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1、前前 言言 南京科远自动化集团股份有限公司的汽轮机数字电液调节系统 （NTK/NK） 以 “更可靠， 更易用，更先进”为特点，是新一代面向未来的经典之作。其“易用于外，坚固于芯；速度 无限，控制有方；数字互连，信息呈现”的品牌诉求集中体现了科远股份对于 NTK/NK 产品 本质的认识和不懈追求， 严苛精进的要求必将成就志向高远的领先产品。 NTK/NK 汽轮机控 制系统吸取了国内外众多同类系统的优点,系统以高速网络和功能强大的 DPU 为基础,软、 硬 件都采用了国际标准或主流工业产品， 构成开放的工业控制系统。 科远股份通过多年的控制 经验，能够使机组调节品质达到最优，保证汽轮机组的安全、经
2、济运行。 NTK/NK 控制系统使用手册(DEH、ETS、TSI)是根据客户对产品需求所编写的汽轮机综合 控制系统培训教材，主要包括以下内容： 1. 汽轮机综合控制系统技术说明； 2. 汽轮机综合控制系统逻辑设计说明； 3. 汽轮机综合控制系统操作说明。 本教材供参加我公司 NTK/NK 系统培训的学员使用，学员通过本教材可以了解、掌握 相关知识，为工作提供有利的帮助。 本教材如有不当之处，敬请各位读者批评指正。 南京科远自动化集团股份有限公司 版次：2016 年 10 月版 发行日期：2016.10.26 印刷数量：500 套 目目 录录 TT 第一章第一章 汽轮机综合控制系统技术说明书汽轮
3、机综合控制系统技术说明书 TT 1 1 T 1.1 系统概述 T . 1 T 1.2 NTK/NK汽轮机数字电液调节系统简述 T . 2 T 1.3 NTK/NK汽轮机数字电液调节系统的技术指标 T . 3 T 1.4 汽轮机数字电液调节系统主要功能 T . 4 T 1.4.1 DAS功能 T 4 T 1.4.2 自动控制系统 T . 5 T 1.4.3 汽机跳闸保护系统（ETS） T 7 T 1.4.4 汽轮机安全监测仪表（TSI） T 7 T 1.5 NTK/NK汽轮机数字电液调节系统电子部分构成 T . 8 T 1.5.1 DEH系统的电子部分 T 8 T 1.6 NTK/NK订货型号
4、T 12 TT 第二章第二章 汽轮机综合控制系统逻辑设计说明汽轮机综合控制系统逻辑设计说明 TT 1313 T 2.1 汽轮机挂闸(复位) T 13 T 2.2 阀位标定 T 13 T 2.3 摩擦检查 T 13 T 2.4 转速控制（三种启动方式互为闭锁） T 14 T 2.5 严密性试验 T 15 T 2.5.1 主汽门严密性试验 T 15 T 2.5.2 高调门严密性试验 T 15 T 2.6 超速保护试验 T 16 T 2.7 机组并网 T 17 T 2.8 负荷控制 T 18 T 2.8.1 阀位控制 T 18 T 2.8.2 功率回路控制 T 18 T 2.8.3 主汽压回路控制
5、T 18 T 2.9 一次调频 T 19 T 2.10 主汽压保护 T . 19 T 2.11 UNBACK功能 T . 19 T 2.12 甩负荷保护 T . 20 T 2.13 负荷遥控 T . 20 T 2.14 抽汽压力控制 T . 20 T 2.15 阀位限制 T . 21 T 2.16 调门活动试验 T . 21 TT 第三章第三章 汽轮机综合控制系统操作说明汽轮机综合控制系统操作说明 TT 2222 T 3.1 NTK/NK系统主要功能 T 22 T 3.2 NTK/NK系统画面介绍 T 23 T 3.3 NTK/NK系统的操作 T 25 T 3.3.1 并网前操作 T 25 T
