第24课时单元电厂热力设备及运行第12章汽轮机的调节与保护.pptx

u汽轮机调节原理汽轮机调节原理汽轮机调节原理汽轮机调节原理u调节系统的特性调节系统的特性调节系统的特性调节系统的特性u汽轮机的保护装置汽轮机的保护装置汽轮机的保护装置汽轮机的保护装置u汽轮机的供油系统汽轮机的供油系统汽轮机的供油系统汽轮机的供油系统第十二章第十二章 汽汽轮机的机的调节与保与保护第一第一节 汽汽轮机机调节原理原理u电网对汽轮发电机组的要求电网对汽轮发电机组的要求电网对汽轮发电机组的要求电网对汽轮发电机组的要求u汽轮机调节系统的任务汽轮机调节系统的任务汽轮机调节系统的任务汽轮机调节系统的任务u汽轮机转速调节原理汽轮机转速调节原理汽轮机转速调节原理汽轮机转速调节原理u汽轮机转速调节方式汽轮机转速调节方式汽轮机转速调节方式汽轮机转速调节方式u调节系统的工作原理调节系统的工作原理调节系统的工作原理调节系统的工作原理一、一、电网网对汽汽轮发电机机组的要求的要求n使汽轮发电机组的发电量随时满足电用户的需要。使汽轮发电机组的发电量随时满足电用户的需要。使汽轮发电机组的发电量随时满足电用户的需要。使汽轮发电机组的发电量随时满足电用户的需要。n保证供电的质量。保证供电的质量。保证供电的质量。保证供电的质量。电压：调整励磁机的电流。电压：调整励磁机的电流。电压：调整励磁机的电流。电压：调整励磁机的电流。频率：频率：频率：频率：调整调整调整调整汽轮机转速。汽轮机转速。汽轮机转速。汽轮机转速。n我国电力系统供电频率标准：我国电力系统供电频率标准：我国电力系统供电频率标准：我国电力系统供电频率标准：电网系统容量大于电网系统容量大于电网系统容量大于电网系统容量大于3000MW3000MW3000MW3000MW时，电力系统正常频率偏时，电力系统正常频率偏时，电力系统正常频率偏时，电力系统正常频率偏差允许值为差允许值为差允许值为差允许值为0.2Hz(0.2Hz(0.2Hz(0.2Hz(转速波动转速波动转速波动转速波动12r/min)12r/min)12r/min)12r/min)。系统容量小于系统容量小于系统容量小于系统容量小于3000MW3000MW3000MW3000MW时，偏差值可以放宽到时，偏差值可以放宽到时，偏差值可以放宽到时，偏差值可以放宽到0.5Hz 0.5Hz 0.5Hz 0.5Hz(转速波动转速波动转速波动转速波动30r/min)30r/min)30r/min)30r/min)电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差不超过电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差不超过电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差不超过电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差不超过1.0Hz(1.0Hz(1.0Hz(1.0Hz(转速波动转速波动转速波动转速波动60r/min)60r/min)60r/min)60r/min)。二、汽二、汽轮机机调节系系统的任的任务n当外界负荷当外界负荷当外界负荷当外界负荷不变不变不变不变时，维持机组转速恒定。时，维持机组转速恒定。时，维持机组转速恒定。时，维持机组转速恒定。n当外界负荷当外界负荷当外界负荷当外界负荷改变改变改变改变时，改变进汽量或蒸汽参数，使汽时，改变进汽量或蒸汽参数，使汽时，改变进汽量或蒸汽参数，使汽时，改变进汽量或蒸汽参数，使汽轮机转速不超过允许值。轮机转速不超过允许值。轮机转速不超过允许值。轮机转速不超过允许值。n在机组启、停过程中，控制机组的功率与转速按要在机组启、停过程中，控制机组的功率与转速按要在机组启、停过程中，控制机组的功率与转速按要在机组启、停过程中，控制机组的功率与转速按要求变化。求变化。求变化。求变化。三、汽三、汽轮机机转速速调节原理原理1.1.