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1、汽轮机汽轮机DEHDEH控制系统控制系统动力工程系动力工程系汽轮机DEH控制系统课件概述汽轮机数字电液控制系统是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统，是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。随着电网峰谷差的增加，火电站中大机组的调峰任务艰巨，采用液压调节系统难以满足调峰要求，因此，DEH控制系统在国产机组的技术改造中得到了广泛的应用.汽轮机DEH控制系统课件现代DEH系统采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构。新华公司引进了西屋技术，它的逻辑设计充分的体现了西屋公司的设计思想。本文介绍了汽轮机数字电液控制系统的一般功能及硬件、软件的结构。分析了新华DEH控制逻辑中给定值处理逻辑的特点
2、；转速和负荷控制的逻辑组成；单阀和顺阀控制的优缺点以及组态图的实现；最后，介绍了一次调频和低气压保护的特点。汽轮机DEH控制系统课件前言汽轮机是带动发电机旋转发电的原动机，由于外界负荷随时都可能发生变化，而且不能大量存储，所以要求发电量与外界负荷随时保持平衡；同时要保证供电质量(频率和电压)。这些任务主要由汽轮机调节系统完成汽轮机DEH控制系统课件汽轮机调节系统发展简介第一代汽轮机调节系统是机械离心式调速器，至今已有一百多年历史。第二代是液压式汽轮机调节系统，大约出现在二、三十年代。第二代调节系统中均采用了机械传动或感应环节。因此也可称为机械、液压式调节系统。它相对第一代调节系统而言，在响应速
3、度、调节精度和减小迟缓方面有了很大的提高。汽轮机DEH控制系统课件第三代汽轮机调节系统是模拟式电液调节系统，大约出现在四十年代。这种系统采用有运算功能的电气元件取代了第一、二代系统中的感应、传递放大的机械、液压环节，而仍保留了液压执行器油动机。汽轮机DEH控制系统课件功频电液控制系统原理图功频电液控制系统原理图汽轮机DEH控制系统课件测速单元工作原理磁阻发讯器是将被测转速信号转换为相应频率信号的测量元件，由测速齿轮盘测速探头两部分组成，原理如下图所示：汽轮机DEH控制系统课件测功单元工作原理目前广泛采用的发电机有功功率测量装置主要为霍尔效应测功器，其工作原理如下图所示：汽轮机DEH控制系统课件
4、到50年代中期，才出现了不依靠机械液压式调节系统的纯电调系统。此后，随着数字计算技术的发展及其在过程自动控制领域的应用，尤其是计算机容量、速度和可靠性的飞速发展。出现了以数字计算机作为主要控制装置，以模拟式电气系统作为手操后备，采用液压执行机构的第四代汽轮机控制系统简称DEH系统。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机调节系统应用现状随着电网峰谷差的增加及核电站和水电站的增多，小火电厂的相继关闭，火电站中大机组的调峰任务艰巨，采用液压调节系统难以满足调峰要求，因此，DEH控制系统在国产机组的技术改造中得到了广泛的应用。汽轮机DEH控制系统课件DEH的组成 控制运算部分控制运算部分 :是DEH系统的核心
5、，由控制柜(包含分散控制单元DPU、通讯板、I用板)、端子柜、跳闸控制柜等构成，完成对现场采集信号的目标值、转速升速率，汽轮机逐步打开处理、网上传送、控制回路运算、逻辑功能运算等。执行机构执行机构 :包括主汽门、调节门、油动机、电液伺服闽及供油系统等。跳闸回路跳闸回路 :完成机组危急遮断功能。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机DEH控制系统课件DEH的功能的功能 新型的DEH系统，除了能够完成负荷控制、转速控制等常规控制功能外，一般还具有各种汽轮机功能试验、阀门试验和超速试验等许多附属功能。汽轮机DEH控制系统课件升速升速自动方式投操作员自动、挂闸，选择控制方式，操作员设定转速调节门，自动提升转速
