MarKV控制系統(tǒng)介紹1

第頁MarK-V控制系統(tǒng)介紹目錄一.MarK-V系統(tǒng)簡介二.MARK-V系統(tǒng)特點及安全性三.MarK-V控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)四.控制器簡介五.控制軟件簡介1.大機控制軟件內(nèi)容2.小機控制軟件內(nèi)容六.控制功能介紹汽輪機速度控制—速度偏差2.汽輪機負荷控制—負荷命令DWR3.蒸汽流量控制—CVR4高壓調(diào)閥閥位控制—CV閥位命令5.MSV2控制—MSV2閥位命令6.數(shù)字式調(diào)節(jié)器七.MarK-V的保護功能1.跳閘信號及邏輯2.前機架保護機構(gòu)3.截止閥調(diào)閥結(jié)構(gòu)及控制接口4.特殊保護邏輯八.保護試驗1.保護試驗總述2.保護試驗項目3.特殊保護試驗項目九.汽輪機的運行1.轉(zhuǎn)子/腔室預(yù)暖2.沖轉(zhuǎn)準(zhǔn)備3.加速至額定轉(zhuǎn)速4.反流運行方式的幾點說明十.閥門試驗1.閥門試驗總述2.試驗項目十一.輔助閥門介紹一.MARK-V系統(tǒng)簡介MARK-V是美國GE公司第三代數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，MarK-V可以配置成單工或三冗余（TMR）方式。我廠為TMR配置，2×350MW汽輪機及4臺給水泵汽輪機全部采用MARK-V控制系統(tǒng)。在MARK-V控制系統(tǒng)中，所有用于保護的關(guān)鍵信號都輸入到主控制器<R><S><T>，用于監(jiān)視控制的信號都輸入到控制器<C>內(nèi)，微處理器周期采樣所有的數(shù)字及模擬輸入信號。對輸入信號進行I/O的組態(tài)及處理，然后根據(jù)控制程序邏輯，對信號進行處理計算，再將計算結(jié)果輸出到汽輪機的閥門控制設(shè)備，從而完成對汽輪機的各項控制、保護等重要功能和其它輔助功能。其中大量的控制邏輯、運算和保護邏輯在各主控制器的微處理器中執(zhí)行，而最關(guān)鍵的邏輯和保護功能（如電子超速保護、PLU、EVA等）由硬件邏輯直接完成。無論邏輯是由軟件還是由硬件完成，最終都由繼電器或放大器輸出來完成各自的功能。我廠MARK-V控制電源由分配器<PD>供給各控制器及I/O板電源，總電源由電氣直接供給，部分就地設(shè)備電源由汽機UPS柜供給。由于采用數(shù)字技術(shù)、控制順序程序（CSP）軟件技術(shù)、軟件容錯技術(shù)（SIFT）以及三冗于（TMR）配置，MARK-V（TMR）控制系統(tǒng)具有靈活、精確、穩(wěn)定、可靠等特點。操作員接口能及DCS方便通訊（我廠未使用），具有在線維修等特點，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性。我廠MARK-V控制系統(tǒng)具體配置如下：（一）2×350MW汽輪機控制柜和其它設(shè)備的布置如圖1所示控制柜有兩個：一個是電源柜，也叫輔助柜，柜內(nèi)安裝有電源轉(zhuǎn)換器<AC1><AC2>、電源選擇器<ACS>、<D>控制器、<PLU>控制器、旁路電源<PS1><PS2>及端子板；另一個是主控柜，柜內(nèi)安裝有主控制器<R><S><T>簡稱<Q>控制器、保護控制器<P>、通用控制器<C>、電源分配器<PD>、電源過濾器<CPF>、I/O信號控制器<QD1><QD2><CD>以及I/O信號端子板，<C><D>控制器簡稱<B>控制器。能夠完成對汽輪機系統(tǒng)的監(jiān)視、速度控制、汽輪機負荷控制、蒸汽流量控制、高壓調(diào)閥閥位控制、中壓調(diào)閥控制、#2主汽門—MSV2控制、數(shù)字式調(diào)節(jié)器、跳閘邏輯、中壓調(diào)閥快動—IV、早期閥門動作—EVA、功率負荷不平衡—PLU、甩負荷功能、汽機保護、保護試驗、轉(zhuǎn)子/腔室預(yù)暖、沖轉(zhuǎn)準(zhǔn)備、加速至額定轉(zhuǎn)速、反流運行、截止閥（MSVs）試驗、高壓調(diào)閥（CVs）試驗、中聯(lián)門（CRV）試驗、閥門嚴(yán)密性試驗、旁路系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制、及TSI的接口、轉(zhuǎn)子應(yīng)力計算和壽命管理、MarK-V及EX2000通訊、實時趨勢圖、實時數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)自診斷、事故記錄及追憶、BOI運行、MARK-V及CCS、SCS、SOE、DCS報警系統(tǒng)等的接口等。