转子运子运动方程方程图图12-1 12-1 汽轮发电机转子运动方程汽轮发电机转子运动方程2.2.驱动力矩力矩M Md dn转速转速转速转速n n n n增加，圆周速度增加，圆周速度增加，圆周速度增加，圆周速度u u u u增加，圆周力增加，圆周力增加，圆周力增加，圆周力F F F Fu u u u减小，驱动力减小，驱动力减小，驱动力减小，驱动力矩矩矩矩M M M Md d d d减小。减小。减小。减小。n蒸汽流量蒸汽流量蒸汽流量蒸汽流量Q Q Q Q增加，圆周力增加，圆周力增加，圆周力增加，圆周力F F F Fu u u u增加，驱动力矩增加，驱动力矩增加，驱动力矩增加，驱动力矩M M M Md d d d增加。增加。增加。增加。n蒸汽焓降蒸汽焓降蒸汽焓降蒸汽焓降H H H Ht t t t增加，驱动力矩增加，驱动力矩增加，驱动力矩增加，驱动力矩M M M Md d d d增加。增加。增加。增加。3.3.电磁阻力矩磁阻力矩M Memem和摩擦力矩和摩擦力矩M Mf fn电磁阻力矩电磁阻力矩M Memem外界负荷增加，外界负荷增加，M Memem增大。增大。转速增加，转速增加，M Memem增大。增大。n摩擦力矩摩擦力矩M Mf f转速增加，转速增加，M Mf f增大。增大。摩擦力矩摩擦力矩M Mf f相对很小，可忽略相对很小，可忽略。4.4.自平衡能力自平衡能力n定义：汽轮发电机组依靠自身力矩与转速之间的变化特定义：汽轮发电机组依靠自身力矩与转速之间的变化特性可以自发地从一个稳定工况调整到另一稳定工况性可以自发地从一个稳定工况调整到另一稳定工况,这这种调节能力被称为汽轮发电机组的自平衡能力。种调节能力被称为汽轮发电机组的自平衡能力。图图12-2 12-2 汽轮发电机转子汽轮发电机转子自平衡特性示意图自平衡特性示意图力矩力矩转速转速Md1Mem2Mem1naanbb4.4.自平衡能力自平衡能力n自平衡能力相当薄弱，当外界负载变化时，要通过相自平衡能力相当薄弱，当外界负载变化时，要通过相当大的转速变动才能达到新的平衡。一般，负荷变化当大的转速变动才能达到新的平衡。一般，负荷变化1010，转速将变化，转速将变化202030%30%。转速的巨大变化，不仅。转速的巨大变化，不仅不能满足供电品质的要求，而且也将威胁机组自身的不能满足供电品质的要求，而且也将威胁机组自身的安全。安全。n为了保证负荷变化时，减小转速波动，必须配调节系为了保证负荷变化时，减小转速波动，必须配调节系统。在负荷变化时，改变汽轮机进汽量或进汽参数，统。在负荷变化时，改变汽轮机进汽量或进汽参数，从而改变驱动力矩，从而保证供电质量。从而改变驱动力矩，从而保证供电质量。5.5.转速速调节n当外界负荷不变时，当外界负荷不变时，M M M Md d d d=M=Memem，转速，转速n n不变。不变。n当外界负荷减小时，当外界负荷减小时，M Memem减小，减小，M M M Md d d d也需减小，否则转速也需减小，否则转速n n升高。升高。蒸汽流量蒸汽流量Q Q减小，驱动力矩减小，驱动力矩M Md d减小。减小。蒸汽参数降低，蒸汽焓降蒸汽参数降低，蒸汽焓降H Ht t减小，驱动力矩减小，驱动力矩M Md d减小。减小。n当外界负荷增大时，当外界负荷增大时，M Memem增大，增大，M M M Md d d d也需增大，否则转速也需增大，否则转速n n降低。降低。蒸汽流量蒸汽流量Q Q增大，驱动力矩增大，驱动力矩M Md d增大。增大。蒸汽参数提高，蒸汽焓降蒸汽参数提高，蒸汽焓降H Ht t增大，驱动力矩增大，驱动力矩M Md d增大。增大。5.5.转速速调节图图12-3 12-3 汽轮发电机转子汽轮发电机转子转速调节示意图转速调节示意图力矩力矩转速转速Md1Mem2Mem1naanbbMd2c ncn定义：调节系统感受转速变化定义：调节系统感受转速变化,通过改变进汽量可以使机通过改变进汽量可以使机组发电功率与外界负荷适应组发电功率与外界负荷适应,维持电网频率基本不变。维持电网频率基本不变。四、汽四、汽轮机机转速速调节方式方式1.1.