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1、汽轮机控制系统（DEH）设计及操作使用说明上海汽轮机有限公司300MW机组DEH系统说明书DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包括：工程师站、操作员站、控制器等。一、 DEH系统功能汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH)，提供了以下几种运行方式： 操作员自动控制 汽轮机自启动 自同期运行 DCS远控运行
2、手动控制通过这几种运行方式，可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。1 基本控制功能 工程师站和操作员站的画面是主机控制接口，它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开CUSTOM GRAPHIC窗口，运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口，选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮，在OPERATOR STATION PROGRAMS菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮，在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图号，再按DISPLAY按钮，就能调出
3、所需的图形。1.1 基本系统图像所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的区域，包括一般信息，页面特定信息。1.2 一般信息1.2.1 控制方式用来表示机组目前所有的控制方式。这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。1.2.2 旁路方式DEH提供一个旁路接口，可以调节再热调节汽阀，以便与外部的旁路控制器相配。运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式。1.2.3 控制设定主要显示实际值、设定值、目标值和速率。实际值、运行机组的实际转速或负荷将被显示，数据被调整为整数。设定值显示在系统目标变化过程中当前所要达到的目标值。速率显示
4、设定值向目标值变化的快慢。目标值显示转速或负荷变化最终要求的目标。当设定值向目标值变化时，为了指示变化在运行中，HOLD（保持）将变成GO（运行）。当设定值等于目标值时，设定值旁边将没有信号。1.2.4 反馈状态表示机组反馈回路的当时状态。例：功率反馈回路在使用，则显示MEGAWATT LOOP IN（功率回路投入），如功率回路没有投入，将显示MEGAWATT LOOP OUT（功率回路切除）。 1.2.5 阀门方式 说明机组正在运行的阀门方式。如主汽阀控制（THROTTLE VALVE）或高压调节阀控制（GOVERNER VALVE）或再热调节阀控制（INTERCEPT VALVE）。还显示
5、主汽阀调节汽阀转换（TVGV XFER IN PROGRESS）。阀门试验状态（VALVE TEST IN PROCESS）。再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调节阀联合控制。另外，提供单阀/顺序阀切换功能。1.2.6 限制设定显示当前各限制器投入状态和限制值。在限制的页面上，任一限制所起作用时，相应的报警信息将在屏幕上出现。包括阀门位置限制、高负荷限制、低负荷限制和运行人员可调整的主蒸汽压力限制等。1.2.7 运行数据实际的汽机转速、功率、主蒸汽压力、升速率和升负荷率、阀位控制方式等显示在屏幕下方。1.2.8 信息除了屏幕信息外，各种不同的信息在一定条件下也会在主屏幕显示，这些信息是：机组遮断（
6、TURBINE TRIP）、机组挂闸（TURBINE LATCH）、机组并网（BRAKER CLOSED）、机组解列（BRAKER OPENED）。快速减负荷（RUNBACK）在运行中，每当三个快速减负荷接点中一个闭合，RUNBACK IN PROGRESS（快速减负荷在运行中）信息将出现在屏幕中央。保持系统动作电超速保护（103%）快关或甩负荷预测功率任一种动作时，PROTECTION SYS OPER（保护系统动作）将在屏幕中央显示。2 页面说明2.1机组总貌该页面使操作人员得到下面任一个控制图像（方法：用鼠标点击要进入的子菜单功能键，弹开小窗口）。a 控制方式（CONTROL MODE）
7、b 旁路方式（BYPASS MODE）c 控制设定值（CONTROL SETPOINT）e 反馈状态选择（LOOP MODE）f 阀门方式（VALVE MODE）g 设定限制器（LIMITER）2.2 控制方式该窗口允许运行人员改变机组的运行控制方式。为了投入或切除一个运行方式，运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮，点击进行确认，然后按IN SERVICE把该回路投入，或者按OUT SERVICE把此回路切除。提供给运行人员的基本方式是： （1） OPER AUTO（操作人员自动） OPER AUTO是电厂运行人员对汽轮发电机的主要控制方式。在OPER AUTO中，运行人员可得到DEH控制器所有
