DEH的基本工作原理

1、上DEH的基本工作原理DEH控制系統(tǒng)的主要目的是控制汽輪發(fā)電機組的和功功率，從而滿足電廠供電的要求。對于供熱機組DEH控制還將控制供熱壓力或流量。DEH系統(tǒng)設(shè)有轉(zhuǎn)速控制回路，電功率控制回路，主汽壓控制回路，超速保護(hù)等基本控制回路以及同期，調(diào)頻限制，信號選擇，判斷等邏輯回路。DEH系統(tǒng)通過電液伺服閥控制高壓閥門，從而達(dá)到控制機組轉(zhuǎn)速，功率的目的。機組在啟動和正常運行過程中，DEH接收CCS指令或操作人員通過人機接口所發(fā)出的增減指令，采集汽輪機組的轉(zhuǎn)速和功率以及調(diào)節(jié)閥的位置反饋等信號，進(jìn)行分析處理，綜合運算，輸出控制信號到電液伺服閥，改變調(diào)節(jié)閥的開度，以控制機組的運行。機組在升速過程中（即機組沒有

2、并網(wǎng)），DEH控制系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)回路來控制機組的轉(zhuǎn)速，功率控制回路不起作用。在此回路下，DEH控制系統(tǒng)接收現(xiàn)場汽輪機的轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)DEH三取二；邏輯處理后，作為轉(zhuǎn)速的反饋信號。此信號與DEH的轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行比較后，送到轉(zhuǎn)速回路調(diào)節(jié)器進(jìn)行偏差計算，PID調(diào)節(jié)，然后輸出油動機的開度給定信號到伺服卡。此給定信號在伺服卡內(nèi)與現(xiàn)場LVDT油動機位置反饋信號進(jìn)行比較后，輸出控制信號到電液伺服閥控制油動機的開度，即控制調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制機組轉(zhuǎn)速。升速時操作人員設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率。機組并網(wǎng)后，DEH控制系統(tǒng)便切到功率控制回路，汽機轉(zhuǎn)速作為一次調(diào)頻信號參與控制。在此回路下有兩種調(diào)節(jié)方式：(1)閥位控制方

3、式(功率反饋不投入。，)：在這種情況下負(fù)荷設(shè)定是由操作員設(shè)定百分比進(jìn)行控制。設(shè)定所要求的開度后，DEH輸出閥門開度給定信號到伺服卡，與閥位反饋信號進(jìn)行比較后輸出控制信號到電液伺服閥從而控制閥門開度，以滿足要求的閥門開度。在這種方式下功率是以閥門開度作為內(nèi)部反饋的，在實際運行時可能有誤差，但這種方式對閥門特性沒有高的要求(2)功率反饋方式：這種情況下，負(fù)荷回路調(diào)節(jié)器起作用。DEH接收現(xiàn)場功率信號與給定功率進(jìn)行比較后送到負(fù)荷回路調(diào)節(jié)器進(jìn)行差值放大，綜合運算，PID調(diào)節(jié)輸出閥門開度信號到伺服卡，與閥位反饋信號進(jìn)行比較后，輸出控制信號到電液伺服閥，從而控制閥門的開度，滿足要求的功率。投入功率控制要求閥

4、門流量特性較好，否則將造成負(fù)荷波動。汽輪發(fā)電機組來說，調(diào)節(jié)閥的開度同蒸汽流量存在非線性關(guān)系,因此要進(jìn)行閥門的線性修正，DEH控制系統(tǒng)設(shè)計了閥門修正函數(shù)F(X)來進(jìn)行閥門的線性修正。機組跳閘時，置閥門開度給定信號民為0,關(guān)閉所有閥門。DEH控制系統(tǒng)設(shè)有OPC保護(hù)，閥位限制和快卸負(fù)荷等多種保護(hù)。還可設(shè)定一次調(diào)頻死區(qū)。DEH控制系統(tǒng)有汽機遠(yuǎn)控，汽機自動和汽機手動三種運行方式。(2)主汽壓控制回路作為DEH的輔助控制回路，以操作員設(shè)定值為給定，以實際主汽壓作為反饋，通過PID調(diào)節(jié)器對機側(cè)主汽壓進(jìn)行閉環(huán)控制。1.3.3運輸行方式DEH有如下運行方式：1. 3.3.1操作員控制這是最常用的運行方式。這種運