喷嘴嘴调节图图12-4 12-4 喷嘴调节示意图喷嘴调节示意图1-1-主汽阀；主汽阀；2-2-调节阀调节阀n定义：在汽轮机进汽参数定义：在汽轮机进汽参数不变的条件下，通过改变不变的条件下，通过改变进汽调节汽门的开度控制进汽调节汽门的开度控制汽轮机的进汽量，完成转汽轮机的进汽量，完成转速调节任务。速调节任务。n汽轮机的第一级喷嘴叶栅汽轮机的第一级喷嘴叶栅分成若干段，每段对应一分成若干段，每段对应一个调节汽阀，控制各段喷个调节汽阀，控制各段喷嘴叶栅的进汽量。嘴叶栅的进汽量。n汽轮机的第一级喷嘴叶栅汽轮机的第一级喷嘴叶栅称为称为“调节级调节级”。2.2.节流流调节图图12-5 12-5 节流调节示意图节流调节示意图n定义：由调节汽门改变定义：由调节汽门改变开度或几个调节汽门同开度或几个调节汽门同时改变其开度来控制进时改变其开度来控制进汽量，完成转速调节任汽量，完成转速调节任务。务。n改变进汽量，也改变蒸改变进汽量，也改变蒸汽的理论焓。汽的理论焓。GP0,t0主汽门主汽门调节汽门调节汽门汽轮机汽轮机3.3.滑滑压调节图图12-6 12-6 滑压调节示意图滑压调节示意图n定义：通过改变锅炉的出口蒸汽压力（一般温度不变）定义：通过改变锅炉的出口蒸汽压力（一般温度不变）来调节汽轮机的进汽量（当然蒸汽的理想焓降也相应来调节汽轮机的进汽量（当然蒸汽的理想焓降也相应变化）来控制汽轮机的功率与外负荷相适应，从而完变化）来控制汽轮机的功率与外负荷相适应，从而完成转速调节任务。成转速调节任务。五、五、调节系系统的工作原理的工作原理1.1.直接直接调节图图12-7 12-7 直接调节原理图直接调节原理图1.1.直接直接调节图图12-8 12-8 直接调节系统示意图和方框图直接调节系统示意图和方框图o转速感受机构传递放大机构配汽机构调节汽门汽轮机调速器Qn1.1.直接直接调节n工作过程：工作过程：当转速升高时，重锤在离心力的作用下向外张开，使当转速升高时，重锤在离心力的作用下向外张开，使滑环向上移动。滑环向上移动。滑环上移通过刚性的杠杆关小调节汽阀，使转速下降。滑环上移通过刚性的杠杆关小调节汽阀，使转速下降。当转速降低时，动作过程相反。当转速降低时，动作过程相反。n缺点：缺点：只靠杠杆将滑环移动量传递的力量很小，调速器能力只靠杠杆将滑环移动量传递的力量很小，调速器能力有限。有限。n适用范围：适用范围：只能用于小型汽轮机。只能用于小型汽轮机。n调速器带动的是油动机滑阀，调速器带动的是油动机滑阀，而由压力油来驱动阀门。而由压力油来驱动阀门。n当转速升高时，滑环向上移动当转速升高时，滑环向上移动,通过刚性的杠杆带动油动机滑通过刚性的杠杆带动油动机滑阀向上移动阀向上移动,上油口打开，压力上油口打开，压力油进入油动机上部，同时下油油进入油动机上部，同时下油口打开，油动机下部的油排回口打开，油动机下部的油排回油，油动机活塞向下移动，关油，油动机活塞向下移动，关小调节汽阀，使转速下降。小调节汽阀，使转速下降。n同时反过来，油动机活塞向下同时反过来，油动机活塞向下移动带动滑阀向下移动，当油移动带动滑阀向下移动，当油动机滑阀回到原来的中间位置动机滑阀回到原来的中间位置时，上油口和下油口关闭，油时，上油口和下油口关闭，油动机恢复到静止状态。动机恢复到静止状态。n当转速降低时当转速降低时,动作过程相反。动作过程相反。2.2.间接接调节压压力力油油回回油油b ba ac c图图12-9 12-9 间接调节原理图间接调节原理图2.2.间接接调节图图12-10 12-10 间接调节系统方框图间接调节系统方框图汽轮机汽轮机调节汽门调节汽门调速器调速器油动机油动机+_第二第二节 调节系系统的特性的特性u调节系统静态特性调节系统静态特性调节系统静态特性调节系统静态特性u用作调频的同步器用作调频的同步器用作调频的同步器用作调频的同步器u调节系统的组成调节系统的组成调节系统的组成调节系统的组成u一次调频一次调频一次调频一次调频u二次调频二次调频二次调频二次调频u一次调频与二次调频的异同点一次调频与二次调频的异同点一次调频与二次调频的异同点一次调频与二次调频的异同点一、一、调节系系统静静态特性特性1.1.