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)速設定值進行比較后，送到轉(zhuǎn)速回路調(diào)節(jié)器進行偏差計算，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。升速時操作人員設置目標轉(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。，)：在這種情況下負荷設定是由操作員設定百分比進行控制。設定所要求的開度后，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行比較后送到負荷回路調(diào)節(jié)器進行差值放大，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系,因此要進行閥門的線性修正，DEH控制系統(tǒng)設計了閥門修正函數(shù)F(X)來進行閥門的線性修正。機組跳閘時，置閥門開度給定信號民為0,關閉所有閥門。DEH控制系統(tǒng)設有OPC保護，閥位限制和快卸負荷等多種保護。還可設定一次調(diào)頻死區(qū)。DEH控制系統(tǒng)有汽機遠控，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)指令開關敲門脈沖(或模擬量)的控制方式。ETS保護系統(tǒng)工作原理ETS即汽輪機緊急跳閘保護系統(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)去關閉汽輪機的全部進汽閥門，實現(xiàn)緊急停機。ETS系統(tǒng)具有各種保護投切，自動跳閘保護，首出原因記憶等功能。當下例任一條件出現(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)電機主保護動作（電氣來）DEH停機保護動作（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)前可遠方自動掛閘2. 整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)關系3. 啟動前的控

7、制4. 轉(zhuǎn)速控制5. 負荷控制6. 并網(wǎng)帶初負荷7. 負荷反饋控制8. 一次調(diào)頻9. CCS控制10. 負荷限制11. 快減負荷12. 閥位限制13. 主汽壓力控制14. 主汽壓力低保護15. 超速控制16. 在線試驗17. 可以在工程師站進行參數(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)遠方掛閘，掛閘動作依靠掛閘電磁鐵得電建立復位油實現(xiàn)。手動掛閘在開關投入后，即可控制掛閘電磁鐵得電建立復位

8、油，故機組正常運行時應將手動掛閘開關置于切除位。整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)關系的目的在于使油動機在整個行程上均能被伺服閥控制。復位給定信號與油動機行程的關系為：給定0100%對應升程0100%。為保持此對應關系有良好的線性度，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）“閥位標定試驗投入”按鈕按下。整定結(jié)束后，應在將所有調(diào)門指令置于0后,點擊“閥位切除”按鈕注意：投入閥位標定時，應確保已經(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力，對于不同的初果始溫度，

9、應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。在給定目標轉(zhuǎn)速后，給定轉(zhuǎn)速自動以設定的升速率向目標轉(zhuǎn)速逼近。當進入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)時，自動將升速率改為600RPM（可設定）快速通過臨界區(qū)。在升速過程中，通常需對汽輪機進行中速，高速暖機，以減少熱應力。（1）

10、目標轉(zhuǎn)速除操作員可通過面板設置目標轉(zhuǎn)速外，在下列情況下，DEH自動設置目標轉(zhuǎn)速：汽機剛掛閘時，目標為當前轉(zhuǎn)速：油開關斷開時，目標為主為3000RPM汽機已跳閘，目標為零。(2)升速率操作員設定，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設置了臨界轉(zhuǎn)速區(qū)。當汽輪機轉(zhuǎn)速進入此臨界區(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,故目標值通常設為500,1200,2500,3000rpm達到目標轉(zhuǎn)速值后，可自動停止升速進行暖機，若在升速過程中，需暫時停止升

11、速，可進行如下操作：在控制畫面上用鼠標點擊“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)進行并網(wǎng)前檢查。(6)同期DEH自動進入同期方式后，其目標轉(zhuǎn)速在剛進入同期方式的值的基礎上，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)整的準確性。在試驗期間，發(fā)電機網(wǎng)側(cè)的隔離開關斷開發(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。當滿足同期條件

12、時，油開關閉合，油開關閉合。由于隔離開關是斷開的，實際上發(fā)電機并未并網(wǎng)。負荷控制1,并網(wǎng)，升負荷及負荷正常調(diào)節(jié)1.1并網(wǎng)帶初負荷當同期條件均滿足時，同期裝置發(fā)出油開關閉合，DEH立即增加給定值，使發(fā)電機帶上初負荷避免出現(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升負荷在汽輪發(fā)電機組并網(wǎng)后，在試驗或帶基本負荷時，也可投入負荷反饋。在負荷反饋投入時，目標和給定值均以MW形式表示。在負荷反饋未投入時，目標和給定值以額定壓力下額定負荷的百分比形式表示。在設定目標后，給定值自動以設定的負荷率向目標值逼近，隨之發(fā)電機負荷逐漸增大。1.2.1