5、行方式又對應(yīng)如下幾種運行狀態(tài)：轉(zhuǎn)速控制，功率控制，功率反饋控制，主汽壓力控制及閥位控制等。2. 3.3.2手動盤手動手操盤手動運行方式是緊急狀態(tài)下應(yīng)急控制方式。2.3. 3.3協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)控制運行方式是DEH在閥位方式下，接受協(xié)調(diào)指令開關(guān)敲門脈沖(或模擬量)的控制方式。ETS保護(hù)系統(tǒng)工作原理ETS即汽輪機緊急跳閘保護(hù)系統(tǒng)，用來監(jiān)視對機組安全有重大影響的某些參數(shù)，以便在這引起參數(shù)超過安全值時，通過該系統(tǒng)去關(guān)閉汽輪機的全部進(jìn)汽閥門，實現(xiàn)緊急停機。ETS系統(tǒng)具有各種保護(hù)投切，自動跳閘保護(hù)，首出原因記憶等功能。當(dāng)下例任一條件出現(xiàn)時，ETS可發(fā)出汽機跳閘信號，使AST電磁閥動作，實現(xiàn)緊急停機。汽機超速1

6、10%（DEH來）汽機超速110%（超速保護(hù)裝置來）軸向位移大二值（+1。3mm,_0.7mmTSI來）脹差超過二值（+4.5mm_3.5mmTSI來）振動高二值（大于等于80um）#1#4徑向軸承溫度超過110攝氏度（4點，邏輯或）#1#4徑向軸承回油溫度超過75攝氏度（4點邏輯或）正推力瓦溫度超過110攝氏度（10點，邏輯或）正負(fù)推力瓦回油溫度超過75攝氏度（2點，邏輯）潤滑油壓力低四值0.02僦地來）發(fā)電機主保護(hù)動作（電氣來）DEH停機保護(hù)動作（DEH來）手動停機（雙按鈕，布置在操作臺上）（無投切）DEH控制系統(tǒng)主要功能1. 沖轉(zhuǎn)前可遠(yuǎn)方自動掛閘2. 整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)關(guān)系3. 啟動前的控

7、制4. 轉(zhuǎn)速控制5. 負(fù)荷控制6. 并網(wǎng)帶初負(fù)荷7. 負(fù)荷反饋控制8. 一次調(diào)頻9. CCS控制10. 負(fù)荷限制11. 快減負(fù)荷12. 閥位限制13. 主汽壓力控制14. 主汽壓力低保護(hù)15. 超速控制16. 在線試驗17. 可以在工程師站進(jìn)行參數(shù)修改，組態(tài)18. 具有完整的數(shù)據(jù)記錄，顯示及打印功能掛閘1,自動掛閘自動掛閘的投入條件，需同時滿足：（1）“脫扣”為真（2）“掛閘”接鈕按下2,自動掛閘的復(fù)位條件，任一條件成立：（1）“掛閘”為真（2）“自動掛閘”投入30秒后。界面手動掛閘可以實現(xiàn)遠(yuǎn)方掛閘，掛閘動作依靠掛閘電磁鐵得電建立復(fù)位油實現(xiàn)。手動掛閘在開關(guān)投入后，即可控制掛閘電磁鐵得電建立復(fù)位

8、油，故機組正常運行時應(yīng)將手動掛閘開關(guān)置于切除位。整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)關(guān)系的目的在于使油動機在整個行程上均能被伺服閥控制。復(fù)位給定信號與油動機行程的關(guān)系為：給定0100%對應(yīng)升程0100%。為保持此對應(yīng)關(guān)系有良好的線性度，要求油動機上作反饋用的LVDT,在安裝時應(yīng)使其鐵芯在中間線性段移動。允許整定條件為：需同時滿足：（1）轉(zhuǎn)速低于500轉(zhuǎn)（2）機組未并網(wǎng)；（3）“閥位標(biāo)定試驗投入”按鈕按下。整定結(jié)束后，應(yīng)在將所有調(diào)門指令置于0后,點擊“閥位切除”按鈕注意：投入閥位標(biāo)定時，應(yīng)確保已經(jīng)切斷蒸汽通道。啟動前的控制汽輪機的啟動過程，對汽缸，轉(zhuǎn)子等是一個加熱過程。為減少啟動過程的熱應(yīng)力，對于不同的初果始溫度，