静静态特性与静特性与静态特性曲特性曲线n静态特性：稳定状态下，汽轮静态特性：稳定状态下，汽轮静态特性：稳定状态下，汽轮静态特性：稳定状态下，汽轮机的功率和转速之间的关系，机的功率和转速之间的关系，机的功率和转速之间的关系，机的功率和转速之间的关系，称为调节系统的静态特性。称为调节系统的静态特性。称为调节系统的静态特性。称为调节系统的静态特性。n静态特性曲线：稳定状态下，静态特性曲线：稳定状态下，静态特性曲线：稳定状态下，静态特性曲线：稳定状态下，汽轮机的功率和转速之间的关汽轮机的功率和转速之间的关汽轮机的功率和转速之间的关汽轮机的功率和转速之间的关系曲线，称为调节系统的静态系曲线，称为调节系统的静态系曲线，称为调节系统的静态系曲线，称为调节系统的静态特性曲线。特性曲线。特性曲线。特性曲线。n静态特性曲线是一条单调递减静态特性曲线是一条单调递减静态特性曲线是一条单调递减静态特性曲线是一条单调递减的曲线。的曲线。的曲线。的曲线。nP图图12-11 12-11 调节系统调节系统静态特性曲线静态特性曲线2.2.速度速度变动率率n定义：汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对定义：汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对应的最小转速之差，与汽轮机额定转速之比，称为调节系统应的最小转速之差，与汽轮机额定转速之比，称为调节系统的速度变动率，或称为速度不等率。用符号的速度变动率，或称为速度不等率。用符号表示。表示。n通常调节系统的速度变动率为通常调节系统的速度变动率为3 36 6。n计算：计算：Pn大小P0图图12-12 12-12 不同速度变动率不同速度变动率的调节系统静态特性曲线的调节系统静态特性曲线2.2.速度速度变动率率n转速变化与功率变化的关系：转速变化与功率变化的关系：图图12-13 12-13 转速变化与转速变化与功率变化的关系曲线功率变化的关系曲线3.3.迟缓率率n迟缓现象：由于摩擦的迟缓现象：由于摩擦的影响，调节系统的静态影响，调节系统的静态特性曲线不是一根，而特性曲线不是一根，而是一条静态特性带，这是一条静态特性带，这种现象称为调节系统的种现象称为调节系统的迟缓现象。迟缓现象。n不灵敏区不灵敏区：两条曲线之两条曲线之间的区域称为不灵敏区间的区域称为不灵敏区或死区。或死区。n不灵敏区越大，单值对不灵敏区越大，单值对应性愈差，而且可能导应性愈差，而且可能导致机组稳定性的破坏和致机组稳定性的破坏和动态超速增加。动态超速增加。图图12-14 12-14 调节系统迟缓区示意图调节系统迟缓区示意图3.3.迟缓率率n在同一功率下因迟缓而出现的最大转速变动量与额定转在同一功率下因迟缓而出现的最大转速变动量与额定转速的比值百分数被定义为迟缓率（不灵敏度），用来衡速的比值百分数被定义为迟缓率（不灵敏度），用来衡量迟缓程度量迟缓程度。用符号。用符号表示。表示。n范围：范围：机械式调节系统机械式调节系统：OO.5 5。液压式液压式调节系统：调节系统：OO.2 20.30.3。电液调节系统电液调节系统：OO.1.1。3.3.迟缓率率n机组最大负荷摆动机组最大负荷摆动P:P:图图12-14 12-14 调节系统迟缓区示意图调节系统迟缓区示意图二、同步器二、同步器n必要性必要性:随着生产技术的发展随着生产技术的发展,对供电频率稳定性提出了对供电频率稳定性提出了更高的要求。通常要求供电频率变化不得超过更高的要求。通常要求供电频率变化不得超过00.5Hz5Hz,有的甚至要求不得超过有的甚至要求不得超过00.2.2HzHz，这样，对应的机组转，这样，对应的机组转速波动范围应小于速波动范围应小于00.01n01n0 0或或0.004n0.004n0 0。但是靠现有转速但是靠现有转速调节，其速度变化率为调节，其速度变化率为O O.03030 0.0606。再加上迟缓率的影。再加上迟缓率的影响，远远满足不了要求。因此，调节系统必须另采取措响，远远满足不了要求。