6、。在此过程中，当目标值通过临界转速区时，系统自动设置升速率为最大值。此时设置其它转速目标值无效，保证汽轮机以最快的速度通过临界转速区。程控方式汽轮机挂闸启动后，如选择程控启动方式、系统值、各阶段暖机的转速及时间，实现启动冲转过程的全程自动。另外，由于考虑了机组本身热力特性，对延长机组本体使用寿命，提高热效率也有很大帮助。汽轮机DEH控制系统课件摩摩擦擦检检查查机组在操作员自动状态挂闸，操作员投入摩擦检查功能。自动设置某一转速目标值及升速率，转速升到后，目标值置零，调门关下，进行摩擦检查。再按摩擦检查按钮，退出摩擦检查方式。自动同期自动同期 机组升速到同期转速区，电气专业投入同期装置后，向DEH
7、发出“同期允许”信号，DEH系统接收此信号并投入“自动同期”功能，并将此“投入”信号返回电气控制系统。同期装置根据机组转速与网频的差距，向DEH发送“同期增减”信号以调整机组转速与网频同步，准备机组并网。此时DEH处于一种“遥控”状态。汽轮机DEH控制系统课件并网带负荷并网带负荷 机组并网成功后，DEH控制系统将功率目标值设定为额定功率的2%5,目标值和给定值为相应功率的阀位开度。投入功率回路后，操作员可设定负荷目标值及升降负荷率，机组功率值将以此速率向目标值变化。投入功率回路瞬间，给定值、目标值应该自动跟踪机组功率值，实现回路投切过程无扰动.汽轮机DEH控制系统课件参参与与一一次次调调频频D
8、EH系统均设计有一次调频回路，其工作原理是：机组转速以3000rmin为目标值，频差以一定的函数对应为负荷指令叠加到目标值上。为防止反复调节引起目荡，应设置一定的频差控制死区。汽轮机DEH控制系统课件参参与与协协调调控控制制 大型机组的协调控制是机组必备的功能之一。协调控制的实现，综合考虑了机组与炉膛不同被控对象的特性，在很大程度上改善了机组的负荷响应能力，也减少了运行人员由于负荷变动进行的运行操作，降低了劳动强度。汽轮机DEH控制系统课件单单阀阀顺顺序序阀阀切切换换机组运行过程中可工作在“单阀”或“顺序阀”两种阀门控制方式。在“顺序阀”控制方式下，机组升降负荷时，应按阀门流量特性要求依次开启
9、或关闭相应阀门，以减小截流损失，提高机组运行的稳定性。在“单阀”控制方式下，各阀门恢复开度一致。切换过程中，应尽量保持功率值无扰。汽轮机DEH控制系统课件主主汽汽压压控控制制(TPL)阀位控制、额定主汽压、满负荷工况时，可投入主汽压控制。具体方法是设定主汽压定值，按“主汽压控制”钮，当主汽压小于定值时，调门开度减小，保证主汽压不会出现过低的情况。汽汽轮轮机机调调压压力力(TCP)设定主汽压值，投入TCP，当主汽压高于设定时，调门开大；主汽压低于设定时，调门开小，以维持主汽压波动小于一定范围。汽轮机DEH控制系统课件超速保护和超速试验超速保护和超速试验阀门在线试验阀门在线试验汽轮机DEH控制系统
10、课件第一章给定值的产生目标值与给定值的区分目标值是由程序员在显示屏上给定的值，它和速率一起给出，来作为汽轮机的原始控制信号。给定值是目标值经过处理，即给定值处理后得到的值。汽轮机DEH控制系统课件汽机的启动方式冷态启动又叫BYPASSOFF(旁路关闭)方式启动。当高压主器阀前的压力和温度达到要求时（以300MW汽轮机为例，主气压4.2MP, 主气温350摄氏度），RSV、GV、IV均开启。由GV控制汽机转速从盘车转速上升到2900r/min.在2900r/min时，进行阀切换。GV全开，由TV控制汽机继续升速。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机的操作方式和目标值的产生CCS机组协调控制方式由CCS
