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1、西屋公司的OVATION型集散 控制系统说明京泰汽机专业本机组提供的DEH控制系统将西屋分散系统OVATION与高压抗 燃油结合来控制通过汽机的蒸汽流量。一、本系统由下列五个主要部分组成。 1 控制器； 2 操作员接口； 3 蒸汽阀伺服油动机； 4 EH供给系统； 5 危急遮断系统。电子控制器电子控制器包含了系统中所有的电路及存贮元件 ，如逻辑、设定、信号输入卡、放大器、自动控 制及手动控制。它根据设定值及汽机反馈信号进 行基本的计算，发出输出信号控制阀油动机。控 制器的硬件由微处理器为基础的OVATION控制器 组成。OVATION控制器能执行汽轮机控制过程中 的各个功能（如：超速保护控制器
2、、操作员自动 控制器、转子应力及自动汽机控制器）。输入及 输出信号由装在卡箱里的I/O卡处理。控制柜还包 含电源及用于接线的端子排。操作员接口操作员接口是整个机组的控制中心，通常位于控 制室内，接口为一个键盘，它控制一个显示器。 通过键盘就可以得到预先设计好的图像。通过这 些图像，操作员可以了解汽机各部分的运行情况 。并且通过这些图像，操作员所有的动作都可以 接受。这些能力包括将汽轮机控制转到像自动调 度系统（或中央锅炉控制）及自动同步器一类的 遥控接口。 电子控制器将汽机转速、功率信号与操作者设定 的目标值比较以确定蒸汽阀门的位置。蒸汽阀油动机每个蒸汽阀的位置是由一个油动机控制的，油动机包括
3、一个液压缸，用油压 作用开启和弹簧作用关闭。油缸与一个控制块相连，控制块上装有截止阀、 溢流阀和逆止阀。加上另外的元件形成两种基本类型的油动机组件。 再热主汽门油动机使阀门仅处于全开或全关位置。高压油通过一节流孔供到 油缸活塞下部腔室。此腔室的油压是由一个先导控制的卸载阀控制的。当汽 机自动停机机构复置后，卸载阀关闭，在油缸活塞下面建立起油压，开启再 热主汽门。一个供试验用的电磁阀，开启卸载阀，通过节流孔泄油，以便试 验时将阀门慢慢地关闭。 主汽门和调节汽阀油动机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。油动机装有一个伺服阀和一个线性位移变送器。高压 油经过一个10微米
4、的滤网供给伺服阀，伺服阀根据来自伺服放大器的信号去 控制油动机的位置。LVDT输出一个正比于阀位的模拟信号，并且反馈到控制 器以组成一个闭环控制回路。来自控制器的阀门试验信号使主汽门和调节汽 阀动作。 截止阀用于油动机包括液压油缸在内的零部件的在线维修。逆止阀可阻止回 油或危急遮断油路倒流。危急遮断系统位于前辆承座上的隔膜阀，它提供了高压抗燃油系统自动停机危急遮断部分和润滑油 系统的机械超速和手动遮断部分之间的接口。从机械超速和手动遮断总管来的润滑油 供到隔膜阀的上部，使其克服弹簧力将阀关闭，这样就封闭了自动停机危急遮断总管 中的高压抗燃油的泄油通道。一旦机械超速和手动遮断总管中的油压消失，如
5、由一个 遮断动作引起的，就会使弹簧开启隔膜阀，泄去高压抗燃油而停机。润滑油和抗燃油 彼此相互不接触。 装在前轴承座上的危急遮断控制块中装有六个电磁阀，其中四个电磁阀是自动停机遮 断电磁阀（20/AST）。在正常运行时它们被励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断 总管中的抗燃油的泄油通道，使所有蒸汽阀油动机活塞下的油压建立起来。当电磁阀 打开，则总管泄油，导致所有蒸汽阀关闭而停机。20/AST电磁阀组成串并联布置，提 供了双重的保护性，每个通道中至少必须有一只电磁阀打开，才可导致停机。 引起停机的压力开关和传感器有：轴承油压低、EH油压低、推力轴承磨损过大，冷凝 器真空低、超速以及一个用户停机手段
