《汽轮机设备与运行(第四章)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽轮机设备与运行(第四章)（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DEH,Digital-Electric-Hydraulic Control System,汽轮机数字式电液控制系统,电子控制器,EH液压执行机构,主汽门 调节汽门,控制器,执行器,电液转换,（阀位信号）,电子控制器是混合式控制系统，由数字系统和模拟系统组成。,数字系统完成输入信息的处理、检查、设定值的计算处理和控制运算,数字系统输出通过模拟系统来设置模拟量的阀位讯号,由阀位讯号经电液伺服执行机构来控制主汽门和调节汽门,EH供油系统,EH液压执行机构,执行机构,危急遮断系统,串级PI调节,转速回路（WS）,功率回路（MW）,外回路,调节级汽室压力回路（IMP）,内回路,比较器,转速给定值,电网
2、频率,一、运行方式：Operation Type DEH可在下列任何一种方式下运行，相邻两状态方式间可无扰动切换。 二级手动 一级手动 操作员自动 ATC 1、二级手动：最低级，仅作备用，系统全部由常规的模拟部件组成。 2、一级手动：开环运行方式。操作员在操作盘上按键控制阀门开度，各按钮之间有逻辑互锁，此方式作为自动方式的备用。 3、操作员自动方式：是最基本的运行方式，用,DEH系统功能,这种方式可实现汽轮机转速和负荷的闭环控制，并具有各种保护 功能。该方式设有完全相同的A和B双机系统，两机容错，具有跟 踪和自动切换功能，也可以强迫切换。在该方式下，目标转速和 目标负荷及其速率，均由操作员自定
3、。 4、ATC运行方式：基于操作员之上。目标转速、负荷、升速 率和升负荷率均来自内部计算设备或外部设备。,二、系统功能,1、汽轮机自动程序控制（ATC）,2、汽轮机的自动调节,3、汽轮机的自动保护功能,4、机组和DEH系统的监控功能,汽轮机的自动程序控制,操作员通过一个单独按钮就能使机组从盘车转速升到同步转速，同时尽可能降低启停过程的热应力，使启动机组和机组加负荷所需的时间最少。DEH调节系统的自动程序控制，是通过状态监测，计算转子热应力，并在机组应力允许范围内，优化启停过程。用最大的速率和最短的时间实现机组启动过程的全部自动化。 ATC允许机组有冷态和热态启动两种方式。冷态启动从盘车、升速、
4、并网到带负荷。其间各操作、阀门切换全由计算机控制。 在非启停过程中，还可以实现ATC监督。,汽轮机的负荷自动调节功能,在负荷控制阶段，有以下功能： 1、有转速控制回路和负荷控制回路。 2、根据要求，可选择参与一次调频或带基本负荷。 3、负荷上下限和升降负荷率有运行人员调整设置。 4、有调节级压力反馈和电功率反馈回路，可在负荷大于10%时由运行人员选择是否投入。 5、可选择定压运行或滑压运行方式。定压时有阀门管理功能：单阀、顺序阀。保证获得最大效率。 6、主汽压力控制(TPC)和外部负荷返回(RUNBACK)等保护主要设备和辅助设备的控制方式,汽轮机的自动调节功能,7、适应电厂的炉跟机、机跟炉、
5、机炉协调等运行方式。 8、有与自动同期装置的接口，能接受从CCS协调控制系统、电厂调度装置和运行人员操作盘来的目标负荷指令，自动控制汽轮机出力。 9、对控制系统所有的重要模拟量进行3选2处理，对重要开关量进行2选，对操作员输入命令按预定的规则进行检查。 10、阀门试验：操作人员通过按钮自动对高中压缸主汽门、调节门进行全行程阀门试验。,汽轮机的自动保护功能,DEH的保护系统有如下三种保护功能：,1、超速保护（OPC）,2、危急遮断控制（ETS）,3、机械超速保护和手动脱扣,机组和DEH系统的监控功能,该系统在启停和运行过程中对机组和DEH装置两部分运行状况进行监督。内容包括：操作按钮状态指示和C