11、指令直接控制高压调门的开度。OA操作员自动控制方式操作员直接设置目标值和速率。并网前，设定的是目标速度和升速率；并网后，设定的是目标负荷和升负荷率。AS自同期方式接受自同期装置来的增减命令，调节机组的电压频率。ATC汽机自启动程序控制控制系统根据汽机的状态和转子的应力来设转速升率或升负荷率，达到自动控制的目的汽轮机DEH控制系统课件机组的运行方式协调控制当投入协调控制系统CCS时，DEH只需投入速率反馈回路（起到保护作用）。这时，DEH接收来自CCS的负荷值领取控制汽轮机的阀位。以汽机为主这种运行方式是以汽机调功率，汽机可以参加一次调频。这时，可以投入主蒸汽压力低保护功能。保护的原理是：当主蒸
12、汽压力降到设定值的90%时，汽轮机自动降低负荷，以保持锅炉的出口压力。注意，最多降到20%额定负荷为止。机跟炉汽机不参加电网的一次调频，只维持锅炉出口汽压的稳定。汽轮机DEH控制系统课件汽机转速的目标值一般依次设为以下四个转速摩擦检查转速600r/min暖机转速2040r/min阀门切换转速2900r/min额定转速3000r/min汽轮机DEH控制系统课件新华DEH给定值控制新华DEH系统给定值产生指令的具体算法与一般使用斜坡增减函数发生器产生按一定速率增减指令的方法不同，指令变化采用类似“循环增量法”的方法，即在每个运算周期中将经过速率选择运算的变化速率累加到指令上。运算周期是分散控制单元
13、DPU的“页周期”，对于每一个“页周期”，DPU中所有的页都会执行一次。“页周期”一般取50200ms，所以若变负荷速率取为6MWmin，页周期取200ms，即每秒完成5次页计算，则折算到DUP页中的速率为6(605)0.02。无论是CCS的负荷指令，还是RB、FCB开关指令，都是经过这样的指令形成逻辑转换为DEH自身的负荷指令的。汽轮机DEH控制系统课件转速控制时给定值的产生转速控制时给定值的产生当机组从盘车转速上升到2900转的过程中，高压调门全开，由高压主汽门控制蒸汽流量。这时由操作员给出目标转速和升速率。当经过临界转速时，升速率加快，一般为600转每分钟，以使汽机快速通过临界区，减少机
14、组振荡。转速值和给定值的反馈值相累加，是给定值不断增加。具体过程如下当升速率设为100转每分钟时，经过除法器的运算，每一个周期0.2秒内转速给定值增加三分之一转，一分钟之内实现升速率为100转。要想改变升速率，就要改变除法器的参数，除数该为150时，能实现升速率为200转每分钟。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机DEH控制系统课件当转速上升到了2900转，以一定速率关小GV，TV开度不变，转速下降。当转速下降到2850r/min时，GV保持不变，TV以一定速全开。当TV全开后,阀门切换结束。在以后的升速率和升负荷的过程中，均由高压调门GV来控制汽机的进汽量。阀门切换以后，自动准同期投入，自动准同期
15、的增减信号直接和转速给定值的返回值想累加，形成下一个周期即0.2秒以后的给定值输出。汽轮机DEH控制系统课件负荷控制时给定值的产生负荷控制时给定值的产生自动同期方式下，机组实现并网，并且带上初始负荷。DEH控制方式下，操作人员直接给出升负荷率。当主汽压力控制投入时，则由双向的TCP速率来代替升负荷率，这样能有效控制主汽压力的波动。如果此时汽机辅机故障，主要是凝汽汽真空低，则会产生RB信号来关小阀门。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机DEH控制系统课件如果此时主汽压力过低，当主汽压力低保护投入时，则会产生TPL信号来关小阀门。注意，主汽压低保护信号TPL是单向的，它为负值，它只在气压很低的时候才动作