因此，调节系统必须另采取措施，在电网频率接近许可范围的上、下极限时，进行辅施，在电网频率接近许可范围的上、下极限时，进行辅助调频，以保证供电频率不得越限，这个措施就是增设助调频，以保证供电频率不得越限，这个措施就是增设一调频元件，即同步器。一调频元件，即同步器。n定义：调速系统中使静态特性曲线上下平移的的装置。定义：调速系统中使静态特性曲线上下平移的的装置。二、同步器二、同步器n作用：作用：机组孤立运行时，同步器可以保证在任何负荷下保持转机组孤立运行时，同步器可以保证在任何负荷下保持转速不变。速不变。机组并网运行时，同步器可以改变汽轮机功率。机组并网运行时，同步器可以改变汽轮机功率。机组并网时，同步器可以改变汽轮机的进汽量来调整汽机组并网时，同步器可以改变汽轮机的进汽量来调整汽轮机的转速，使发电机与电网同步并列轮机的转速，使发电机与电网同步并列(网网)。n工作原理：工作原理：操作同步器，操作同步器，上下平移调速系统的静态特性曲线，上下平移调速系统的静态特性曲线，可使可使汽轮机在同一转速下有不同的功率汽轮机在同一转速下有不同的功率。操作同步器，上下平移调速系统的静态特性曲线，可使操作同步器，上下平移调速系统的静态特性曲线，可使汽轮机在同一功率下有不同的转速。汽轮机在同一功率下有不同的转速。(a)(b)(a)(b)二、同步器二、同步器nPP2nPP2n1P2P1P10图图12-15 12-15 同步器工作原理示意图同步器工作原理示意图(a)(a)功率固定调转速；功率固定调转速；(b)(b)转速固定调功率转速固定调功率三、三、调节系系统的的组成成n转速感受机构转速感受机构(调速器调速器)：测量机组转速的变化，并测量机组转速的变化，并将转速信将转速信号转变为一次控制信号号转变为一次控制信号。n传动放大机构传动放大机构(杠杆、错油门或电子放大器等杠杆、错油门或电子放大器等)：对一次控制对一次控制信号放大，作控制运算，输出油动机控制信号信号放大，作控制运算，输出油动机控制信号。n执行机构执行机构(油动机油动机)：油动机接受中间放大器的控制信号油动机接受中间放大器的控制信号，产产生带动配汽机构动作的驱动力，并达到预定的开度位置生带动配汽机构动作的驱动力，并达到预定的开度位置。n配汽机构配汽机构(调节汽门调节汽门)：接受油动机位移信号，调节汽轮机的接受油动机位移信号，调节汽轮机的进汽量，改变机组功率。进汽量，改变机组功率。n同步器同步器：作用于中间放大器，产生控制油动机行程的控制信作用于中间放大器，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，并网运行时改变机组的号，单机运行时改变汽轮机的转速，并网运行时改变机组的功率功率。n反馈机构：利用某一机构的输出信号对输入信号进行反向调反馈机构：利用某一机构的输出信号对输入信号进行反向调节，使调节过程稳定。节，使调节过程稳定。三、三、调节系系统的的组成成调速器调速器同步器同步器传动放大传动放大油动机油动机配汽机构配汽机构汽轮发电机汽轮发电机反馈机构反馈机构外负荷外负荷图图12-16 12-16 调节系统的框图调节系统的框图四、一次四、一次调频1.1.定定义n并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，机组总功率正好等于用户总耗电量。机组总功率正好等于用户总耗电量。n当外界负荷变动而引起电网频率变化时，网内各机组调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。的要求。n定义：由调速系统按各自静态特性曲线自动控制机组负定义：由调速系统按各自静态特性曲线自动控制机组负荷增减，以保证电网频率稳定的方式，称为一次调频。荷增减，以保证电网频率稳定的方式，称为一次调频。2.2.电网网总负荷荷变化量的分配化量的分配图图12-17 12-17 一次调频时电网总负荷变化量的分配一次调频时电网总负荷变化量的分配P1nPnPP2P1P2n2n12.2.