6、RT画面（16个）状态指示。其中对DEH监控的内容包括：重要通道、电源和内部程序的运行情况等；CRT画面包括机组和系统的重要参数、运行曲线、潮流趋势和故障自动显示、记录打印等。 该系统给操作员提供机组运行状态及操作指导。,一、电子控制器,1硬件,2、数字系统,3、模拟系统,电子控制器的硬件：,DEH控制柜,00：计算机柜、执行诊断监控,01：基本控制模拟量、开关量、输入输出,02：阀门控制柜,03（04）：汽机自动控制（寿命）柜,05：UPS电源柜,操作站,图象站,调试终端,操作盘,显示盘,PC机：管理CRT和打印机,CRT、打印机,基本控制调试终端,ATC调试终端,电子控制器的数字系统,硬件
7、,软件,基本控制计算机,ATC控制计算机,双机容错,数据采集、通讯、操作系统,输入输出接口,基本管理部分,基本控制部分,ATC部分,电子控制器的模拟系统,、数模转换器：将数字系统产生的阀门控制数字信号转换成模拟量信号，再送至阀门伺服回路。 、手操设备系统：当DEH的计算机系统发生故障时，运行人员可通过手操系统来实现对机组的控制，因此计算机可进行“在线”检修和维护，不影响机组的正常运行。 手操系统主要接受以下信号： 操作台来的阀位操作信号。当运行人员按操作盘上加（减）负荷（转速）时，就有一个信号手操可逆计数器，使它向增大（减小）方向记数。,记数器输出的记数值通过数模转换器向阀门伺服回路送去一个模
8、拟信号，使阀门开大（关小） 主汽门压力控制器来减负荷信号：在模拟系统中也有一个主汽门压力控制器，它是在DEH系统切换到手操时实现对主汽门压力控制的。当主汽门压力模拟量信号低于某一给定值时，它就向可逆计数器发出减负荷信号，使之向减小方向记数以便关小调节阀门，直至主汽门压力恢复到给定值或调节门开度达到全量程的29%为止。 跳闸减负荷信号：一是出现电气主开关跳闸时，就有一减负荷信号送到手操可逆计数器，使之向减小方向记数以关闭调节阀。,模拟系统 之 手操设备系统,二 DEH调节的液压伺服系统,数字部分的输出,液压伺服系统,伺服放大器,电液伺服阀,油动机,位移反馈（LVDT）,（3）执行机构是一种组合阀
9、门机构，在油动机的油缸上有一个控 制块的接口，在该块上装有隔绝阀、快速卸载阀和止回阀，并加上 相应的附加组件构成一个整体，成为具有控制和快关功能的组合阀 门机构。,（1）所有的汽阀都有一套独立的伺服系统、油动机、电液伺服阀 （开关型汽阀例外）、隔绝阀、止回阀、快速卸载阀和滤油器等， 各自独立执行任务。,（2）所有的油动机都是单侧油动机，其开启依靠高压动力油，关闭 靠弹簧力。这是一种安全型机构，例如在系统漏油等故障时，油动机 向关闭方向动作，避免事故扩大。,1、工作原理,2、电液伺服阀,3、快速卸荷阀,4、LVDT（线性差动位移变送器）,5、逆止阀 6、隔绝阀 7、滤网 8、解调器,高压主汽门（
10、调节汽门）执行机构,s,s,s,s,s,s,s,s,DEH调节系统的液压系统图,、工作原理,两个逆止阀可以防止对阀门作试验时，高压油倒回油动机,2、电液伺服阀（电液转换器）,过滤器,节流孔,节流孔,喷嘴,可动衔铁,力矩马达,线圈,弹簧管,挡板,反馈管,滑阀,压力升高,压力降低,3、快速卸载阀,去油动机,回油,逆止阀,危急遮断油（AST）总管,或OPC油总管,杯形滑阀上部建立油压,AST或OPC卸压后,杯形滑阀上部卸压，滑阀抬起,4、LVDT（线性差动位移变送器）,作用:反映油动机活塞位移， 并将位移信号反馈到综 合比较器内与DEH来的 信号综合相减，经伺服 放大器放大送往伺服阀 以控制阀门的开