16、；主气压控制信号时双向，它投入时，当压力出现波动时，就不断频繁动作。OA(RATE)/TCPTPLRB三个信号之一能够与给定值的返回值相累加，形成下一个周期即0.2秒以后的给定值输出。汽轮机DEH控制系统课件当机组不是处于以汽机为主的DEH控制方式时，而是协调控制方式时，则CCS系统在每个周期都产生脉冲信号，即CCS增减信号，该信号与给定值的返回值相累加，形成下一个周期0.2秒以后的给定值输出。汽轮机DEH控制系统课件以上过程中产生的累加值还要经过三个步骤的修正：1跳闸的情况下，上面过程产生的输出无效，给定值输出强制为零。2上述值还需要经过负荷高限和负荷低限的限制3再经过一次调频的修正。最后才
17、形成负荷给定值。汽轮机DEH控制系统课件负荷控制给定值产生中需要说明的几个问题TPL 低蒸汽压力低保护速率的产生低蒸汽压力低保护速率的产生主汽压控制主汽压控制(TPL)的原理阀位控制、额定主汽压、满负荷工况时，可投入主汽压控制。具体方法是设定主汽压定值，按“主汽压控制”钮，当主汽压小于定值时，调门开度减小，保证主汽压不会出现过低的情况。汽轮机DEH控制系统课件主汽压控制主汽压控制(TPL)的逻辑图汽轮机DEH控制系统课件如图所示必须将蒸汽压力信号转变成功率信号。如本图中操作员压力限制一般为额定主蒸汽压力的90%，加法器的系数设为-0.1和+0.1。设额定主蒸汽压力为10MW，TPL投入，正常运
18、行时，实际主蒸汽压力为10MW左右,输出的TPL速率为10*0.1-9*0.1=0.1MW.一分钟之内，TPL速率值为0.1*5*60=30MW这个速率是很快的，小选中一般不会选定。汽轮机DEH控制系统课件但是，当实际主蒸汽压力降低到9.4MW时，输出的TPL速率为9.4*0.1-9*0.1=0.04MW.一分钟之内，TPL速率值为0.04*5*60=12MW当它小于升负荷率值的时候，就可能通过小选选上。汽轮机DEH控制系统课件功率初值的产生功率初值的产生产生功率初值的原理产生功率初值的原理 机组并网成功后，控制系统将功率目标值设定为额定功率的2一5，目标值和给定值为相应功率的阀位开度。汽轮机
19、DEH控制系统课件产生功率初值的逻辑产生功率初值的逻辑 汽轮机DEH控制系统课件该逻辑设计的精华在于乘法器中的定压修正因子修正因子=额定主汽压/平均主汽压当平均主汽压力偏小时，功率初值小于5%，阀门开度小，有利于恢复主汽压，保证机组的发电能力。当平均主汽压偏大时，功率初值大于5%，阀门开度大，有利于降低主气压，充分发挥机组的发电能力汽轮机DEH控制系统课件第二章转速和负荷控制DEH速度控制系统DEH系统处于速度控制状态时，设定值是目标转速，它和转速反馈信号构成反馈控制回路。汽轮机DEH控制系统课件当机组转速小于2900rmin时，由主汽门来执行调速任务，调节阀门处于全开状态。当汽轮机转速升至2
20、900rmin后，DEH系统将进行主汽门与调门的切换，由调门控制转速，主汽门全开。DEH系统输出调门开度需求信号。这时需判断是单阀控制方式还是顺序阀控制方式。如果是顺序阀控制方式，调门接受经阀门管理程序运算后的开度指令信号。汽轮机DEH控制系统课件转速控制系统的特点1转速控制器一般为纯积分作用2转速控制器的输出有限制器的作用3在手动方式时，转速控制器跟踪实际阀位。4转速超过103%时，或BR=1,转速控制强制输出为0汽轮机DEH控制系统课件DEH负荷控制系统新华DEH控制系统的负荷控制系统主要由转速控制、功率控制、压力控制、阀门控制和被控对象（汽轮发电机组）等五个环节组成。它是一个多参数、多回