6、。 其余两个电磁阀是超速保护控制器电磁阀（20/OPC）。它们是受DEH控制器的OPC部 分控制的，被布置成并联，在正常运行时关闭。在关闭位置，OPC电磁阀封闭了OPC总 管油的泄放通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的油动机活塞下建立起油压。一旦OPC动 作，如转速达103额定转速时，电磁阀打开，使OPC母管油泄放，导致快速卸载阀开 启，使调节汽阀和再热调节汽阀快速关闭。 在自动停机危急遮断油路和OPC油路之间的逆止阀维持了在自动停机危急遮断总管中的 油压，使主汽门和再热主汽门保持开启。当转速降到额定转速的103以下时，电磁阀 将关闭，再热调节汽阀将会重新开启。调节汽阀仍保持关闭，因为转速仍大于额
7、定转 速。当转速降到额定转速，调节汽阀将参与汽机控制，使机组保持在额定转速。EH油供给系统EH油供给系统的功能是根据来自电子控制器的电指令信号，提供油动机动作 的驱动力，使汽机蒸汽阀处于一定的开度位置。EH油介质是三芳基磷酸脂， 它具有良好抗燃性能和化学稳定性。 EH油储在一个不锈钢的油箱内，油箱上装有两套油泵、控制器、滤网和热交 换器。系统的双重布置使得一台油泵和一路控制元件工作，另一套作为备用 。 EH油系统由滤器、高压和低压蓄能器、精密滤器和连接管路组成。EH组合油 箱配有两路交流电动机驱动油泵，双重的油泵出口滤器、溢流阀和冷油器。 用于EH系统的油为FYRQUEL EHC，是合成的磷酸
8、脂油，它具有润滑性、稳定 性和阻燃性能。供油压力保持在恒定的14MPa，由可变容积的压力补偿油泵 提供，并且与蒸汽阀油动机邻近的高压蓄能器相连。恒压泵保证恒定的油压 以满足正常的稳定状态和变化时的流量要求。高压蓄能器提供的流量是用来 弥补变化时恒压泵的不足。溢流阀设定在16.4MP以防止系统超压。 注：上文中所注明的压力值为标准值，本机组实际的设定值可参阅传递图“控 制整定值”。二、 DEH系统具有自动调节、程序控制、 监视、保护等功能1. 汽机转速控制汽机挂闸后，在旁路投入的运行方式下和旁路不 投入的运行方式。 2. 自动同期控制 汽机到3000转/分以后，DEH接受自同期装置指令 ，将汽机
9、控制到同步转速，准备并网。 3. 负荷控制 机组并网后，由GV控制机组负荷。功率闭环可投 切。 DEH系统功能4. 调频 可根据需要，使机组参与一次调频。如不想参与一次调频，只需在操 作台上按一次调频切除按钮即可。 5. 阀切换 当转速达到2900r/min由原来TV控制转速自动切换为GV控制转速。 6.协调控制 接受CCS负荷指令，控制汽机负荷。机组处于机炉协调控制方式。 7.快速减负荷（RUNBACK） 提供三档快速减负荷的速率及限制值。使机组在不同辅机故障情况下 ，快减负荷。快减负荷参数可现场修改。 8.主汽压控制（TPC） 低汽压保护。 9.多阀（顺序）控制DEH系统功能提供阀门管理功
10、能，单阀/多阀切换，进行节流调节和喷咀调节。 10.阀门试验 对每个汽门进行在线阀门试验。 11.OPC控制 超速保护及超速保护试验。 12.汽轮机自动控制（ATC） 监视汽轮机的运行参数，根据热应力大小自动 给定目标转速、升速率 和升负荷率，使转子应力控制在允许范围内，提高机组寿命。检查机 组有关的运行状态并进行监控。对盘车、冲转、暖机、并网等过程有 完善逻辑回路并能自动实现。 13.与其他控制系统通讯，实现数据共享。DEH系统功能14. 手动控制（可选项） 设有硬件手动操作功能作为备用手段。 15. 其它功能 严密性试验 AST试验 喷油试验 EH油压低试验 真空低试验 润滑油压低试验三、
11、操作及监视画面DEH讲课dehpicture挂闸前的操作员画面状态显示应显示下列状态信息 ：指示器状态单个TV位置0阀位单个GV位置0阀位单个IV位置0阀位汽机状态遮断功率回路切除操作员调 整主蒸 汽压力限 止切除高负荷限止切除低负荷限止切除主蒸汽压力限止切除阀位限止0各个RSV位置关闭汽机手动切除操作员自动投入控制方式自动同期控制 汽机到3000转/分以后 ，DEH接受自同期装 置指令，将汽机控制 到同步转速，准备并 网。旁路汽机转速控制汽机挂闸后，在旁路投入的运行方 式下，高压主汽门（TV）全关 ，中压主汽门（RSV）全开， 高压调门（GV）全开，中压调 门（IV）全关，设定目标转速 60
