一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展簡介
第一代汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是機(jī)械離心式調(diào)節(jié)器，至今已有100多年歷史。第二代是液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，大約出現(xiàn)在二三十年代。第二代調(diào)節(jié)系統(tǒng)中均采用了機(jī)械傳動或感應(yīng)環(huán)節(jié)。因此也可稱為機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它相對第一代調(diào)節(jié)系統(tǒng)而言，在響應(yīng)速度，調(diào)節(jié)精度和減小遲緩方面有了很大的提高。
到50年代中期，才出現(xiàn)了不依靠機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)的純電調(diào)系統(tǒng)。此后，隨著數(shù)字計(jì)算技術(shù)的發(fā)展及其在過程自動控制領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其是計(jì)算機(jī)容量，速度和可靠性的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字以計(jì)算機(jī)作為控制裝置，以模擬式電氣系統(tǒng)作為手操后備，采用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的第四代汽輪機(jī)控制系統(tǒng)——簡稱DEH系統(tǒng)，早期的DEH系統(tǒng)是小型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的，目前多以微處理計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)。
但隨著機(jī)組容量的增大和參數(shù)的提高，這種系統(tǒng)在響應(yīng)速度，調(diào)節(jié)速度和遲緩方面表現(xiàn)了很大的不足。另一方面，不能在線修改速度變動率的缺陷也使系統(tǒng)不能滿足大電網(wǎng)對系統(tǒng)的要求。第三代汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是模擬式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，大約出現(xiàn)在50年代。這種系統(tǒng)采用有運(yùn)算功能的電氣元件取代了第一，第二代系統(tǒng)中的感應(yīng)，傳遞放大的機(jī)械，液壓環(huán)節(jié)，而保留了液壓執(zhí)行器——油動機(jī)。
二、液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)
液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理
汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)由4部分組成，即轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)，傳動放大機(jī)構(gòu)，配汽機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)對象。它們之間的關(guān)系如圖所示。
當(dāng)有外界功率擾動時(shí)，電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速n變化，轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)的輸出信號z變化，傳遞放大機(jī)構(gòu)的輸出信號油動機(jī)位移m變化，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)即汽輪機(jī)調(diào)門開度l改變，調(diào)節(jié)對象的進(jìn)氣量和功率改變，直至與外界功率平衡，調(diào)節(jié)過程結(jié)束。
顯然，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)僅靠轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行一次調(diào)頻，用同步器進(jìn)行二次調(diào)頻。
液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要功能
在汽輪機(jī)啟動過程中，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以通過操作同步器加速、并網(wǎng)和接帶負(fù)荷，在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，隨電網(wǎng)頻率變化，調(diào)節(jié)系統(tǒng)使汽輪機(jī)的蒸汽流量變化，改變機(jī)組的功率，也可以通過同步器平移靜態(tài)特性曲線來改變機(jī)組的功率。