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1、机组DEH、ETS、FSSS、MEH、METS系统,介绍,汽轮机数字电液控制系统 DEH,DEH汽轮机数字电液控制系统。 DEH的主要任务：调节汽轮发电机组的转速、功率，使其满足电网的要求。 汽轮机控制系统的控制对象为汽轮发电机组，它通过控制汽轮机进汽阀门的开度来改变进汽流量，从而控制汽轮发电机组的转速和功率。在紧急情况下，其保安系统迅速关闭进汽阀门，以保护机组的安全。 由于液压油动机独特的优点，驱动力大、响应速度快、定位精度高，汽轮机进汽阀门均采用油动机驱动。汽轮机控制系统与其液压调节保安系统是密不可分的。,DEH简介,操作员站：主要完成的是人机接口（HMI）功能，运行人员通过操作员站完成对
2、DEH系统操作。任意一台操作员站也可以兼作成工程师站（或独立设置），工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的操作。 HUB（或交换机）：网络集线器（或网络交换机），实现DEH系统网络通讯物理接口。 控制柜：实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置，I/O模块通过IO通信线和控制器连接构成底层的控制网络，I/O模块主要实现对所需要的被控参数采集输入和控制信号的输出工作。通过工程师站将DEH控制算法下装到控制器，控制柜中的控制器完成DEH控制算法的运算。 伺服放大器：DEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。主要实现的功能是该模块和电液转换器（DDV阀）、油动机、
3、LVDT（差动变压器式位移传感器）共同组成一个液压伺服执行机构，实现对汽轮机的控制。 电液转换器：是DEH最为重要的环节，主要完成将电信号转换为与之对应的液压信号，采用DDV阀（直流力矩马达伺服阀）可以解决DEH的电液转换不稳定和卡涩的问题。 油动机：最终液压的执行机构。通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。 LVDT（差动变压器式位移传感器）：是油动机行程的实时反馈系统，伺服放大器通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。,DEH组成,1）汽轮机转速控制； 2
4、）自动同期控制； 3）负荷控制； 4）参与一次调频； 5）机、炉协调控制； 6）快速减负荷； 7）主汽压控制； 8）单阀控制、多阀解耦控制； 9）阀门试验； 10）汽轮机程控启动； 11）OPC控制； 12）甩负荷及失磁工况控制； 13）与DCS系统实现数据共享； 14）手动控制。,DEH系统主要功能,DEH控制系统,可靠性设计原则： DEH系统失电时机组能安全停机。 液压系统工作油压消失时能安全停机。 具有防止误操作的措施。 系统间切换无扰。 具有完善的保护系统，且能独立于调节系统工作。 冗余设计，重要信号采用三选中冗余设计,如转速。 油动机LVDT反馈为双冗余高选。 测功信号采用数值滤液，
5、能有效防止电网负荷扰动引起的反调。 完善的跟踪措施，保证控制方式切换为无扰。 冲转汽轮机必须分别按挂闸、开主汽门、开调门的操作顺序由逻辑控制回路保证。可以预防误操作，防止转子意外冲转。 高压抗燃油油动机采用单侧进油、弹簧复位设计，可保证万一动力油源失压时能可靠停机。 电液伺服阀设置了机械零偏，可保证万一控制系统失电时能可靠停机。,并网前：DEH为转速闭环无差调节系统。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。操作员通过操作员站上的软操盘设置升速率、目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近，实际转速随之变化。当进入临界转速区