（二）4臺給水泵汽輪機控制柜和其它設(shè)備的布置如圖所示控制柜有一個：包括主控制器<R><S><T>、保護控制器<P1><P2>、通信控制器<C>、電源分配器<PD>、電源轉(zhuǎn)換器<AC1><AC2>、I/O信號控制器<QD1><QD2><CD>以及I/O信號端子板。(三)硬件配置操作員站：每臺機組2臺，大機小機各一臺，486電腦，具有觸屏功能，安裝在主控室內(nèi)。工程師站：每臺機組1臺，安裝在工程師站室內(nèi)?？刂乒瘢喊惭b在電子設(shè)備間內(nèi)，大機主、輔控制柜配有中間端子排，小機只有一個控制柜。IKB鍵盤、跟蹤球：配套配置。二.MARK-V系統(tǒng)特點及安全性（一）MARK-V（TMR）系統(tǒng)特點1．基于PC的操作員接口，配有彩顯、打印機，具有報警、事故記錄、跳閘記憶等功能，顯示畫面可靈活修改。2．分辨率的時間標(biāo)簽、高速數(shù)據(jù)采集能力（如數(shù)字信號采樣周期為1ms）3．每個控制器作為一個分散式、多微理器控制器，具有最大的數(shù)據(jù)處理能力。4．可及DCS的通訊以以太網(wǎng)連接，我廠MarK-V同DCS采用硬線接口。5．有較強的診斷功能，能診斷到卡件級能將故障的控制模件隔離，保證系統(tǒng)正常可靠運行。6．在發(fā)生故障時，整個控制系統(tǒng)和各控制器可以在線維修，具有最大的可靠度。7．?dāng)?shù)字式調(diào)閥控制回路，具有極佳的線性響應(yīng)特性。8．有和機組其它設(shè)備直接接口的模件，如汽輪機監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）、電流互感器（CT）、電壓互感器（PT）等。9．整個控制系統(tǒng)布置緊湊、結(jié)構(gòu)合理，工作可靠，維護方便。10．有完備的保護功能。在MarK-V控制系統(tǒng)中突出的采用了三冗余技術(shù)，即硬件三冗余及軟件三冗余。硬件三冗余表現(xiàn)在配置上如<R><S><T>控制器、跳閘繼電器、測量元件、控制線圈等。軟件三冗余表現(xiàn)在對數(shù)字量的三取二表決及模擬量的三取中運算。三取二表決即一旦數(shù)字信號在DENET上，每個控制器檢索所有三個值并完成三取二表決，每個芯板各自完成LCCB插件上的表決任務(wù)，表決值存在每個控制器DCCA插件內(nèi)，以用于監(jiān)控機組的運行。對于模擬量信號在控制器內(nèi)的工作方式采用三取中值運算，中值存入DCCA插件并可用來進行指導(dǎo)汽輪機的計算，此結(jié)構(gòu)保證三個控制器使用相同的值進行實時數(shù)據(jù)的內(nèi)部計算。DENET上來自<Q>的預(yù)表決數(shù)據(jù)也送往<C>芯板的DCCA插件。任意芯板內(nèi)的表決失配值都能由<C>內(nèi)的DCCA插件收到，其結(jié)果是發(fā)出診斷報警。任何芯板的表決失配值都能由<C>芯板檢測到。（二）MARK-V（TMR）系統(tǒng)安全性：MARK-V控制系統(tǒng)的安全性能具體表現(xiàn)在系統(tǒng)的可靠性。1.采用三冗于控制器（TMR-TRIPLEMODULEREDUNDANT）<R><S><T>及<X><Y><Z>：冗于控制器對于數(shù)字信號采用三取二表決，對于模擬信號采用三取中表決。2.采用SIFT（SOFTWAREIMPLEMENTEDFAULTTOLERANCE）容錯技術(shù)：當(dāng)三個控制器分別接到不同的跳閘信號，如（1）潤滑油壓低，（2）軸向位移大（3）高壓缸脹差大三個信號。不會導(dǎo)致汽輪機跳閘。3.保護信號（測點）三冗于：如軸向位移、轉(zhuǎn)速等。4.跳閘繼電器、伺服閥線圈三冗于：跳閘繼電器PTR1、PTR2、ETR1、ETR2繼電器采用三取二硬件表決。伺服閥線圈三冗于，兩個以上線圈既可完成控制功能。5.交叉跳閘：電氣跳閘和機械跳閘通過L4-XTP交叉跳閘線圈完成電氣跳閘時聯(lián)機械跳閘，機械跳閘時聯(lián)電氣跳閘以保證跳閘系統(tǒng)的可靠。6.電氣跳閘閥為失電跳閘、機械跳閘閥為得電跳閘，跳閘繼電器PTR1、ETR1常閉接點得電斷開而失電閉合跳機械跳閘閥，跳閘繼電器PTR2、ETR2常開接點得電閉合而失電斷開跳電氣跳閘閥，以確保跳閘系統(tǒng)的可靠性。7.通信冗于：通信控制器<C>、<D>冗余設(shè)置，保證通信可靠。8.備用操作員接口<BOI>：<BOI>可以隨時進行操作，無須進行切換，可以完成對機組的監(jiān)視、操作等功能。