9、應(yīng)采用的不同的啟動曲線。DEH在每天掛閘時，可根據(jù)汽輪機壁溫的高低選擇熱狀態(tài)，下面為參考范圍:1, T150攝氏度冷態(tài)2, 150攝氏度=T300攝氏度溫態(tài)3, 150攝氏度=T400攝氏度熱態(tài)4, 400攝氏度=T極熱態(tài)升速控制在汽輪發(fā)電機組并網(wǎng)前，DEH為轉(zhuǎn)速閉環(huán)無差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其設(shè)定點為給定轉(zhuǎn)速。給定轉(zhuǎn)速與實際之差。經(jīng)PID調(diào)節(jié)運算后，通過伺服系統(tǒng)控制油動機開度，使實際轉(zhuǎn)速跟隨給定轉(zhuǎn)速變化。在給定目標(biāo)轉(zhuǎn)速后，給定轉(zhuǎn)速自動以設(shè)定的升速率向目標(biāo)轉(zhuǎn)速逼近。當(dāng)進(jìn)入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)時，自動將升速率改為600RPM（可設(shè)定）快速通過臨界區(qū)。在升速過程中，通常需對汽輪機進(jìn)行中速，高速暖機，以減少熱應(yīng)力。（1）

10、目標(biāo)轉(zhuǎn)速除操作員可通過面板設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速外，在下列情況下，DEH自動設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速：汽機剛掛閘時，目標(biāo)為當(dāng)前轉(zhuǎn)速：油開關(guān)斷開時，目標(biāo)為主為3000RPM汽機已跳閘，目標(biāo)為零。(2)升速率操作員設(shè)定，速率在(0,500)R/mim/mim在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)，速率強制為3000r/mim/min(3)臨界轉(zhuǎn)速為避免汽輪機在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)停留，DEH設(shè)置了臨界轉(zhuǎn)速區(qū)。當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速進(jìn)入此臨界區(qū)內(nèi)時，DEH自動以最高速率通過。暖機汽機暖機轉(zhuǎn)速為500,1200.2500,3000rpm,故目標(biāo)值通常設(shè)為500,1200,2500,3000rpm達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速值后，可自動停止升速進(jìn)行暖機，若在升速過程中，需暫時停止升

11、速，可進(jìn)行如下操作：在控制畫面上用鼠標(biāo)點擊“保持”按鈕。在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)時，保持指令無效，只能修改目標(biāo)轉(zhuǎn)速。5, )3000RPM定速，汽輪機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3000RPM左右時，各系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)前檢查。(6)同期DEH自動進(jìn)入同期方式后，其目標(biāo)轉(zhuǎn)速在剛進(jìn)入同期方式的值的基礎(chǔ)上，按同期裝置發(fā)來的轉(zhuǎn)速增加指令，以及100RPM/mim的變化率變化，使發(fā)電機的頻率及相位達(dá)到并網(wǎng)的要求。(7)發(fā)電機做假并網(wǎng)試驗發(fā)電機做假并網(wǎng)試驗，以檢查自動同期系統(tǒng)的可靠性及調(diào)整的準(zhǔn)確性。在試驗期間，發(fā)電機網(wǎng)側(cè)的隔離開關(guān)斷開發(fā)出假并網(wǎng)試驗信號。與正常情況一樣同期系統(tǒng)通過DEH,發(fā)電機勵磁系統(tǒng)改變發(fā)電機頻率和電壓。當(dāng)滿足同期條件