电网网总负荷荷变化量的分配化量的分配n并列运行的机组，在一次调频时，机组功率变化的相并列运行的机组，在一次调频时，机组功率变化的相对值与其速度变动率成反比。对值与其速度变动率成反比。速度变动率大的机组，功率变化相对值小，一次调频速度变动率大的机组，功率变化相对值小，一次调频能力强。能力强。速度变动率小的机组，功率变化相对值大，一次调频速度变动率小的机组，功率变化相对值大，一次调频能力弱。能力弱。3.3.不同性不同性质机机组对速度速度变动率率的要求的要求n对于承担基本负荷的机组，希望运行稳定，速度变动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，一般为率应取大一些，一般为(4(46)%6)%。n对于承担尖峰负荷的机组，希望增强对负荷的适应性，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，一般为速度变动率应取小一些，一般为(3(34)%4)%。n为了保证机组在甩负荷时，其超速保护装置不动作，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求：从静态曲线上来看，机对速度变动率有一定的要求：从静态曲线上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速n n0 0上升为（上升为（1+1+)n)n0 0；但从动态曲线上来看，机组功；但从动态曲线上来看，机组功率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速率由满负荷变为零负荷时，其转速将由额定转速n n0 0上上升为（升为（1+1.51+1.5)n)n0 0。所以，。所以，上限为上限为6%6%。3.3.不同性不同性质机机组对速度速度变动率率的要求的要求n np p3000300031803180甩全负荷后，甩全负荷后，机组转速稳机组转速稳态变化量态变化量32703270n nt t3000300031803180动态过程转速最大动态过程转速最大超调量一般为超调量一般为1.51.5n no o33003300机组超速机组超速保护动作保护动作转速转速图图12-18 12-18 调速系统甩负荷过程中转速最大超调量示意图调速系统甩负荷过程中转速最大超调量示意图4.4.例例题A A、B B两台容量均为两台容量均为1000MW1000MW的凝汽式汽轮机组，其调速系统的速的凝汽式汽轮机组，其调速系统的速度变动率分别为度变动率分别为4%4%和和5%5%。在电网频率为。在电网频率为50Hz50Hz时，机组功率均为时，机组功率均为900MW900MW。试问当电网频率由。试问当电网频率由50Hz50Hz阶跃降低至阶跃降低至49.90Hz49.90Hz时，时，A A、B B两两台机组的功率分别为多少？由此说明速度变动率与机组参与电台机组的功率分别为多少？由此说明速度变动率与机组参与电网一次调频能力的关系。网一次调频能力的关系。解：解：(1)(1)电网频率下降电网频率下降0.1Hz0.1Hz，一次调频要求机组增大功率，一次调频要求机组增大功率(2)(2)速度变动率小的机组一次调频功率改变量大，反之则小。速度变动率小的机组一次调频功率改变量大，反之则小。五、二次五、二次调频1.1.定定义n并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，机组总功率正好等于用户总耗电量。机组总功率正好等于用户总耗电量。n当外界负荷变动而引起电网频率变化时，网内各机组调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。（一次调频）的要求。（一次调频）n一次调频只能减缓电网频率的变化但不能保证频率在合一次调频只能减缓电网频率的变化但不能保证频率在合格范围内。格范围内。n定义：通过使用同步器平移某些机组的静态特性曲线，定义：通过使用同步器平移某些机组的静态特性曲线，增加或减小这些机组功率，以保证电网的正常频率，称增加或减小这些机组功率，以保证电网的正常频率，称为二次调频。