6、时，自动将升速率改为 400r/min快速冲过去。在升速过程中，通常需对汽轮机进行暖机，以减小热应力。 同期并网时：总阀位给定立即阶跃增加46%，使发电机带上初负荷，并由转速PI控制方式转为阀位控制方式。 并网后：DEH的控制方式可在阀位控制、功率控制、主汽压力控制方式之间方便地无扰切换。并且可与协调控制主控器配合，完成协调控制功能。,DEH控制系统功能,阀控方式：操作员通过设置目标阀位或按阀位增减按钮控制油动机的开度。在阀位不变时，发电机功率将随蒸汽参数变化而变化。 功控方式：操作员通过设置负荷率、目标功率来改变功率给定值，给定功率与实际功率之差，经PI运算后控制油动机的开度。在给定功率不变
7、时，油动机开度自动随蒸汽参数变化而变化，以保持发电机功率不变。 压控方式：操作员通过设置压变率、目标压力来改变压力给定值，给定压力与实际功率之差，经PI运算后控制油动机的开度。在给定压力不变时，油动机开度自动随蒸汽参数变化而变化，以保持主汽压力不变。 为了确保机组的安全，还设置了多种超速限制、负荷限制及打闸保护功能。有的还可进行试验，以验证其正确性。,DEH控制系统功能,CCS方式：接受CCS主控器负荷管理中心来的负荷指令信号，自动调整机组负荷。 一次调频：在机组并网后，除紧急手动外，均具有一次调频功能。死区在2 r/min内,初值为2r/min。不等率在3%6%内连续可调，初值为4.5%。
8、紧急手动：伺服单元在紧急手动方式下，操作员通过备用手操盘的增、减按钮直接控制油动机。增、减速率为30%/min。,DEH控制系统功能,超速限制： 在发电机脱网状态下，转速超过3090r/min时，关调门；当转速小于3060r/min时，控制恢复正常。油开关跳闸时，目标给定等于3000r/min，调门立即关2秒后控制恢复正常。 阀位限制：总阀位给定小于阀位限制值。当改变阀位限制值后，总阀位给定以6%/min的速率减到此限制值。 高负荷限制：负荷大于限制值时，高负荷限制动作，总阀位给定以6%/min的速率下降。 主汽压力低限制：主汽压力低于主汽压力限制值时，主汽压力低限制动作，总阀位给定以6%/m
9、in的速率下降。 快卸负荷：锅炉系统主、辅机故障时，汽机负荷以规定速率减到规定的下限值。 低真空负荷限制：当真空对应的负荷限制值小于实际负荷时，真空保护动作。总阀位给定以12%/min的速率下降。 超速保护、原有机械超速保护、原有TSI电气超速保护、软件组态超速保护、DEH测速板硬件超速保护。,DEH限制保护功能,超速保护试验：用于检验各超速保护的动作转速。做机械超速试验时，超速保护动作转速自动改为3390r/min，作后备保护。 阀门严密性试验：可分别进行调门、主汽门严密性试验，并记录转子惰走时间。 飞锤喷油试验：可在线进行喷油试验，活动危急遮断器飞锤。 阀门活动试验：可分别对油动机进行试验
10、。油动机活动范围从 100%到85%。 遮断模块试验：可在线进行试验，用于检验遮断模块动作是否灵活。,DEH试验系统功能,自动判断热状态：根据机组冲转前高压内缸内上壁温度，将机组划分为冷、温、热、极热四种热状态。 预暖：在中压缸启动方式下，机组若为冷态，可根据机组预暖系统设计预暖程序，自动对高压缸进行预暖。 具有两种启动方式：高中压联合启动：高压、中压调节阀同时开启，通流能力为1:3关系。中压缸启动：用中压调节阀完成升速、并网后，再开启高压调节阀。 阀门管理：阀门配汽方式有单阀、顺序阀两种，可兼顾热经济性及寿命损耗。 汽轮机自启动（必要时）：采集汽轮机的有关运行状态信号，计算汽轮机转子的应力等
11、参数，按照安全、经济的原则，与锅炉控制系统密切配合，自动完成汽轮机的启动升负荷及变工况控制。,DEH辅助系统功能,汽轮机阀门配汽曲线,介绍,汽轮机跳闸保护系统ETS,ETS系统概述,ETS是汽轮机危急遮断保护系统的简称。ETS系统用以监视汽轮机的某些参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统发信号打开四个遮断电磁阀，快速泄掉AST油管的油压，关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机，并将汽轮机跳闸信号送出联跳锅炉和发电机（机炉电大联锁），安全地将机组停止运行。同时也接收锅炉、电气要求停机的指令。 ETS提供4路备用远控跳闸接口，实现其它辅助系统对汽轮机的跳闸控制。系统应用了双通道概念，布置成“或一