21、路的反馈系统。其中转速、功率和压力控制是闭环方式，而阀门控制是开环方式。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机DEH控制系统课件负荷控制系统中的负荷指令信号负荷控制系统中的负荷指令信号负荷控制系统中的负荷指令信号包活两部分：一是机组在稳定运行状态下，运行人员或电网调度给出的负荷指令；二是反映电网负荷要求的频差信号，它反映电网负荷变化的大小和方向。汽轮机DEH控制系统课件反应快的PI回路对机组起了粗调作用；反应慢的电功率回路起细调作用。两个控制回路都采用PID控制，细调是通过电功率回路的PID输出与负荷设定值相乘后作为PI回路设定值。汽轮机DEH控制系统课件转速控制回路转速控制回路负荷控制回路通常是在机
22、组并网后开始工作的，这是转速控制回路的转速偏差实际上反映的是汽轮机转速与同步转速的偏差，也就是发电机输出功率的实际频率和额定频率（50HZ）之间的频率偏差n。为了使机组的出力随电网频差变化及时修正，达到机组参与一次调频的目的。当出现频差时应通过负荷控制回路去改变进汽量以维持汽轮机转速在同步转速，因此，频差信号必须转换成对应的功率频差形式才能送入负荷控制回路。这就要实现一次调频信号的转变.汽轮机DEH控制系统课件当汽轮发电机并网运行时，速度控制回路（也称一次调频回路）自动投入。一旦该回路投入，运人员无法切除该回路。只有当油开关跳闸，或速度通道故障后，该回路才会自动切除。汽轮机DEH控制系统课件功
23、率和压力控制回路功率和压力控制回路对于只采用速度反馈信号的汽轮机控制系统。不但由于中间再热机组蒸汽容积很大，会在动态过程中产生功率滞后，而且新蒸汽压力变化，还会引起机组功率波动，这不利于保持电网频率稳定，也不利于机组稳定运行。为此，DEH设计了功率和压力控制回路，二者组成了负荷控制的串级系统。汽轮机DEH控制系统课件汽轮机DEH控制系统课件功率给定值经过一次调频的修正，输出值N0表示开大或关小阀门的程度。负荷回路的设计特色：1机组负荷率以20%为界限，分段控制调节器的积分系数2根据主汽压力来控制功率的调节力度。解释如下汽轮机DEH控制系统课件功率和速度级压力闭环控制逻辑图中Y的产生过程为：a的
24、值在附近，是一个无量纲的数。它跟主汽压的关系如下图，符合函数F(X）：汽轮机DEH控制系统课件主汽压低时，a小于，Y值变大，调节器动作大主汽压高时，a大于，Y值变小，调节器动作小这样，根据主蒸汽压力来控制功率的调节力度，可以使功率控制更加平滑。汽轮机DEH控制系统课件一次调频的原因一次调频的原因汽轮机发电机组的出力除满足负荷指令的要求外，当电网负荷变化引起周波变化时，网内各机组相应改变其出力以维持电网频率稳定。也就是说，并网运行的机组应参与电网的一次调频。因此，DEH系统的负荷指令应该经过频率的矫正。DEH系统中的一次调频回路-速度反馈回路，在机组并网运行时是自动投入的，会使SPI=1。一旦一
25、次调频速度反馈回路投入，除非油断路器跳闸、BR=0或速度通道故障，否则该回路不会自动切除。第三章第三章 一次调频和主蒸汽压一次调频和主蒸汽压力低保护力低保护汽轮机DEH控制系统课件一次调频的原理一次调频的原理它是将机组的实际转速与额定转速比较后的差，经过“死区-线性-限幅”的非线性处理后，得到速度补偿系数x，x与负荷设定值REFDMD之和形成了频率校正后的负荷设定值。汽轮机DEH控制系统课件一次调频处理过程原理图汽轮机DEH控制系统课件将速度偏差经过一死区处理，以滤掉速度信号中的高频低幅干扰。当速度偏差经过不灵敏区后，则速度校正量x与偏差WS之间呈线性关系。在频差超出一定范围时，因中间再热机组