为二次调频。2.2.二次二次调频的的“转速速给定定”作用作用n单机空载运行时，可以用同步器改变进汽量以增加转单机空载运行时，可以用同步器改变进汽量以增加转速，使之从速，使之从0 0转速上升到额定转速，为机组并网创造转速上升到额定转速，为机组并网创造同步条件。同步条件。n单机空载运行时，可以用同步器改变进汽量，从而在单机空载运行时，可以用同步器改变进汽量，从而在同一功率下得到不同的转速，将转速调到合格的范围同一功率下得到不同的转速，将转速调到合格的范围之内。之内。2.2.二次二次调频的的“转速速给定定”作用作用图图12-19 12-19 单机运行时静态特性线的平移单机运行时静态特性线的平移一次调频二次调频3.3.二次二次调频的的“功率功率给定定”作作用用n操作同步器连续平移静态特性曲线，就能连续增减并操作同步器连续平移静态特性曲线，就能连续增减并网机组的负荷。同步器起着网机组的负荷。同步器起着“功率给定功率给定”作用。作用。n在电网负荷不变时，调整机组之间的负荷分配。在电网负荷不变时，调整机组之间的负荷分配。n在电网负荷增加时，调整机组之间的负荷分配。在电网负荷增加时，调整机组之间的负荷分配。图图12-20 12-20 电网负荷不变时同步器调整并列运行机组之间的负荷分配电网负荷不变时同步器调整并列运行机组之间的负荷分配3.3.二次二次调频的的“功率功率给定定”作作用用n转速转速n n0 0时，时，号机组功率为号机组功率为P P1 1，号机组功率为号机组功率为P P2 2。n电网负荷增加电网负荷增加P P，经过一次调频，机组转速下降，经过一次调频，机组转速下降n=nn=n0 0-n-n1 1，号机组号机组增加增加功率为功率为PP1 1=P=P1 1-P-P1 1，号机组号机组增加增加功率为功率为PP2 2=P=P2 2-P-P2 2，PP=PP1 1+PP2 2。n使用同步器进行二次调频，使用同步器进行二次调频，机组转速机组转速变为变为n n0 0，号机组号机组增加增加功功率为率为PP=PP1 1+PP2 2=P=P1 1-P-P1 1，号机组号机组增加增加功率为功率为0 0，号机组号机组承担了电网增加的全部负荷承担了电网增加的全部负荷PP。图图12-21 12-21 电网负荷变化时同步器调整并列运行机组之间的负荷分配电网负荷变化时同步器调整并列运行机组之间的负荷分配六、一次六、一次调频与二次与二次调频的异同点的异同点n相同点：都是由于电网总功率与总负载平衡被打破所引起的，相同点：都是由于电网总功率与总负载平衡被打破所引起的，都会引起电网频率变化。都会引起电网频率变化。n不同点：不同点：引起的原因不同：一次调频是由于外负荷变化，并网机组对引起的原因不同：一次调频是由于外负荷变化，并网机组对外负荷变化引起的电网频率变化的自动响应（电网对频率的外负荷变化引起的电网频率变化的自动响应（电网对频率的被动调节被动调节）；二次调频时外负荷不变，主动改变某些机组的）；二次调频时外负荷不变，主动改变某些机组的功率（电网对频率的功率（电网对频率的主动调节主动调节）。）。目的不同：一次调频目的是减少电网频率变化量，但不能保目的不同：一次调频目的是减少电网频率变化量，但不能保证频率在合格范围内；二次调频目的是把电网频率调整到合证频率在合格范围内；二次调频目的是把电网频率调整到合格范围。格范围。要求不同：一次调频的要求是快速性，迅速改变电网中参加要求不同：一次调频的要求是快速性，迅速改变电网中参加一次调频机组的功率减少电网频率的变化；二次调频的要求一次调频机组的功率减少电网频率的变化；二次调频的要求是精确性，调整电网频率到合格范围。是精确性，调整电网频率到合格范围。七、作七、作业（1 1 1 1）汽轮机调节的任务是什么？）汽轮机调节的任务是什么？）汽轮机调节的任务是什么？）汽轮机调节的任务是什么？（2 2 2 2）汽轮机调节系统一般由哪几个机构组成？）汽轮机调节系统一般由哪几个机构组成？）汽轮机调节系统一般由哪几个机构组成？）汽轮机调节系统一般由哪几个机构组成？