过滤筒内）再生装置投运步骤1、开波纹纤维进油门充满油；2、开硅藻土进油门；3、关波纹纤维进油门；4、维持两