11、度。,作用：检修时防止油倒流 包括：通向危急遮断总管 通向回油母管,5、逆止阀,作用：汽轮机运行状态下，更换 滤网、检修设备时用。,6、隔绝阀,滤网：10，保证油的清洁,7、滤网,作用: 与LVDT一起，使经LVDT反馈回的电势经其调整到标准信号，05V或420mA。,8、解调器,解调器,中压主汽门执行机构,作用: 遥控关闭阀门 以进行定期的 阀杆活动试验， 当电磁阀动作 时，它迅速地 将相应的中压 主汽阀的危急遮断油泄掉，从而引起快速卸荷 阀动作，相应的油动机及中压主汽阀 关闭。,二位二通电磁阀,M,中压调节汽门执行机构,Opc安全油,蝶阀型快速卸载阀,作用:遥控关闭中压调节汽阀,试验电磁阀
12、,高压主汽门（调节汽门）执行机构,中压调节汽门执行机构,高压主汽门执行机构 控制型 伺服阀、LVDT、快速卸荷阀 高压调节汽门执行机构 控制型 中压主汽门执行机构 开关型 两位两通电磁阀 中压调节汽门执行机构 控制型 试验电磁阀,汽轮机的保护和危急遮断系统,一 超速保护控制系统（OPC）,负荷部分下降，快关中压调节阀功能（CIV）,负荷下跌预测（LDA）,（1）负荷部分下降，快关中压调节阀功能（CIV）或称为功率不平衡控制（PLU）,（2）负荷下跌预测（LDA）,如果在机组负荷较高的情况下，发电机励磁电路断开（甩全负荷），则 DEH判断机组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到OPC定值（1
13、03%n0） 之前，就发出LDA置位请求，打开OPC电磁阀，提前快速关闭GV和IV，持续一段,超速保护控制（OPC）,电网短期故障如输电线路发生瞬间短路故障时，发电机功率突然降低（发电机励磁 电路未 断开），为使系统能维持运行，必须使汽机功率迅速降低，否则持续功率负 荷不平衡引起发电机功角过大失稳解列，且引起超速。中压缸排汽压力对应的机组 负荷与发电机负荷之差大于30时，快关电磁阀（CIV ）动作，迅速关闭中压调节 阀，待一定的延时（0.31 s）（有的是2s比如东方的deh）后，快关电磁阀失电， 中压调节阀恢复控制，上述过程可重复。这种功率负荷不平衡控制对电网末端的机组 尤为重要。,持续一段
14、时间（1-10s），确信转速小于103%n0，LDA复位，OPC电磁阀断电，重新建立遮断总管油压，IV重新打开，GV仍受DEH控制，在转速达到额定转速后，再行重新并网。 （3）超速保护控制（OPC） 转速超过103%n0，飞升至110%n0前，通过超速控制器的逻辑系统输出控制信号，打开OPC电磁阀，关闭GV和IV控制转速升高。,电气危急遮断控制系统（ETS）,通过DEH的自动停机危急遮断系统（AST）使汽轮机停机,电磁阀及控制块,1、危急遮断控制块 2、空气引导阀 3、跳闸试验块组件,两级阀 - 第一级阀：电磁铁控 制 ETS 正常时关闭 - 第二级阀：油压控制 - 当参数超限时，ETS 使电磁铁失电，一级阀开启，二级阀左移，保安油泄压。,EH,AST,S,（1）电磁阀的工作原理,两个电磁阀并联布置 一路拒动，另一路 仍可动作,OPC,正常：关闭状态 当n103%n0时 ，励 磁打开，OPC油管泄 放，相应的快速卸荷 阀开启，使GV、IV 关闭。 当n103% n0时，DEH控制器的OPC控制又使电磁 阀关闭，GV、IV重新开启。,S,S,（2）超速保护（OPC）电磁阀,四个电磁阀串并联