12、時，油開關(guān)閉合，油開關(guān)閉合。由于隔離開關(guān)是斷開的，實際上發(fā)電機并未并網(wǎng)。負(fù)荷控制1,并網(wǎng)，升負(fù)荷及負(fù)荷正常調(diào)節(jié)1.1并網(wǎng)帶初負(fù)荷當(dāng)同期條件均滿足時，同期裝置發(fā)出油開關(guān)閉合，DEH立即增加給定值，使發(fā)電機帶上初負(fù)荷避免出現(xiàn)逆功率。有下例情況之一，會自動退出同期方式(1)轉(zhuǎn)速小于是乎2950RPM(2)已并網(wǎng)(3)汽機已跳閘1.2升負(fù)荷在汽輪發(fā)電機組并網(wǎng)后，在試驗或帶基本負(fù)荷時，也可投入負(fù)荷反饋。在負(fù)荷反饋投入時，目標(biāo)和給定值均以MW形式表示。在負(fù)荷反饋未投入時，目標(biāo)和給定值以額定壓力下額定負(fù)荷的百分比形式表示。在設(shè)定目標(biāo)后，給定值自動以設(shè)定的負(fù)荷率向目標(biāo)值逼近，隨之發(fā)電機負(fù)荷逐漸增大。1.2.1

13、目標(biāo)除操作員可通過面板設(shè)置目標(biāo)外，在下列情況下，DEH自動設(shè)置目標(biāo)1 .負(fù)荷反饋剛投入時，目標(biāo)為當(dāng)前負(fù)荷值（MW）2 .發(fā)電機剛并網(wǎng)時，目標(biāo)為初負(fù)荷給定值（%）3 .反饋剛切除時，目標(biāo)為參考量（%）4 .跳閘時，目標(biāo)為零。5 .CCS控制方式下，目標(biāo)為CCS給定值1.2.2負(fù)荷率操作員設(shè)定，負(fù)荷率在（050%額定功率）MW/minCCS控制方式下，負(fù)荷給給定變化每個脈沖，油動機按照國際慣例0.5%純凝工況閥門開度變化。負(fù)荷控制方式負(fù)荷控制器是一個PI控制器，用于比較設(shè)定值與實際功率，經(jīng)過計算后輸出控制調(diào)節(jié)汽閥。在同時滿足以下所有條件后，可由操作員投入該控制器：1 .已經(jīng)掛閘2 .無ETS動作3

14、 .在“操作員自動狀態(tài)”4 .已并網(wǎng)5 .無“主汽壓保護(hù)動作”6 .功率通道無故障7 .不在“遙控模式”在滿足以下任何條件時，負(fù)荷控制器切除：1 .未掛閘2 .ETS動作3 .在“手動狀態(tài)”4 .未并網(wǎng)5 .主汽壓保護(hù)動作6 .功率通道全故障7 .在“遙控方式”8 .功率PID設(shè)定值與測量值偏差大（大于10%額定功率）9 .功率回路切除“按鈕按下一次調(diào)頻汽輪發(fā)電機組在并網(wǎng)運行時，為保證供電品質(zhì)對電網(wǎng)頻率的要求，可以投入一次調(diào)頻功能。當(dāng)機組轉(zhuǎn)速在死區(qū)范圍內(nèi)時，頻率調(diào)整輸出為零，一次調(diào)頻不動作當(dāng)轉(zhuǎn)速以外時，一次調(diào)頻動作，頻率調(diào)整給定按下等率隨轉(zhuǎn)速變化面變化（默認(rèn)轉(zhuǎn)速不等率為6%）通常為使機組承擔(dān)合

15、理的一次調(diào)頻量，設(shè)置DEH的不等率及死區(qū)與液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不等率及遲緩率相一致。1 .不等率在36%內(nèi)可調(diào)。2 .死區(qū)在030RPM內(nèi)可調(diào)。3 .死區(qū)范圍為3000+或一死區(qū)值CCS控制當(dāng)滿足以下條件，可由操作員投入CCS控制1 ”操作員自動“態(tài)度2 .遙控給定值通道無故障3 .DCS遙控請求來4 .已并網(wǎng)5 無ETS在CCS方式下，DEH的接受CCS給定，且切除負(fù)荷反饋。切除CCS方式僅滿足任一下列條件：1 .”手動”狀態(tài)2 .遙控給定值通道故障3 .DCS遙控請求未來4 .未并網(wǎng)5 .ETS動作6 .”遙控切除”按鈕按下快減負(fù)荷當(dāng)汽輪機發(fā)電機組出現(xiàn)某種故障時，快速減小閥門開度，卸掉部分負(fù)荷，