26、的负荷适应能力受锅炉的限制而采取了限幅措施。汽轮机DEH控制系统课件DEH控制器中，在校正环节不灵敏区的宽度和线性放大系数，可以很方便地由程序员或工程师通过键盘调整.死区越宽，机组参与电网调频的能力越差.死区趋向无穷时，相当于速度反馈回路已切除，机组带基本负荷运行。汽轮机DEH控制系统课件线性放大系数可根据机组在电网中承担调频任务的大小来选择，机组所承担的一次调频区百分调频任务重，放大系数大，不等率小，静态特性曲线越倾斜一般情况下，减负荷时的放大系数大于加负荷的放大系数。调整放大系数，就改变了机组的不等率，即改变了机组的一次调频能力。汽轮机DEH控制系统课件蒸汽压力低保护蒸汽压力低保护主蒸汽压
27、力突然下降很多对汽轮机的末级叶片运行将产生不利的影响。为了防止此种情况的发生，DEH中设计了其压低保护逻辑。当主蒸汽压力低于运行的要求时，产生一个逻辑信号，此信号使功率给定值REF1保持不变，并且产生一个以一定变化率向负方向变化的百分比信号，此信号在加法器重与不变的REF1相加，减少了功率给定值，变为REF1，产生了一个关闭调门的信号，直到主蒸汽压力恢复到安全值为止。逻辑图如下汽轮机DEH控制系统课件主蒸汽压力低保护图如下汽轮机DEH控制系统课件第四章阀门管理高压调节阀门的控制方式有两种：单阀控制（节流调节）顺序阀控制（喷嘴调节）汽轮机DEH控制系统课件单阀控制方式单阀控制方式因为调节阀同时开
28、启，使汽轮机全周进汽。因此汽缸受热膨胀均匀，有利于提高启动和变负荷速度。但是，在部分负荷时各阀门都有节流损失，因而经济性较低。顺序阀控制方式顺序阀控制方式 因为各调节阀门依次开启部份负荷时，只有一个阀门有节流损失，其余阀门或者全开，或者全关，因而经济性较高。但是部份阀门开启，高压进汽为部份进汽，使喷嘴和高压缸各部分受热不均，不利于快速启动和变负荷汽轮机DEH控制系统课件单阀/顺序阀流量关系图汽轮机DEH控制系统课件单阀和顺序阀的热耗率曲线汽轮机DEH控制系统课件阀门管理问题的提出为了保证经济性的要求，汽轮机传统的调节方式是采用喷嘴调节，并通过凸轮配汽机构保证各调节门按预定的顺序开启。过去，大型
29、机组一般是带基本负荷，喷嘴调节方式尚能适应。然而，大机组发展至今，对快速变负荷，如调峰的要求越来越高。喷嘴调节方式就很难适应了。而采用节流调节，部分负荷时要牺牲经济件，这是设计师和用户都难以接受的事。汽轮机DEH控制系统课件阀门管理的原理为了解决快速性和经济性的矛盾,在启动、升速和升负荷过程，采用节流调节，当升负荷稳定后，将节流调节方式转换为喷嘴调节。就是说，要求在机组运行中实现节流调节和喷嘴调节的无扰转换，这就是阀门管理的思想。汽轮机DEH控制系统课件阀切换逻辑原理图汽轮机DEH控制系统课件乘法器说明输出Y=(K1*X1+t1)（K2*X2+t2)顺阀K1=-1,K2=1,t1=1,t2=0
30、时Y=(-X1+1)X2单阀K1=1,K2=0,t1=1,t2=0Y=X1*X2上式中：X1由专门的逻辑电路产生X2指PI输出由单阀向顺序阀切换的过程，实质上就是系数X1由向转换的过程。系数X1和时间的关系图如下汽轮机DEH控制系统课件汽轮机DEH控制系统课件系数X1从向转变的过程逻辑原理图汽轮机DEH控制系统课件说明在没有并网或跳机时是单阀控制低负荷时，一般也是单阀控制阀门切换过程：假设此时PI输出为的开度，现在单阀向顺序阀转变。t=0时顺阀Y=0单阀Y=30各阀门开度等于单阀模块的值。GV1到GV4执行机构按照单阀时流量和开度关系f(x)进行开启汽轮机DEH控制系统课件t=12S,X1=1
31、-(0.2/120)*(1/0.2)*12=0.9此时顺序阀Y0.1*30%=3%F(x)单阀Y0.9*30%=27%f(x)阀门开度为3%F(X)+27%f(x)汽轮机DEH控制系统课件不同重叠度下调节级流量和效率曲线汽轮机DEH控制系统课件 DEH中的超速保护和危急遮断系统中的超速保护和危急遮断系统在汽轮机运行过程中，某些参数严重超标会造成设备损坏，因此在汽轮机DEH控制系统中设有超速保护和危急遮断系统，以提高机组运行的安全性。 汽轮机DEH控制系统课件一、超速保护控制器（超速保护控制器（OPC）超速保护控制器（OPC）是防止汽轮机超速的第一道防线，当汽轮机由于甩负荷或其它原因使转速超过1