8、的功能，这些功能是：a 在大范围速度控制区域，建立汽轮发电机组的加速度和目标转速；b 实行从再热调节汽阀到主汽阀/再热调节汽阀转换和主汽阀到调节汽阀的转换；c 在机组同步并网后，建立负荷变化率和目标负荷；d 投入或切除压力反馈回路和功率反馈回路；e 确定在线运行的极限。如果运行人员在子菜单上选择手动方式（即退出操作员自动方式），或者是其它种种原因，系统转到手动方式，则OPER AUTO被自动切除，但是若选择ATC、遥控、自动同期等时则不退出操作员自动方式，只是更改指令来源。（2）ATC（自动汽机控制）ATC控制方式将不用操作员操作，自动地将机组从盘车转速带到同步转速，由操作员完成并网；并网后，
9、操作员给出目标负荷，系统自动增、减负荷。ATC不仅可以作为一个控制器而且可作为操作指导。即使操作员不选择ATC，所有的保护逻辑仍在运行，以提供有关的监视信息及建议。（3）REMOTE（遥控）REMOTE在这一控制方式下，DEH的TARGET和SETPOINT是遥控系统输入信号来调整，这输入信号是从高速公路上接收而来。选择遥控方式，必须满足下述条件：a 必须在操作员自动方式；b 发电机必须是并网带负荷；c 遥控信号必须有效；d 遥控允许接点必须闭合；e 操作人员选择进入该方式。REMOTE方式运行期间，不允许运行人员输入TARGET或RATE。运行人员可以选择把遥控切换到操作员自动方式。如果控制
10、系统已转到TURBINE MANUAL时，遥控方式将自动被切除。当发电机开关主断路器打开，或遥控信号无效时，控制器也回复到OPER AUTO。（4）AUTO SYNC（自动同步）AUTO SYNC是一种遥控控制方式，在这种方式中遥控自动同步器用升高和下降接点输入的方法调整设定值，使汽轮发电机机组达到同步转速，以便机组并网。为了选择遥控方式，必须满足下面条件。a 控制系统必须是在操作员自动或ATC方式下；b 汽轮机转速必须受调节汽阀控制；c 发电机油开关必须打开（机组在转速控制状态）；d 遥控自动同步器允许接点必须闭合；e 操作人员选择进入该方式。AUTO SYNC方式运行人员不能改变目标值或速
11、率值。如果控制系统被转换到手动，或遥控自动同步许可的接点打开，发电机油开关闭合，则AUTO SYNC方式被切除。在后述两种情况中，控制器回复到OPER AUTO方式。（5）MANUAL SYNC（手动同步）条件和自动同步一样，只是操作人员直接按RAISE或LOWER键来改变目标值。2.3 旁路方式操作人员可以选择不带旁路运行方式或带旁路运行方式。为了投入或切除旁路，运行人员必须将鼠标移到“BYPASS INTERFACE”按钮，点击进行确认，然后按IN SERVICE把该回路投入，或者按OUT SERVICE把此回路切除。 （1）不带旁路运行方式即BYPASS OFF运行方式，这是最为常用的一
12、种运行方式。在这种方式下，转速及负荷由主汽门（阀切换前）或高调门（阀切换后及带负荷阶段）控制；IV在挂闸后保持全开，不参与控制，只在保护时动作。 （2）带旁路运行方式即BYPASS ON运行方式，这是一种在热态时可选的运行方式，这种方式下IV参与转速及负荷的控制，并在大约35%-40%时全开。两种运行方式的切换必须在跳机状态下或中调门全开后才可以进行。2.4 CONTROL SETPOINT（控制设定值）运行人员输入要求的转速或负荷目标值，以及设定值变化率。在OPR AUTO时，任何时候运行人员都能够输入。输入目标值和速率的步骤如下： （1）把光标置于目标值上面的输入区上； （2）在标准键盘上
13、用数字键输入要求的目标值； （3）如果在目标值区输入的数字是对的，按ENTER按钮进行确认，一旦数值被确认，它就从输入区转到下部的目标区上； （4）如果在步骤（3）中看到的数字不满足要求，运行人员可以返回到开始输入区上，输入一个新值； （5）如果运行人员不想改变当时的目标值，那么运行人员就可以采取关闭子窗口或调用其它图像的方法，从屏幕上移去控制设定值图像。下一次调用控制设定值图像时，就没有数字保留在目标或速率的输入区上，只要不点ENTER，这是一种不要原来输入值的方法；（6）当点了“ENTER”按钮后，如果新的目标与目前的设定值不同时，HOLD信息告诉运行人员，系统已准备好，从目前设定值以显示
14、的变化率到新的目标值；（7）如果在步骤（6）中观察到的速率不是要求的变化率，则可以输入一个新值。不管机组是在运行还是在保持，在任何时候均可以输入新的变化率。一个新的变化率是在运行期间被输入，则将继续，不会中断，它是以一个新的变化率变化的；（8）用数字键输入要求的变化率，通常中有效数字开头，在主屏幕上的RATE显示区只显示整数；（9）如果输入的RATE为要求的值，按ENTER键，在输入区下侧的RATE区会显示进入到系统的数字；（10）只要“ENTER”键没有按，同步骤（4）和（5）那样改变或取消输入速率，同样有效。（11）运行人员现在可以按“GO”键启动达到目标。这图像将出现在子屏幕上，并且允许
15、运行人员通过“GO”功能键来实现启动，或者“HOLD”功能键来实现保持；（12）启动后，在SETPOINT旁边的HOLD信息会变成GO，这GO将一直出现在设定值等于目标值，或者由运行人员或一些外部的系统建立HOLD为止；注意：输入一个变化就绪时，系统不接受正负号。系统根据目标值与设定值之间的差值自动调整是加速还是减速。系统软件设置成限制最大速率和负荷的变化率最大负荷变化率是400MW/min，最大转速变化率为800rpm/min。可输入的最大转速是3450rpm,最大负荷是350MW，输入的目标转速在任何一个叶片共振范围内时，该输入将不会被接受，同时INVALID ENTRY（无效输入）信息将出现在屏幕上闪烁。输入不被接受信息一直保持，直到有一个有效的输入或操作人员选择了另一个图像页面。（13）当控制设定图像被调出，并且光标在该子画面上时，运行人员可以在任何时候，通过按“HOLD”来保持。注意：在保持汽机转速之前，要检查该转速不应落入本台机组的转速共振区里。我们推荐运行人员应了解和应用HOLD功能，HOLD主要用于