13、目標除操作員可通過面板設置目標外，在下列情況下，DEH自動設置目標1 .負荷反饋剛投入時，目標為當前負荷值（MW）2 .發(fā)電機剛并網(wǎng)時，目標為初負荷給定值（%）3 .反饋剛切除時，目標為參考量（%）4 .跳閘時，目標為零。5 .CCS控制方式下，目標為CCS給定值1.2.2負荷率操作員設定，負荷率在（050%額定功率）MW/minCCS控制方式下，負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。負荷控制方式負荷控制器是一個PI控制器，用于比較設定值與實際功率，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 .主汽壓保護動作6 .功率通道全故障7 .在“遙控方式”8 .功率PID設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（默認轉(zhuǎn)速不等率為6%）通常為使機組承擔合

15、理的一次調(diào)頻量，設置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”按鈕按下快減負荷當汽輪機發(fā)電機組出現(xiàn)某種故障時，快速減小閥門開度，卸掉部分負荷，

16、以防止故障擴大。在快減負荷功能投入期間，DEH接收到快減負荷輸入信號時，立即以預先設定的目標值和降負荷率將負荷降到對應值。DEH-NTK具有快速減負荷功能，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，目標負荷為20%額定功率，快減2速率：每分鐘減50%額定功率，目標負荷為50%額定功率。自動快減負荷投入1:需同時滿足1 .“自動快減允許”投切開關投入2 .RUNBACK為真3 .負荷給定值大于20%額定功率自動快減負荷投入2:需同時滿足1.“自動快減允許”投切開關投入2.RUNBACK為真4 .負荷給定值大于20%額定功率自動快減負荷

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

18、設定為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，操作員可設置閥位限制值。主汽壓控幫U:通過開關高調(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設定值與測量值偏差大。主汽壓保護當主汽壓力達到設定上

19、限值，負荷閉鎖增。當主汽壓力低于設定下限值時，將逐漸關小調(diào)門，直到主汽壓力回正常范圍。主汽壓力保護允許投入條件：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“主汽壓保護動作”6 .主汽壓力通道無故障7 .不在“遙控模式”8 .負荷大于額定功率10%9 .主汽壓力在設定的上下限范圍內(nèi)10 ,“主汽壓保護投入”按鈕按下主汽壓力保護切除條件：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 .負荷小于額定功率10%8 .“主汽壓保護切除”按鈕按下主汽壓力高保護動作需同時滿足：1

20、.“主汽壓力保護”已經(jīng)投入2 .主蒸汽壓力高于“主蒸汽壓力高限設定值”主汽壓力高保護動作后，將閉鎖負荷增減，即無法改變負荷目標值。“主汽壓力低保護”動作需同時滿足：1 .“主汽壓力保護”已經(jīng)投入2 .主蒸汽壓力低于“主蒸氣壓力限定值”主汽壓力低保護動作后，將強制切換為閥位控制方式，同時負荷指令按照0.5%/S的速率減?。划攲嶋H負荷低于額定負荷的10%時主汽壓力低保護動作自動復位超速保護若汽輪機的轉(zhuǎn)速太高，由于離心應力的作用，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)速超過預定轉(zhuǎn)速（3300RPM）則立即打閘，迅速關閉所有主汽閥。為了安全可靠，系統(tǒng)中設置了多重超速保護

21、：1. DEH超速保護103%2. DEH電氣超速保護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密性試驗：1 .在汽輪機首次安裝或大修時，應對主汽門進行嚴密性試驗。2 .主汽門嚴密性試驗投入條件：需同時滿足：1 .主汽門嚴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“主汽門嚴密試驗投入”按鈕，本試驗投入后主汽門開關電磁閥得電，主汽門緩慢關閉，在主汽門關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“主汽門嚴密性試驗復位”按鈕，退出主汽門嚴密性試驗。高調(diào)門嚴密性試驗：1 .在汽輪機首次安裝或大修時，需對高壓調(diào)門進行嚴密性試驗2 .試驗條件需同時滿足1 .調(diào)門嚴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)門嚴密試驗投入”按鈕，在汽門全開后，所有調(diào)門全關，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)門嚴密試驗復位”按鈕退出調(diào)門嚴密性試驗。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)進行活動試驗。此活動試驗是將油噴到飛環(huán)中增大離心力，