16、以防止故障擴大。在快減負(fù)荷功能投入期間，DEH接收到快減負(fù)荷輸入信號時，立即以預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值和降負(fù)荷率將負(fù)荷降到對應(yīng)值。DEH-NTK具有快速減負(fù)荷功能，該功能分為自動快減和手動快減。其中自動快減為一擋，手動快減分兩檔，快減1速率：每分鐘快減50%額定功率，目標(biāo)負(fù)荷為20%額定功率，快減2速率：每分鐘減50%額定功率，目標(biāo)負(fù)荷為50%額定功率。自動快減負(fù)荷投入1:需同時滿足1 .“自動快減允許”投切開關(guān)投入2 .RUNBACK為真3 .負(fù)荷給定值大于20%額定功率自動快減負(fù)荷投入2:需同時滿足1.“自動快減允許”投切開關(guān)投入2.RUNBACK為真4 .負(fù)荷給定值大于20%額定功率自動快減負(fù)荷

17、切除僅需滿足任一下列條件：1 ”自動快減允許“投切開關(guān)切除2 .RUNBACK為假3 .負(fù)荷給定值小于20%額定功率手動快減負(fù)荷1投入：需同時滿足.1,“手動快減1”按鈕按下2,負(fù)荷給定值大于20%額定功率3.并網(wǎng)手動快減負(fù)荷1切除僅需滿足任一下列條件：1 .“手動快減復(fù)位”按鈕按下2 .解列手動快減負(fù)荷2投入：需同時滿足1.“手動快減2”按鈕按下2,負(fù)荷給定值大于50%額定功率3.并網(wǎng)手動快減負(fù)荷2切除1 .僅需滿足任一下列條件：2 .解列負(fù)荷限制汽輪發(fā)電機組由于某種原因，在一段時間內(nèi)不希望負(fù)荷帶得太高時，操作員時可設(shè)置高負(fù)荷限制值，使DEH設(shè)定目標(biāo)值始終大于此限制對應(yīng)的值。低負(fù)荷限制通常應(yīng)

18、設(shè)定為0MW閥位限制汽輪發(fā)電機組由于某種原因，在一段時間內(nèi)不希望閥門開得太大時，操作員可設(shè)置閥位限制值。主汽壓控幫U:通過開關(guān)高調(diào)門開度使主汽壓力維持正常值。主汽壓控制投入需同時滿足：1,已經(jīng)掛閘2,無ETS動作3,在“操作員自動狀態(tài)”4,已并網(wǎng)5,無“主汽壓保護(hù)動作”6,主汽壓力通道無故障7,不在“遙控模式”8,“主汽壓控制投入”按鈕按下主汽壓控制切除僅需滿足任一下列條件1 .未掛閘2 .ETS動作3 .在“手動狀態(tài)”4 .未并網(wǎng)5 .主汽壓保護(hù)動作6 .主汽壓力通道故障7 .在“遙控模式”8 .“主汽壓控制切除”按鈕按下9,主汽壓力PID設(shè)定值與測量值偏差大。主汽壓保護(hù)當(dāng)主汽壓力達(dá)到設(shè)定上