12、0r/min，中压调门（IV）控 制汽机转速至600r/min。自动 选择IV/TV切换至TV，转速 2900r/m为目标转速，以选定 的升速率升速至目标转速。TV 开始打开，与IV一起控制转速 。机组到2900r/m保持4分钟， 控制方式自动从IV/TV转换为 TV控制。由TV控制转速至目标 转速，运行人员在阀切换窗口 选择TV/GV阀切换。GV开始关 闭，至转速下降60r/m后，TV 全开，转速控制由GV进行。选 择同步转速（3000r/m）为目 标转速。GV控制转速至同步转 速。 调节方式选择阀门控制方式限制高压主汽门活动高调门活动中压主汽门活动手动阀位控制OPC试验四、自动调节系统DE
13、H自动调节系统分为有转速调节系统和负荷调节系统。 转速控制时，由高调门控制机组转速，中压调门按高压调 门开度进行控制，并接受再压力的修正。 1. 转速控制 升速过程中阀门的控制状态或全开状态由逻辑条件决定。 ICPIIV速度调节器IV负荷调节器去IV伺服回路 REFBRYNY切缸NPINPI去GV伺服回路GV负荷调节器 自动调节系统2. 负荷控制 负荷调节是二个回路的串级调节系统，通过对调门的控制来调节机组负荷。 二个回路是：功率调节回路(MW)，调节器为PI调节器，给定值REF1。 转速一次调频回路(WS)，调节器为1/，给定值REFDMD。 给定值变换过程：负荷参数(REFDMD)经一次调
14、频修正后变功率给定REF1，最后经过阀 门管理变换后变为阀位指令(VP)。在额定工况下，REFDMD、REF1都为其额定值，其 相对值都为“1”。 两个回路能自动和手动切除或投入，可以很方便构成各种运行方式，如下表，当CCS未 投自动时，建议采用阀位控制（即开环控制）。 方 式 WS MW 说 明 1 阀位控制OUT OUT阀门位置给定控制2定功率运行 OUT IN 3 功-频运行 IN IN 参与电网一次调频4 纯转速调节IN OUT 并网前转速调节 3. 其他调节 (1) 自动同步调节(AS)： (2) 协调控制CCS (3) 快速减负荷RUNBACK (4) ATC控制 (5) 低汽压保
15、护五、手动控制系统手动控制系统是通过阀门控制卡（VCC卡），用 阀门增，减按钮，直接控制各阀门的开度。因而 ，保证在DPU故障情况下，仍能通过手动操作按 钮，控制阀门，维持汽机运行，等待DPU恢复后 ，再投自动。 手动、自动系统相互跟踪，可以无扰切换。当自 动系统故障或检测到某些条件时，系统自动切到 手动运行。 手动控制系统六、OPC保护系统 机组超速保护系统（OPC），有二条回路可以启动。原理如下： 1.中压排汽压力IEP30%，即机组运行在30负荷以上时，油开关跳闸 同时出现时，启动触发器，输出OPC全关信号去关GV、IV。延时110秒后 ，转速 n103%，触发器复位。 2.任何情况下，
16、只要转速n103，关GV和IV，n103时恢复。 转速和压力信号由硬件板检测和逻辑判断。 为了提高可靠性，OPC控制逻辑采用三选二方式。 OPC信号控制OPC电磁阀，快速关闭高、中压调门，防止机组超速。 另外，OPC信号还直接送到伺服控制回路，通过电液伺服阀，将阀门关闭。 ETS发出的停机信号经AST电磁阀快速关闭所有阀门。 电磁阀回路阀门关闭时间为0.15秒，能有效地防止机组超速。 3.DEH还提供了110超速信号，供用户选用。六、OPC保护系统 机组超速保护系统（OPC），有二条回路可以启动。原理如下：七、监视系统现场来的信号中，基本控制部分的信号直接到基 本控制计算机（DPU）。其他信号（包括ATC自 启停）经数据采集送到ATC计算机，基本控制及 ATC
