《汽轮机数字控制系统》复习题

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1、汽轮机数字控制系统汽轮机数字控制系统复习题复习题 一、填空一、填空 1：为保证各种用电设备能正常运转，对供电的品质提出了严格的要求，包括频率误差0.2Hz 和电压误差5%。 2：一次调频，是利用锅炉的蓄能调节发电量，使总发电量适应小幅度高频率的负荷变化。 3：二次调频和调峰，是通过汽轮发电机组控制系统的自动发电 AGC 功能自动地或手动地 改变机组的负荷指令,改变机组的发电量，变化幅度较大,机、炉、电控制系统必须协调动作。4：调速系统静态特性指转速 n 与功率 N 之间的关系； 5：控制系统受到扰动后，被调量随时间的变化规律，称为调节系统动态特性。 6：机械液压式调节系统（MHC）由转速感受机

2、构、传动放大机构、执行机构和反馈机构 等四部分组成。 7：汽轮机数字电液控制系统 DEH 分为电子控制部分和液压调节保安部分。电子控制部分 硬件由控制机柜、端子柜、操作盘、连接电缆、人机界面等组成，通过网络联为一体；软 件包括人机接口站 MMI 软件、分布处理单元 DPU 实时控制软件和通讯处理软件。 8：液压调节保安部分包括供油系统，执行机构和危急遮断系统（ETS） ，它将电气控制信 号转换为液压机械控制信号，最终控制汽轮机进汽阀门的开度。 9：硬接线手操盘安装在操作台上，用预制电缆与现场控制站连接，作为自动控制系统的后 备操作手段。 10：DEH 控制系统控制回路一般包括汽轮机状态控制回路

3、、转速控制回路、功率控制回路、 阀门开度控制回路、主汽压力控制回路、负荷限制及减负荷控制回路、防超速控制 （OPC）回路、阀门管理回路、伺服放大与 LVDT 反馈回路等。 11：EH 供油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路系统组成。 12：供油装置的主要功能是提供控制部分所需要的液压油及压力，同时保持液压油的正常 理化特性和运行特性。 13：抗燃油透明、均匀、无沉淀、无悬浮，同时具有挥发分低、耐磨、氧化稳定性好，物 理性能稳定等优点；燃点 352，自燃 566。其价格偏高，具有微毒性。金属材料应尽量 选用不锈钢。 14：阀门开启由抗燃油压力来驱动，而关闭是靠操纵座上的弹簧力。 15：国产型

4、 300MW 一般配有 2 套高压主汽阀、4 套高压调节汽阀、2 套中压主汽阀、2 套 中压调节汽阀，除中压主汽阀执行机构为开关型执行机构外，其余均为伺服（控制型）执 行机构。 16：为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大损伤事故， 在机组上装有危急遮断系统（ETS） 。 17：隔膜阀联接着透平油（低压安全油）系统与 EH 油（高压安全油）系统，其作用是当 透平油系统的压力降到不允许的程度时，可通过 EH 油系统遮断汽轮机。 18：空气引导阀用于控制供给抽汽逆止门的压缩空气。 19：DEH 的基本控制功能为汽轮发电机组的转速控制和负荷控制。 20：按功能类别划分，DE

5、H 的控制系统功能可归类为调节系统功能、限制保护功能、试验 系统功能、辅助系统功能以及状态监视、报警、记录五个方面。 21：阀门活动试验目的是检验阀门及执行机构的灵活程度，防止卡涩。 22：飞锤喷油试验目的是活动危急遮断器飞锤，检查、防止飞锤卡涩。 23：DEH 控制系统功能中的阀门管理：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，阀门切换的实质是阀门喷嘴配汽和节流配汽方式即全周进汽和部分进汽的转换。 24：DEH 控制系统操作方式包括操作员自动（OA） 、手动方式、汽轮机自动方式（ATC） 三种。 25：DEH 控制系统性能指标，转速控制精度可达1r/min，系统迟缓率可低至

6、0.06%，甩 满负荷下转速超调量可控制在7%。 26：将机械超速跳闸转速（111%）设置在电气超速跳闸转速（110%）之前，那么电气超 速试验将无法进行。 二、选择题二、选择题 1：（ A ）执行机构可以将汽阀控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适 应需要。 （ B ）执行机构，阀门在全开或全关位置上工作。 A、控制型（亦称伺服型） B、开关型 2：在以下功能中，属于调节系统功能的有（A B E K L M R T ） ，属 于限制保护功能的有（C F G J N S U ） ，属于试验系统功能的有 （ D H I P Q ） ，属于辅助功能的有（ O ） A、汽机状态控制 B、升速

7、控制 C、负荷限制 D、超速保护试验 E、同期并网 F、快卸负荷 RB G、阀位限制 H、阀门严密性 I、阀门活动 J、甩负荷预测 LDA K、负荷控制 L、协调控制方式（CCS） M、全自动起动控制 （ATC） N、103%超速保护 O、阀门管理 P、飞锤喷油 Q、遮断模块试验 R、一次调频和二次调频 S、110%电气超速跳闸 T、紧急手动 U、111%机械超速跳闸 3：103%超速试验的目的是检验（ B ）工作是否正常；110%电气超速试验则是检验 （ A ） ；111%机械超速试验是检验（ C ）的工作情况。 A、AST 电磁阀 B、OPC 电磁阀 C、撞击子 4：对机械液压式调速系统的

