汽轮机调节系统

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汽轮机调节系统【汽轮机调节系统】汽轮机是发电厂的原动机，驱动同步发电机旋转产生电能，向电网输送符合数量和供电品质（电压与频率）要求的电力。由同步发电机的运行特性可知，发电机的端电压决定于无功功率，而无功功率决定于发电机的励磁；电网的频率决定于有功功率，即决定于原动机的驱动功率。因此，电网的电压调节归发电机的励磁系统，频率调节归汽轮机的功率控制系统。这样，机组併网运行时，根据转速偏差改变调节汽门的开度，调节汽轮机的进汽量及焓降，改变发电机的有功功率，满足外界电负荷的变化要求。由于汽轮机调节系统是以机组转速为调节对象，故习惯上将汽轮机调节系统称为调速系统。
基本介绍中文名：汽轮机调节系统
外文名：Steam turbine governing system
作用：调整汽轮机内功率，满足电力需求
特点：电网频率与功率同步调节
套用：电网
汽轮机调节系统的基本组成调节系统主要由转速感受机构、中间放大机构、油动机、配汽机构、同步器及启动装置组成，其原理性框图如图所示。

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汽轮机调节保护系统原理性框图转速感受机构又称调速器，是将转子的转速信号转变成一次控制信号，按照工作原理可分为机械式、液压式和电子式三大类。中间放大器对一次控制信号功率放大，并按调节目标做控制运算，产生油动机的控制信号。油动机是一种液压位置伺服马达，按中间放大器的控制信号产生带动配汽机构动作的驱动力，并达到预定的开度位置。配汽机构是将油动机的行程转变为各调节汽门的开度，通过配汽机构的非线性传递特性，汽轮机的进汽量与油动机行程间校正到近似线性关係。同步器作用于中间放大器，产生控制油动机行程的控制信号，单机运行时改变汽轮机的转速，併网运行时改变机组的功率;启动装置在机组启动时用于沖转，并提升转速至同步器动作转速。汽轮机直接调节与间接调节系统下图a为汽轮机直接调节系统示意图。当外界电负荷减小时，将使汽轮机转速升高，离心式调速器1的飞锤向外扩张，使滑环A向上移动，通过槓桿2关小调节阀，汽轮机的进汽量减小，汽轮发电机组发出的电功率也相应减小，从而与外界负荷建立起新的平衡；反之亦然。由此可知，自动调节系统不仅能使机组转速保持在一定的範围内，而且还能使进汽量与功率相平衡。该系统的基本原理可用图b的方框图来表示。在上述调节系统中，调节阀是由调速器本身直接带动的，所以称为直接调节系统。

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直接调节系统的方框图与示意图由于调速器的能量有限，--般难以直接带动汽轮机的调节阀，所以将调速器滑环的位移通过油动机从能量上加以放大后，间接带动汽轮机的调节阀，从而构成间接调节系统。下图a是一种最简单的一级放大调节系统。利用调速器滑环带动错油门滑阀，再藉助压力油的作用，使油动机带动调节阀。当外界电负荷减小，转速升高时，调速器滑环A向上移动，通过槓桿2带动错油门5的滑阀向上移动;此时，错油门的上油口与压力油相通，而下油口则与排油口相通，压力油进入油动机上油腔，而其下油腔与回油口相通，所以在油动机活塞上形成较大的压差，推动活塞向下移动，关小调节阀，减小汽轮机的进汽量，从而使机组功率与外界相适应；反之亦然。当转速升高，调速器滑环带动错油门滑阀上移时，油动机活塞向下移动，而油动机活塞的位移又通过槓桿带动错油门滑阀向下移动；当错油门滑阀恢复到中间位置时，压力油不再与油动机相通，活塞停止运动，机组就达到了新的功率平衡，调节系统也达到了新的平衡状态。油动机活塞的运动是由错油门滑阀位移所引起的，而活塞位移反过来又影响错油门滑阀的位移，这种作用称为反馈，槓桿2称为反馈槓桿。由于油动机活塞对错油门滑阀的反馈作用与调速器滑环对错油门滑阀的作用是相反的，所以称为负反馈。下图b为间接调节系统原理方框图。