6、 3.3.2 并网后操作 T 32 T 3.3.3 主汽压保护 T 35 T 3.3.4 主汽压控制 T 35 T 3.3.5 快减负荷 T 36 T 3.3.6 一次调频 T 36 T 3.3.7 低抽投入 T 37 T 3.3.8 活动试验 T 38 T 3.3.9 协调控制 T 39 T 3.4 其它画面操作 T 39 T 3.4.1 ETS控制 T . 39 T 3.4.2 TSI控制 T . 40 T 3.4.3 其它画面 T 41 第一章 汽轮机综合控制系统技术说明书 1 第一章第一章 汽轮机综合控制系统技术说明书汽轮机综合控制系统技术说明书 1.1 1.1 系统概述系统概述 近年
7、来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高， 中小汽轮机 （特别是抽汽机组及联 合循环机组）也陆续开始应用数字电液控制系统。中小汽轮机以供热机组为主，从控制系统角度讲即调 节系统为多变量控制系统，采用液压调节系统其控制品质不高，例如热电负荷调节产生耦合，自整性不 够，调节系统仅为比例调节，调节精度不高，超调量大，调节时间过长，高低压油动机不同步等，且调 节参数制造厂内一经整定后，现场很难改变，这在抽汽汽轮机中尤为突出，用户运行使用难度大；全液 压调节机组由于只能实现比例调节，同时同步器调节范围有限（一般 96%-106%） ，在高压机组（50MW 以内 9MPa 进汽参数）常出现滑参数
8、启动整定的调节参数不能满足额定初终参数下运行需要，例如表现 为加不满负荷或减不完负荷。 与传统的液压控制系统相比， 数字电液控制系统由于使用数字计算机技术为基础作为调节器来实现 回路变量调节和系统静态自整等，控制规律及参数（如解藕系数等）用软件实现，精确度高，能够实现 完全静态自整，采用比例积分及微分（PID）调节器，使系统静态和动态性能都得到很大的改善，使得 系统的过调量下降，稳定性增强，过程时间缩短。 NTK/NK 汽轮机控制系统， 由计算机控制部分和 EH 液压执行机构组成。 NTK/NK 控制系统包括数据采 集（DAS） 、数字电液调节系统（DEH） 、汽机紧急跳闸系统（ETS）和汽轮
9、机监测保护仪表系统（TSI）, 采用以显示器为中心的操作和控制方式。 NTK/NK 控制系统设置有完善的系统引导，操作员站上电后，系统无需运行人员干预即可正常启动 至控制画面,由于对系统所有热键都进行了可靠的屏蔽，因此，不应进行任何使系统退出的尝试。 NTK/NK 系统结构组成主要包括冗余电源、 一对控制器 DPU、 I/O 卡件 （AI 卡件， RTD 卡件， TC 卡件， PI 卡件,AO 卡件，DI 卡件，DO 卡件） 、后备手操盘、特殊信号处理装置（伺服放大，超速保护，振动， 差胀，轴向位移，OPC 等） 、一台操作员站（包括打印机） 。 操作员站与控制器 DPU 通过数据高速公路相连
10、，I/O 卡与控制 DPU 之间，通过高速现场总线相连， 当控制器 DPU 以上的设备发生故障时，可由后备手操盘直接控制阀门位置。 在 “操作员自动” 情况下， 操作员主要通过操作员站的鼠标和键盘， 进行各种控制操作和画面操作， 操作员指令传到控制 DPU，由 I/O 卡执行输出控制 第一章 汽轮机综合控制系统技术说明书 2 1.2 NTK/NK1.2 NTK/NK 汽轮机数字电液调节系统简述汽轮机数字电液调节系统简述 汽机复位（挂闸） ：通过操作员站控制启动阀电机或启动电磁阀，建立安全油压，打开自动主汽 门。 三种启动方式（手动升速/自动升速/经验曲线升速）供选择。 摩擦检查。 主汽门严密性
11、实验、调门严密性实验。 103%超速保护试验、电超速保护试验、机械超速保护试验。 自动同期(提供与同期装置的接口)。 机组并网后，DEH 将自动带初负荷以防止逆功率运行。 阀位闭环负荷控制。 功率闭环负荷控制。 主汽压力闭环控制。 DEH 可按运行人员给定的目标值及负荷变动率自动调节机组的电负荷。 抽汽控制。 主蒸汽压力保护。 一次调频。 协调控制。 故障诊断报警。 主汽门活动试验、调门活动试验。 超速保护功能（103，关调门；110，关所有阀门，停机） 。 RUNBACK 功能。 和其它系统（如 DCS）具有良好接口。 与外部通讯（RS-232，Modbus RTU） 。 第一章 汽轮机综合