19、限值，負(fù)荷閉鎖增。當(dāng)主汽壓力低于設(shè)定下限值時，將逐漸關(guān)小調(diào)門，直到主汽壓力回正常范圍。主汽壓力保護(hù)允許投入條件：需同時滿足1 .已經(jīng)掛閘2 .無ETS動作3 .在“操作員自動狀態(tài)”4 .已并網(wǎng)5 .無“主汽壓保護(hù)動作”6 .主汽壓力通道無故障7 .不在“遙控模式”8 .負(fù)荷大于額定功率10%9 .主汽壓力在設(shè)定的上下限范圍內(nèi)10 ,“主汽壓保護(hù)投入”按鈕按下主汽壓力保護(hù)切除條件：僅需滿足任一下列條件：1 .未掛閘2 .ETS動作3 .在“手動狀態(tài)”4 .已并網(wǎng)5 .主汽壓力通道故障6 .在“遙控模式”7 .負(fù)荷小于額定功率10%8 .“主汽壓保護(hù)切除”按鈕按下主汽壓力高保護(hù)動作需同時滿足：1

20、.“主汽壓力保護(hù)”已經(jīng)投入2 .主蒸汽壓力高于“主蒸汽壓力高限設(shè)定值”主汽壓力高保護(hù)動作后，將閉鎖負(fù)荷增減，即無法改變負(fù)荷目標(biāo)值?！爸髌麎毫Φ捅Ｗo(hù)”動作需同時滿足：1 .“主汽壓力保護(hù)”已經(jīng)投入2 .主蒸汽壓力低于“主蒸氣壓力限定值”主汽壓力低保護(hù)動作后，將強制切換為閥位控制方式，同時負(fù)荷指令按照0.5%/S的速率減?。划?dāng)實際負(fù)荷低于額定負(fù)荷的10%時主汽壓力低保護(hù)動作自動復(fù)位超速保護(hù)若汽輪機的轉(zhuǎn)速太高，由于離心應(yīng)力的作用，會損壞汽輪機。雖然為防止汽輪機超速，DEH系統(tǒng)中配上了超速限制功能，轉(zhuǎn)速超過預(yù)定轉(zhuǎn)速（3300RPM）則立即打閘，迅速關(guān)閉所有主汽閥。為了安全可靠，系統(tǒng)中設(shè)置了多重超速保護(hù)

21、：1. DEH超速保護(hù)103%2. DEH電氣超速保護(hù)110%3. 危急遮斷飛環(huán)機械超速110%112%DEH還配有下列打閘停機功能1 .操作員界面手打停機2 .操作員手動停機在線試驗主汽門嚴(yán)密性試驗：1 .在汽輪機首次安裝或大修時，應(yīng)對主汽門進(jìn)行嚴(yán)密性試驗。2 .主汽門嚴(yán)密性試驗投入條件：需同時滿足：1 .主汽門嚴(yán)密實驗投入按鈕按下且在自動模式下：2 .無掛閘脈沖3 .未并網(wǎng)試驗步驟：在超速實驗畫面點擊“主汽門嚴(yán)密試驗投入”按鈕，本試驗投入后主汽門開關(guān)電磁閥得電，主汽門緩慢關(guān)閉，在主汽門關(guān)閉且主汽門開度小于5后，所有調(diào)門全開，汽機惰走，觀察轉(zhuǎn)速是否降到位1000RPM以下。實驗結(jié)束后，點擊“主汽門嚴(yán)密性試驗復(fù)位”按鈕，退出主汽門嚴(yán)密性試驗。高調(diào)門嚴(yán)密性試驗：1 .在汽輪機首次安裝或大修時，需對高壓調(diào)門進(jìn)行嚴(yán)密性試驗2 .試驗條件需同時滿足1 .調(diào)門嚴(yán)密實驗投入按鈕按下且在自動模式下2 .未并網(wǎng)試驗步驟：在超速實驗畫面點擊“調(diào)門嚴(yán)密試驗投入”按鈕，在汽門全開后，所有調(diào)門全關(guān)，汽機惰走，觀察轉(zhuǎn)速是否降到1000RPM以下，實驗結(jié)束后，點擊“調(diào)門嚴(yán)密試驗復(fù)位”按鈕退出調(diào)門嚴(yán)密性試驗。噴油試驗為確保危急遮斷飛環(huán)在機組一旦出現(xiàn)超速時，能迅速飛出遮斷汽輪機，需經(jīng)常對飛環(huán)進(jìn)行活動試驗。此活動試驗是將油噴到飛環(huán)中增大離心力，