12、与”门的通道方式，这就允许在线试验，并在试验过程中装置仍起保护作用，从而保证此系统的可靠性。系统中增加三个试验块和一个跳闸控制块用来实现汽轮机跳闸和在线试验功能。 ETS采用失电动作，给AST电磁阀供电的两路110VDC电源取自热工直流电源屏。,ETS组成示意,汽机电动液压调节阀执行机构系统,汽轮机轴系监测仪表,汽轮机数字电液控制系统,分散控制系统,炉膛安全监控系统,ETS系统组成,就地测量级：本级是一个数据采集和转换的过程。相关的物理量，如压力、温度、液位等信号通过变送器、热电阻或热电偶转换为模拟信号或通过压力开关温度开关转换为开关量信号，用于EPS系统数据采集卡件读取。 EPS级：它采集就
13、地测量级送来的信号，主要是模拟量信号，然后进行处理。进行参数信号有效性的判断甄别，剔除无效信号，并报警；当采集的有效信号参数将要超过设定限值，首先进行预报警。假如有的数据超过跳闸值，则送出跳闸信号到TTS系统。,ETS系统组成,TTS级 ：汽机跳闸系统。它的主要任务是接收EPS系统以及电气保护系统、锅炉MFT、OSP（汽机超速保护）送来的跳闸信号，并进行逻辑判断处理，然后将跳闸信号送至EHA系统，动作跳闸电磁阀使汽机跳闸。 TTS部分控制系统处理的是开关量信号。它采用可编程控制器PLC进行编程，实现控制逻辑。 PLC的编程语言形式一般有三种：梯形图（STL）、语句表（LAD）、控制系统流程（C
14、SF）。一般采用梯形图形式，因为这种形式简单明了，易于解读。 EHA级：汽机电动液压调节阀执行机构系统。它的主要任务是接收TTS系统的跳闸指令，动作跳闸电磁阀使汽机跳闸。还接受DEH系统送出的调节指令，动作伺服阀，进行调门的调节。 现在大部分机组的跳闸电磁阀采用的是“反逻辑”，即机组正常运行时带电，电磁阀失电汽机跳闸。这样做可以保证在硬件故障情况下如跳闸电磁阀线圈烧坏或回路断路的情况下，机组朝着安全的方向动作。,ETS系统跳机保护,发电机故障： 电气发变组保护A、B、C柜各送一路信号给ETS系统，ETS系统接受任一路信号即停机。试验时通过联系继保专业，在电气保护柜出口处短接信号，ETS动作正常
15、，首出记录正常。 锅炉主燃料跳闸（MFT）： MFT停机保护是从MFT柜分别送来一对MFT要求停机信号，任一对信号为1时ETS系统停机，并做事故记忆。试验时，实际发MFT信号，ETS动作正常，首出记录正常。 DEH失电停机保护： DEH机柜的两路220VAC电源监视信号送ETS系统。当ETS系统接受到两路电源均失去时执行停机。试验时，拉掉DEH机柜的任一路电源，ETS不动作；同时拉掉DEH机柜的两路电源，ETS动作正常，首出记录正常。,ETS系统跳机保护,DEH超速停机保护： DEH超速信号由DEH组态进行判断，当转速3150 rpm/min时发出跳机信号。两对跳机信号被送到ETS系统，任一对
16、为1则执行停机，并做事故记忆。试验时将汽轮机冲到3150rpm/min（超速保护试验时）或使用频率发生器从就地前置器处加入相应频率信号，ETS动作正常，首出记录正常。 手动停机： 手动停机保护是指操作员手动同时按下操作台上的两个“手动停机”按钮，送两个信号至ETS系统，ETS系统接受到任一个信号即停机，并做事故记忆。同时手动停机按钮串入AST跳闸电源回路。试验时，手动按下操作台上任意一个“手动停机”按钮，ETS不动作；手动同时按下操作台上的两个“手动停机”按钮，ETS动作正常，首出记录正常。 。,ETS系统跳机保护,汽机轴向位移：由TSI系统检测，就地有四个探头，其中1、2为一组，3、4为一组。当任一组中同组的两个均检测到危险值（1.2mm或125um且另一个轴的X或Y250um时，内部继电器闭合发信号“1”，通过外部继电器送两路信号至ETS系统，ETS系统接受任一路信号即停机，并做事故记忆。试验时，在TSI机柜短接继电器出口，ETS动作正常，首出记录正常。,ETS系统跳机保护,8. 凝汽器真空非常低（三取二）： A凝汽器（主汽门未全关，真空曾