12、控制系统技术说明书 3 1.3 NTK/NK1.3 NTK/NK 汽轮机数字电液调节系统的技术指标汽轮机数字电液调节系统的技术指标 转速控制范围：4 转/分3400 转/分，精度(1 转/分)； 负荷控制范围：0115，精度 0.5%； 转速不等率： 36连续可调； 升速率控制精度： (1 r/min); 甩额定负荷时转速超调量：( 7额定转速)； 调节系统的迟缓率 0.2%； 抽汽压力不等率：010； 系统平均无故障时间：MTBF20000 小时； 系统可用率：99.9%。 共模抑制比应90dB，差模抑制比应60dB。 DEH 系统能在环境温度 050、相对湿度 1095%(不结露)的环境中
13、连续运行。 第一章 汽轮机综合控制系统技术说明书 4 1.4 1.4 汽轮机数字电液调节系统主要功能汽轮机数字电液调节系统主要功能 1.4.1 1.4.1 DASDAS 功能功能 1.4.1.1 DEH 系统的操作员站的基本功能如下： 监视系统内每一个模拟量和数字量 显示并确认报警 显示操作指导 建立趋势画面并获得趋势信息 控制驱动装置 控制方式选择 调整过程设定值等 显示器画面对键盘操作指令的响应时间：一般画面不大于 1S，复杂画面不大于 2S。 显示器画面上数据的刷新周期小于 1s。 调用任一画面的击键次数，不多于二次。 1.4.1.2 趋势曲线 NTK/NK 控制系统对趋势曲线的数量没有
14、限制，可以对所有的 I/O 测点都设置趋势曲线显示。 1.4.1.3 棒状图 将测点用垂直棒状排列在一起， 形象显示数值大小和越限情况， 每个棒均有刻度比例尺和越限标记， 用不同颜色区别正常与越限。 第一章 汽轮机综合控制系统技术说明书 5 1.4.2 1.4.2 自动控制系统自动控制系统 1.4.2.1 转速控制和程序启动方式 机组并网前，控制系统工作在转速控制运行方式，此时，压力、功率调节器处于跟踪状态。 系统升速可有三种方式：就地启动、高调门手动启动、高调门曲线启动。三种启动方式互为闭锁， 即在某一状态下，机组只能由其中一种方式启动。 转速控制回路能保证机组自动迅速地冲过临界转速区。 D
15、EH 系统具有与自动同期装置的接口, 借助于自动同期装置，进行发电机自动同步调节，使汽轮机 转速与电网频率相适应， 从而实现发电机的自动同步并网， 或由操作人员在同期指示器的帮助下同步并 网。 1.4.2.2 功率闭环控制方式 机组并网后，机组运行工况稳定且功率变送器可靠时，可以投入功率闭环运行。 1.4.2.3 主汽压力控制方式 当要求由 DEH 系统来实现机组协调控制和汽机跟随方式下的汽压调节任务时， 系统中设置主汽压力 控制回路，根据给定与主汽门前压力的偏差调节高调门开度维持主汽压力稳定。 1.4.2.4 阀门试验和阀位限制 为保证发生事故时阀门能可靠动作, DEH 系统具备对调门进行在
16、线试验的功能（这里主要是指进行 活动性试验和严密性试验） ，包括主汽门和调门。 做调门严密性试验时，所有调门全关，主汽门全开；主汽门严密性试验时，所有调门全开，主汽门 关闭。 这些试验均通过操作员站在显示器上完成，在进行阀门在线试验时, 汽轮机的运行不受影响。 NTK/NK 系统还提供了阀位限制和拉阀试验功能。阀位限制是指在正常运行过程中操作员可以修改 高调门和低抽门的最大、最小开度；拉阀试验功能是指在机组启动前，提供了调门的整定功能。 1.4.2.5 超速保护功能 当汽轮机转速超过额定转速的 103时， OPC 动作系统快关调门， 当转速达到额定转速的 110时， 超速保护系统发出停机指令，关闭自动主汽门及全部调门，使机组停机。 1.4.2.6 甩负荷保护 运行中的汽轮机由于电力系统故障导致发电机跳闸或电网解列时， DEH 系统立即关闭高压调节阀和
