摘要：现代社会对电力的依赖越来越多，人们日常生活中的电器越来越多，对电力供应的稳定性要求也越来越高。加上经济开发区的不断建立，生产用电需求也不断提高。这样的情况下，加强我国发电厂设备运行维护与保养，提高故障维修效率，保障设备稳定运行对于我国经济建设以及人们生活都有着重要意义。汽轮机组作为发电厂发电机组的重要组成部分，其运行稳定性对于电厂供电的稳定有着重要影响。加强汽轮机故障分析研究，提高汽轮机故障排除效率，是保障发电厂正常发电的基础。
关键词：发电厂；汽轮机；电动调速
一、发电厂汽轮机调速系统的发展概况
最早的汽轮机调速系统是全液压调速系统，全液压调节系统完全采用机械和液压部件实现汽轮机转速和负荷控制，其系统结构复杂，自动化程度低，系统稳定性差，无法满足工业自动化的要求。上世纪90年代后期，随着DCS系统在国内电厂大范围推广，汽轮机实现远程自动控制已成为必然趋势，这时，基于全液压调速系统而发展起来的电液并存型、同步器控制型等可以实现远程自动控制的调速系统得到初步发展。但是，该类型调速系统自动化程度抵，系统稳定性差，很快被现有的各种类型纯电调取代。目前汽轮机调速系统基于控制部分分类可以分为DCS型和专用型。而目前汽轮机调速系统基于液压部分分类可以分为，高压抗燃油EH系统、REXA执行器型EH系统、低压透平油DDV阀EH系统、抗磨油DDV阀EH系统，伍德瓦特CPC型EH系统等。
二、全液压调速系统的结构及原理
1、全液压调速系统的结构及原理
如图1所示，全液压调节系统中，1为转速感受机构，当汽轮机转速发生变化时，滑块2发生上移或下移，从而带动错油门上移或下移，使油动机开启或关闭，最后是转速回到额定转速，完成调节。
图1全液压汽轮机调速系统原理图
2、全液压调速系统特点
全液压调节系统反应灵敏，属于无差调节。但是，系统受机械磨损和油源波动影响比较大，系统稳定性差。而且系统自动化程度较低，调整负荷时，需要人工旋转同步器，不能适应大电网的发展。
三、汽轮机电动调速系统迟缓率产生的原因
1、转速测取
本机液调系统通过测取调速泵出入口压差得到转速信号。转速3000r/min时对应调速泵压头（即一次脉动油压）为0.588MPa，此时转速变化1r/min，调速泵压头变化0.000392MPa。此微小压头变化对调速器滑阀作用力变化为1.1N，数值极小，很难使滑阀动作。油质较差时，滑阀卡涩，对一次脉动油压信号变化更不敏感。
2、传送放大
液压系统感受转速信号变化后，要通过三级信号放大来控制调速汽门开度。三级信号放大原理是：上一级脉动油压变化使滑阀移动，改变套筒上下一级脉动油排油口，引起下一级脉动油压变化，依此类推，由于放大环节多造成动作迟缓。
3、滑阀
调速系统滑阀采用断流式和贯流式（节流式）两种。对于断流式滑阀，滑阀凸肩尺寸相对于套筒窗口尺寸有一定过封度，约为0.02mm。造成套筒窗口开度迟缓于滑阀行程，进而造成脉动油压传递逐级迟缓。对于贯流式滑阀，套筒窗口对压力油流动有阻力作用，该阻力与窗口开度为非线性关系，下级脉动油压变化量略偏离线性。
4、油质
汽轮机组轴封漏汽问题一直不能彻底解决，透平油含水量超标，油质差，造成调速系统滑阀卡涩。
由以上分析可知，该厂液压调速系统，因設计原理和结构问题，调节品质无法从本质上得到提高，解决问题的出路只能是进行电调改造。
四、电动调速系统简介
电调系统全称功—频率电液调节系统。该系统采用电子元件作为测量、运算部件，采用液压机构——油动机作为执行机构，包括测速元件、功率测量元件、PID调节器、电液转换器和油动机。
1、测速
采用磁阻发讯器测量转速。磁阻发讯器由齿轮、磁铁、线圈和铁芯组成。线圈中交流电势的频率f=nz/60，取齿轮齿数z为60时，则f=n，因此，通过测取交流电势频率可测量转速信号，发送到PID调节器。
2、功率测量
电子元件测量发电机实际功率，比较两功率的给定值，差值发送到PID调节器，用来控制调门开度，保持功率平衡。
3、PID调节器
电子元件测量发电机实际功率，比较两功率的给定值，差值发送到PID调节器，用来控制调门开度，保持功率平衡。
4、电液转换器
该装置将电气信号转变为液压信号，用以控制油动机活塞的行程。
5、执行机构
油动机是调节系统的功率放大元件和执行机构，其作用是通过电液转换器来调整油动机的行程，控制调节阀开度。
结束语
汽轮机组高压调速汽门在运行过程中经常出现摆动的现象，将导致汽轮机轴瓦振动加大，严重影响了机组的安全稳定运行。汽轮机常见调速故障是不可避免的，但是可以通过易损部件定期更换、有关系统定期清洗，常见故障点定期检查等方式减少故障的发生。维护部门要积极应用先进的管理手段，通过对汽轮机调速问题出现的原因进行数据库统计，对故障表现、故障原因、故障解决方法进行归类总结，在出现故障时通过数据库可以快速进行查找，及时排除故障。发电厂要将维护人才的培养与新技术引进相结合，通过人才新技术的掌握以及岗位创新的方式，促进技术人才的技术改造，促进机组的稳定运行。
本文通过对汽轮机调速系统的改造工作，认为汽轮机调速系统属80年代产品，由于设计原理和结构的原因，调节品质无法提高，采用电动调速系统是必然趋势。全液压调速系统存在低负荷适用性差、控制精度低、响应不够快、日常维护复杂、自动化水平低等一系列不足，采用先进纯电动调速系统对汽轮机组汽轮机调速系统进行改造，不仅可以大大提高机组自动化水平，而且能够大大提高机组控制精度和机组安全经济水平，适应电网对机组调峰和自动发电控制要求。
未来的调速系统将朝着更加环保、可靠、高度智能的方向发展。未来可能会出现电磁化执行机构，直接由强大的电磁力驱动调速汽门，实现负荷调整，这样，不需要液压站，不需要油源，系统不会对环境造成污染。
参考文献
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论文作者:徐志兵
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/15
标签：系统论文; 汽轮机论文; 滑阀论文; 转速论文; 机组论文; 发电厂论文; 功率论文; 《电力设备》2018年第3期论文;