水轮机调节控制系统

第一章 调速系统基础知识

1.水轮机调节的根本任务

水轮发电机组把水能转化为电能供用户使用。用户除要求供电安全可靠外,还要求电能 的频率和电压保持在额定值附近的某范围内。频率偏离额定值过大对用户不利,可能使用户的产品质量降低。按规定:系统频率应保持在50HZ,其偏差不得超过±0.5HZ:对于大容量系统,频率的偏差不得超过±0.2HZ。此外,还应保持电钟指示与标准时间的偏差在任何时候不大于1分钟;对于大容量系统,不得大于30秒。同时,电力系统的负荷是不断变化的,存在周期为几秒至几十分钟的负荷波动,这种不可预见的负荷波动幅值可达电力系统总容量的2~3%。此外,一天之内系统负荷有早、晚两个高峰和中午、深夜两个低谷,这种负荷变化基本上是可预见的。电力系统负荷的不断变化将导致系统频率的波动。因此,必须根据负荷的变动不断地调节水轮发电机组的有功功率输出,并维持机组的转速(频率)在规定范围内。这就是水轮机调节的根本任务。

2.实现水轮机调节的途径

通过什么方法与途径完成“水轮机调节”的基本任务呢?为简明起见,仅对一台水轮发电机组带负荷的情况进行讨论。如图示是水轮发电机组示意图。

水轮发电机组示意图

水轮发电机转动部分是一个围绕固定轴线做旋转运动的刚体,它的运动可由下列方程描述:

J

=Mt-Mgdt

式中J----机组惯性矩;

ω---角速度,ω=πn/30(n为机组转速); Mt---水轮机动力矩;

水轮机调节控制系统

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