各位问一个问题 关于汽轮机功率调节 转速恒定3000转 一般增负荷需要增加进气量 进气量越大蒸汽力矩越大

Question

各位问一个问题 关于汽轮机功率调节 转速恒定3000转 一般增负荷需要增加进气量 进气量越大蒸汽力矩越大 这样的话转速就要升高 要让转速恒定就必须增加电磁阻力矩 增加电磁阻力矩就是要增加励磁电流 但是汽轮机在阀控状态下的时候怎么才能同时增加励磁电流呢

Answer 1

根据我国的工程标准，电网频率是f=50HZ，我国所有的电器也是根据这个频率设计的，如果供电频率偏离这个范围，会导致各行业生产的各种损失，所以发电机发出的电能的频率要控制在50Hz，根据转速与频率和磁极对数的关系：n=60*f/p，p是发电机转子磁极对数，n是汽轮机转速（转/分钟），f是频率（Hz）。其实很好理解，f是50Hz，意思就是每秒钟50个周期，那么每分钟就是3000个周期，即每分钟完整切割发电机转子磁场3000次，当发电机p=1时，磁极数是2（一对），要保证频率为50Hz，就需要拖动发电机的汽轮机的转速n=3000转/分钟。当磁极对数是2时，汽轮机拖动发电机每旋转一圈，则定子线圈会完整切割转子磁场两次，这样只需要汽轮机转速为1500转/分钟，就能输出频率为50Hz的电能。目前，火力发电厂的发电机的磁极对数一般是一对，即p=1，水电的都大于1，因为水轮机转速要达到3000转/分钟，有很多不利因素，所以把发电机极对数设计多一些，水轮机转速设计低一些，具体多少，我不是很了解。以上说明了汽轮机需要多少转速，才能满足发电机输出合格品质的电能。那么，这个转速是怎么达到的呢？在发电机还没有并网的时候，汽轮机转速是依靠DEH（数字式电液调节系统）来控制的，即控制汽轮机进汽量来控制汽轮发电机的转速。当发电机并网以后，在发电机的自动励磁调节器正常工作的情况下，汽轮机的进汽量不再影响汽轮发电机的转速。我们取一个瞬间状态来解释这个问题：假设汽轮发电机当前在3000转/分钟带300MW负荷稳定运行，进汽量有一个突然增加，这时原动力增加，导致汽轮发电机转速增加，大于3000转/分钟，电能频率大于50Hz，转速增加会导致发电机功角增加，则在电势能不变的情况下，发电机机端电压会下降，发电机的自动励磁调节器的调节目标就是机端电压，当极端电压下降时，自动励磁调节器会自动增加励磁电流（表现在励磁电流上升），将发电机机端电压恢复至其控制目标值，这样，发电机的电磁功率就会增加，与其对应，发电机输出的电能跟着增加（表现在定子电流上升），最终，发电机的电磁功率的增加量会与汽轮机原动力的增加量平衡，汽轮发电机又会回到3000转/分钟，即汽轮机输入原动力的突增量，都会转变成发电机输出电能的增量。以上说的是一个瞬间过程，因为自动励磁调节器的反应非常快（毫秒级别），所以汽轮发电机的频率会一直稳定在50Hz左右，即汽轮发电机转速3000rpm。但是当自动励磁调节器故障时，最极端的情况是发电机失磁，这样，汽轮发电机失去电磁功率的制动，其转速会飞升，当转子转速与电网频率有一个转速差的时候，转子就会因为切割定子磁场产生电流，但是这个感应电流的电磁力矩远远不足以制动汽轮机输入的原动力，转子转速会持续飞升，直至汽轮机超速动作跳闸。当然，大型发电机都有失磁保护，不会等到超速保护动作来跳闸机组，因为超速对汽轮机的寿命损失很大。简单来说，汽轮机转速在并网前依靠DEH系统控制进汽量，使原动力与机组空载损耗的平衡来控制转速，并网后靠自动励磁调节器控制励磁电流（即转子磁场的强度），使电磁功率与原动力的平衡来保持转速。
另起一段。
无论机组是在神马控制方式，全手动，TF，BF，CCS，AGC。都不需要大哥你亲自去增减励磁，自动励磁调节器会跟踪机端电压，具体原理你看看上段。只有在调度下令要你手动增加机组输出的无功功率，或者厂用电电压过低（单元制机组发电机带本机的厂用电）影响辅机安全运行（这种情况一般是深度的进相运行），或者励磁系统故障或者事故，需要手动增减励磁时，你才需要去手动增减励磁。
另起一段。
对于百度的推荐答案，虽然我不想有意贬低他人，但是实在是错误太多太大，误人子弟，不得不说。原理方面的，我前面已经说得够多了。他的两个大错特错的结论：错误1，“如果进气量增大而外界的负荷没有增大的话，由于发电机没有那么大的反制力矩，汽轮机将会超速。”我们要知道，发电机是并网运行的，并不是全国只有一台发电机，你是电厂集控运行人员吗？全世界有哪台机组是因为输出功率高于负荷需求而导致超速的？一点常识都没有在这里胡扯。全电网供电大于用电只会导致电网频率升高，调度自然会根据供求关系下达负荷曲线（或者AGC方式下达负荷目标值），控制电网频率（即控制电能的供求）是调度的职责和权力，发电厂乖乖听他们指挥调度就行了。错与2，“发电机励磁电流的增大除了调整出口电压外，最主要的还是调整发电机的无功输出，当励磁电流增大时，发电机出口电压增加，发电机会输出感性无功，当发电机励磁电流减少，发电机出口电压降低，发电机会输出容性无功”。我们要知道，励磁电流是自动励磁调节器来控制的，自动励磁调节器唯一的控制目标就是机端电压，即使你手动增减励磁，其直接控制对象就是机端电压（与励磁电流就是对应关系）。励磁电流在转子中产生的磁场主要有两个作用：一是满足本机组对电磁功率的需求，二是满足电网对无功功率的需求。但是，发电机并不总是输出无功的，进相运行的时候是吸收无功的，无功功率表是负数。发电机的无功全部是感性的，绝对没有说发电机无功降低的时候就是发容性无功，简直就是滑天下之大稽，降低的时候是容性的，那无功为负的时候，那是什么性呢？难道是人妖？