32、03额定转速时，超速保护控制器（OPC）会发出指令并通过相应的阀门伺服系统迅速关闭高中压调门（GV或IV），防止汽轮机转速继续上升引起危急遮断系统动作而停机。汽轮机DEH控制系统课件超速保护控制器（OPC）具有以下功能部分甩负荷引起转速上升时，快关中压调门（IV）功能负荷下跌预测功能103超速保护功能汽轮机DEH控制系统课件 二、危急遮断保护系统二、危急遮断保护系统汽轮机DEH控制系统中的危急遮断保护系统包括：电气危急遮断保护系统（ETS）电气超速遮断保护系统机械超速危急遮断系统汽轮机DEH控制系统课件1、电气危急遮断保护系统（、电气危急遮断保护系统（ETS）电气危急遮断保护系统（电气危急遮断
33、保护系统（ETS）的保护项目）的保护项目（1）电气超速遮断保护（）电气超速遮断保护（OS）（2）轴向位移遮断保护（）轴向位移遮断保护（TB）（3）轴承供油油压低遮断保护（）轴承供油油压低遮断保护（LBO）（4）EH抗燃油油压低遮断保护（抗燃油油压低遮断保护（LP）（5）凝汽器真空低遮断保护（）凝汽器真空低遮断保护（LV）汽轮机DEH控制系统课件 电气危急遮断保护系统（电气危急遮断保护系统（ETS）工作原理）工作原理电气危急遮断保护系统的硬件是由电气遮断组件、电源板、继电器板、遮断和保持继电器板以及端子排等组成，统一布置在遮断电气柜内，承担全部电气危急遮断保护项目的控制任务。电气危急遮断保护系统
34、逻辑电路图如下图所示：汽轮机DEH控制系统课件2、机械超速危急遮断保护系统、机械超速危急遮断保护系统机械超速危急遮断保护系统是一个独立的系统，与常规的液压控制系统中的超速保护基本相同，在机组超速时通过机械动作实现紧急停机。它的传感器为飞锤式传感器，装于转子延伸轴的横向孔中，其质量中心与转子的几何中心偏置，并通过弹簧将飞锤紧固在横向小孔中，利用弹簧约束力与离心力平衡的原理来设计动作的转速。汽轮机DEH控制系统课件设飞锤的质量为m，飞锤质心与转子几何中心的偏心距为a，飞锤出击距离为x，离心力为C，转子角速度，则飞锤离心力与角速度的关系为：从式中可以看出，只要确定了转子角速度，便可计算出离心力，再根
35、据弹簧的约束力F的方向与离心力的方向相反，可以得到约束力F与了心力c的关系：当CF时，飞锤不出击；当CF时，飞锤出击，通过机械遮断系统动作而实现紧急停机。汽轮机DEH控制系统课件机械超速危急遮断保护系统原理图如下机械超速危急遮断保护系统原理图如下汽轮机DEH控制系统课件第五章第五章EH抗燃油系统和抗燃油系统和DEH液液 压伺服系统压伺服系统EH高压抗燃油DEH执行机构（液压伺服系统）汽轮机DEH控制系统课件EH高压抗燃油高压抗燃油是一种三芬基磷酸脂合成油。它具有良好的润滑性能、抗燃性能和流体稳定性。自然点为560以上，因而在事故情况下，当高压动力油漏到高温部件上时，不易发生火灾。但抗燃油价格昂
36、贵，具有一定腐蚀性，并且对人体健康有危害，需要设置单独的供油系统。EH供油系统主要由EH油箱、高压油泵、控制单元、蓄能器、过滤器、冷油器、抗燃油再生装置及其他有关部套组成。汽轮机DEH控制系统课件 EH抗燃油供油系统组成原理图汽轮机DEH控制系统课件油箱：是EH供油系统最重要的设备之一，用不锈钢板制成。油箱顶部装有浸入式加热器、控制单元组件、各种监视仪表和维修入孔等。油箱底部有一个手动泄放阀，油箱上还装有加油组件以及供油质监督取样的取样阀。油箱除有就地的指示油位计外，还设有2个浮子式油位继电器，分别用于低油位报警和低油位遮断停机。油箱油温由指针式温度计和温度控制继电器控制，保持系统在正常油温范