8、要求主要有（ ABDE ） A、速度变动率 为 36% B、迟缓率 0.5% C、迟缓率可低至0.06% D、能维持空负荷运行 E、甩全负荷时最大飞升转速不应引起危急遮断器动作。 5：常见专业英语中，ETS 指（ ） ，DCS 指（ ） ，AGC 指（ ） ，HP 指（ ） ，IP 指（ ） ，LP 指（ ） ，CCS 指（ ） ，DAS 指（ ） ，TSI 指（ ） ，SIS 指（ ） ，MFT 指（ ） ，DPU 指（ ） ，I/O 指（ ） ，PID 指（ ） ，SCS 指（ ） 。 输入输出 汽轮机紧急跳闸系统 高压 自动发电控制 数据采集与处理系统 协调控制系统 分散控制系统 分布处

9、理单元 中压低压 主燃料跳闸 比例积分微分 汽轮机监测仪表 监控信息系统 顺序控制系统 三、简答题三、简答题 1：汽轮机调节系统的主要任务是什么？：汽轮机调节系统的主要任务是什么？ 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。 2：调节系统动态特性基本要求包括哪些？：调节系统动态特性基本要求包括哪些？ 一是调节系统要非常稳定，无论负荷有多么大的变化，转速最终都能趋于某一稳定值；二是要求调节系统动作迅速，调节

10、汽门关闭快，使甩负荷后汽轮机最高转速不超过危 急遮断器动作转速。 3：EH 油系统的特点：油系统的特点： 工作油压力高。减小了液压部件的尺寸，改善了汽轮机调节系统的动态特性； 直接采用流量控制形式，系统的迟缓率大大降低； 对油质要求高； 具有在线维修功能。 4：简述快速卸荷阀作用？：简述快速卸荷阀作用？ 当机组发生故障必须紧急停机时或在危急脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后， 可使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放，这时不论伺服放大器输出的信号大 小，在阀门弹簧力作用下，均使阀门关闭，达到快速关闭汽阀、停止汽轮机运行的目的。 5：简述危急遮断系统（：简述危急遮断系统（ETS）四只）四

11、只 AST 电磁阀布置的特点电磁阀布置的特点 危急遮断系统（ETS）四只 AST 电磁阀（20/AST）组成串并联布置，这样就有多重的 保护性。每个通道中至少须一只电磁阀打开，才可导致停机，四只 AST 电磁阀中任意一只 损坏或拒动作均不会引起停机，提高了可靠性。二只 OPC 电磁阀（20/OPC）组成并联布 置，任何一只打开，就能导致 OPC 泄油,提高了安全性。 6：简述：简述 DCS DCS 是分散控制系统的简称，它主要应用于工程控制。过程控制对象的特点是控制回 路较多，若采用集中型计算机控制，则主要有 3 个问题：危险过于集中； 单台计算机 很难完成所有的控制； 开发周期过长。而 DC

12、S 的出现解决了集中型计算机控制所存在 的问题。 四、问答题四、问答题 1：请阐述机械液压调节系统保护及调节的特点：请阐述机械液压调节系统保护及调节的特点 汽轮机机械、热工和电气保护均通过危急遮断滑阀动作使主汽门、调速汽门关闭，一 旦危急遮断滑阀卡涩，所有保护均失效。微分器装置的作用是运行中突甩负荷机组解列时 加速调速汽门关闭。同时机械液压式调节系统控制信号和反馈信号都是由机械或液压部件 产生，在信号的产生和执行过程中，这些部件难免存在着摩擦迟缓，以至准确性差，迟缓 率大，响应滞后，造成控制精度不高、动态特性差，同时还存在易卡涩现象，不可避免地 影响汽轮机控制性能。同时缺少合适的控制接口，很难

13、使机组满足整个系统的协调控制要 求，阻碍了控制系统自动化程度的进一步提高。2：DEH 调节系统主要优缺点有哪些？调节系统主要优缺点有哪些？ 精度高，速度快，延迟性小（迟缓率0.06，油动机快关时间0.2S） ； 控制灵活、可靠性高； 自动性能较好； 功能多：支持升速、巡测、监视、报警、保护、记录、事故追忆等； 可以实现在线检修； 使用抗燃油，提高其机组的安全性。 不足之处：系统结构复杂，制造成本高；需配备外置式液压油源，对油质清洁度要求 很高，油品需要不断再生，运行维护费用高以及抗燃油有毒性。 3：试对汽轮机机械液压调节与功：试对汽轮机机械液压调节与功频电液调节进行比较并简述再热机组采用功频电

14、液调节频电液调节进行比较并简述再热机组采用功频电液调节 的原因。的原因。 机械液压调节系统，以频率（即转速）的偏差作为唯一的调节信号，一个转速的变化， 对应一个功率。这个关系是采用机械液压调节系统的一个前提条件。功频电液调节将单 冲量的频率调节改为双冲量的频率、功率调节，并将电气调节元件与液压执行机构结合起 来。 机械液压系统采用机械离心式调速器或脉冲泵来感受转速的变化，而电液调节系统则采用 电子元件来感受转速的变化。转速信号的传动放大也是如此，即机械液压系统采用滑阀或 机械杠杆作为传动放大装置，而电液调节系统则采用电子元件传动放大，最后经过电液转 换器将电气信号转换成液压信号，送至执行机构。

15、 再热机组采用功频电液调节的原因一是中间再热机组锅炉的热惯性及由于中间再热的庞大 中间容积，致使机组产生功率迟延的现象，破坏了机械液压调节系统正常工作的前提条件， 影响电网频率及调节系统的稳定；二是随着机组容量的增大，机组甩负荷时转速的升高容 易达到不允许的数值，因此对调节系统动作的快速性提出了更高的要求。 4： DEH 控制系统可靠性设计，必须符合的安全原则有哪些？（任写控制系统可靠性设计，必须符合的安全原则有哪些？（任写 6 条）条）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； 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，能有效防止电网负荷扰动引起的反调； 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， 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