Answer 2

纠正一下：增加负荷时，增加汽轮机进气量，此时转速要提高，但是外面的负荷也在增大，所以发电机的输出电流增大，发电机电流的在定子与转子之间产生强大的反制力矩，抵制汽轮机增速。如果进气量增大而外界的负荷没有增大的话，由于发电机没有那么大的反制力矩，汽轮机将会超速。而由于发电机输出电流增大，使得发电机内阻消耗的功率增大，使得发电机出口电压会略微降低，此时需要增大发电机励磁电流，让发电机电压正常。实际上，发电机励磁电流的增大除了调整出口电压外，最主要的还是调整发电机的无功输出，当励磁电流增大时，发电机出口电压增加，发电机会输出感性无功，当发电机励磁电流减少，发电机出口电压降低，发电机会输出容性无功。当然，这种励磁电流的调节是有一定范围的。

Answer 3

我们国家广泛使用的是AVC装置--自动电压控制系统，应用很好，它有远方控制，近控，手动控制三种模式，通常有调度机构远方控制，根据电网电压水平设定波动范围，所有联网机组自动增减励磁，维持电压在合格范围内。发动机组监盘人员也要监视无功和母线电压，进相运行后容易造成机组失去静态稳定，产生震荡，厂用母线电压过低也会造成辅机故障，发合格的有功，是全国人民都知道的，发合格的无功知道的人就少了，工业用电很大程度要无功保证好。无功分层分区控制，就地补尝原则，所以逢大的节假日，发电厂要调停很多机组，也是这个道理，毕竟维持不了，就要停机，保电网安全。
一般人员需要知道，频率--进汽影响有功；励磁-无功-影响电压。