37、围下运行。汽轮机DEH控制系统课件高压油泵：是整个油系统的压力来源，它提供驱动阀门动作的高压动力。系统共有两台高压油泵并联在油箱下方，并且相互独立，互为备用。油箱控制单元：是一个由卸荷阀、逆止阀、过压保护阀、截止阀和四个金属过滤器等组成的组合装置，安装在EH油箱顶盖上。蓄能器：为了维持系统的油压在卸荷阀的两个动作油压之间相对稳定，以防止卸荷阀或过压保护阀反复动作，在本机组EH油系统中装有5只活塞式蓄能器，也称高压蓄能器。其中一只安装在调节汽阀附近的支架上，另外的四个低压蓄能器安装在通向油箱的压力回油管路上。汽轮机DEH控制系统课件冷油器和滤油器：所有的EH回油在送回油箱以前均流过滤油器和冷油器
38、，正常运行时，只需一套装置便可以满足系统需要，另一套作为备用装置。EH油再生装置：是一种用来储存吸附剂使抗燃油再生的组件，它主要由硅藻土滤油器与波纹纤维滤油器串联而成，通过节流孔的管道与高压油集中管相通。汽轮机DEH控制系统课件DEH控制系统的液压伺服系统控制系统的液压伺服系统阀门的液压伺服控制系统分为控制型和开关型两种控制型高压主汽门和高、中压调门的液压伺服控制系统属于控制型开关型中压主汽门的液压伺服控制系统属于开关型汽轮机DEH控制系统课件控制型阀门的液压伺服控制系统，可在它控制的范围内，把阀门控制在所需要的任意中间位置上，并能按比例进行调节。其系统组成主要包括以下2大部分：数字控制部分线
39、性位移变送器（LVDT）解调器、比较器、放大器、电液转换器执行机构油动机相应的控制汽阀一、控制型阀门的液压伺服控制系统一、控制型阀门的液压伺服控制系统汽轮机DEH控制系统课件控制型阀门液压伺服控制系统工作原理图汽轮机DEH控制系统课件由电液转换器、油动机、线性位移变送器、解调器、比较器和伺服放大器构成的液压伺服控制回路可以用如下图所示的方框图表示：汽轮机DEH控制系统课件1、电液转换器的工作原理、电液转换器的工作原理电液转换器也是一种控制元件。用它将电液控制部分和液动系统联系起来，同时又把微弱的电信号放大为液压信号，由液压动力去控制油动机。1、永久磁铁；2、线圈；3、导磁体；4、衔铁；5、弹簧
40、管；6、喷油口；7、反馈杆；8、滑阀；9、节流孔汽轮机DEH控制系统课件2、快速泄载阀的工作原理、快速泄载阀的工作原理快速卸荷阀装在油动机液压块上，它主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时，在危机脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后，可使油动机活塞下的压力油经快速卸荷阀释放。原理如下图所示：汽轮机DEH控制系统课件在快速卸荷阀中有一个杯状滑阀，在滑阀下部的腔室与油动机活塞下的高压油路相通，在滑阀底部中间有一个小孔，使少量压力油通到滑阀上部。滑阀上部的油室一路经逆止阀与危急遮断油相通，而另一路是经一针形阀控制通到油动机活塞上腔，调整针形阀的开度可以调节滑阀上的油压。在正常运行时，滑阀上的油压作用
41、立加上弹簧力大与滑阀下高压油的作用力，使杯形滑阀压在底座上，并将滑阀套下部圆周上与回油相通的油口关闭。汽轮机DEH控制系统课件3、油动机工作原理油动机一般有旋转式和往复式油动机两种，而往复式油动机又分为双侧进油油动机和单侧进油油动机。目前国内外制造的汽轮机其执行机构都是采用往复式油动机。油动机的结构，不仅是一只驱动调节阀门的油缸，为了使油缸活塞能上下移动迅速换向，还必须有一只错油门来控制油缸活塞上下部的进排油。单侧进油油动机在开启阀门时，有压力油通往油动机活塞下部，克服阀门上面弹簧力，使活塞向上移动打开阀门；而关闭时，活塞下部通回油，阀门关闭靠弹簧力迅速关闭。汽轮机DEH控制系统课件 二、开关型阀门的液压伺服控制系统二、开关型阀门的液压伺服控制系统开关型阀门机构只有全开或全关两种工作状态，没有阀位调节功能，其液压伺服控制系统工作原理如下图所示：汽轮机DEH控制系统课件