在<I>故障或失去通信時代替<I>進行工作。9..多項速度保護功能：中調(diào)門IV觸發(fā)、功率負荷不平衡PLU功能、早期閥動作EVA功能、機械超速、電氣超速、加速度、速度信號消失及甩負荷功能等多項保護。10.MARK-V具有較強的診斷功能：能夠完成卡件、I/O通道元件等故障的診斷。11.事故記錄：具有事故記錄功能，分辨率能達到1ms，能更好的進行事故分析、判斷。12.輸入接口：采用觸屏、鍵盤、跟蹤球等方式均可進行操作，增強了操作的可靠性。13.緊急超速跳閘：采用了獨立的電氣超速跳閘控制器，確保保護的可靠動作。14.事故跳閘按鈕：事故跳閘按鈕采用冗余方式，分別控制機械電磁閥、電氣跳閘閥，需兩個按鈕同時按下，才能完成跳閘功能，兼顧跳閘系統(tǒng)的準(zhǔn)確可靠性。15.模擬信號的硬表決：采用這種表決方法的典型例子三線圈伺服閥，調(diào)閥上的三線圈伺服閥由三個調(diào)節(jié)器控制，三個位置傳感器（LVDT）提供相應(yīng)的位置反饋。來自三個調(diào)節(jié)器的放大器輸出電流控制調(diào)閥閥位，在調(diào)節(jié)回路的硬件設(shè)計中，當(dāng)其中一個回路發(fā)生故障時，其余兩個回路有足夠的增益變化，用以補償故障回路的輸出。診斷邏輯監(jiān)視LVDT、伺服閥線圈電流、A/D及D/A轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，如有異常立即報警，如發(fā)生嚴(yán)重故障則控制器會將故障回路進行隔離。16.開關(guān)量輸出的硬表決：這種表決方式很常見，如在TCTL上的主跳閘繼電器（3PTR1，3PTR2）和電氣跳閘繼電器（3ETR1，3ETR2）都采用這種表決方法。來自主控制器的主跳閘信號（L86TRP）驅(qū)動3PTR1和3PTR2，這些繼電器輸出以圖示方式互連，三取二的表決結(jié)果控制MTSV和ETSV，以保護汽輪機。來自<P>控制器的電子超速跳閘信號的表決過程大致相似，<P>中三塊獨立的電子超速保護模件<X><Y><Z>分別及三個速度探頭和3ETR1、3ETR2相連，繼電器輸出以同樣方式互連后控制MTSV和ETSV以保護汽輪機。17．口令管理：通過口令的設(shè)置區(qū)分不同人員的操作權(quán)限，一般分操作員級、維護人員級、供貨商級等，有效的分配不同人員工作權(quán)限及范圍。18．電源獨立及冗余：采用兩路獨立電源，每個控制器都有各自獨立得電源，支持控制器的三冗余。三.MARK-V控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)本廠的MarK-V控制系統(tǒng)為三冗余（TMR）配置。在MarK-V控制系統(tǒng)中，各類信息經(jīng)各級通信網(wǎng)絡(luò)由各控制器及操作接口計算機<I>共享，通信由三個網(wǎng)絡(luò)完成，整個控制系統(tǒng)形成一個獨立、分層的局域網(wǎng)（如圖）1.級鏈tageLink：為一外部ARCNET網(wǎng)絡(luò)，以同軸電纜經(jīng)<C>和<D>使控制器及<I>計算機以及EX2000勵磁系統(tǒng)建立高速可靠的通訊。2.DENET：數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)，這是MarK-V控制柜內(nèi)的內(nèi)部ARCNET型網(wǎng)絡(luò)，DENET使MarK-V各控制器建立通信。在MarK-V配置中，這也是控制信號表決功能的基礎(chǔ)。3.IONET：這是一個以菊花鏈型式連接的串行接口通信網(wǎng)絡(luò)，是控制處理器模件（DCCA）及<P>、<PLU>、<QD1>、<QD2>、<CD>交換信息的接口。IONET主要用于I/O信號。四.控制器介紹1．主控制器<R><S><T>主控制器<R><S><T>由相互分離、各自獨立的控制模件組成。模件包含控制和跳閘保護功能的硬件及軟件。三個控制器具有相同的硬件配置和控制邏輯（軟件）。任一控制器里發(fā)生的故障，具有模件級診斷及報警顯示功能，故障可以在線維修。2．保護控制器<P><P>主要由三塊相同彼此獨立的模件<X><Y><Z>組成，三塊模件有各自獨立的電源和微處理器，接收三個速度探頭信號為汽輪機提供三冗余的電子超速跳閘保護。<P>中還有一塊重要模件—TCTL，在TCTL上裝有及前機架保護機構(gòu)相連的保護繼電器及其它一些重要繼電器。驅(qū)動機械跳閘電磁閥（MTSV）和電氣跳閘電磁閥（ETSV）的繼電器在這里進行表決后控制MTSV和ETSV等。3．通用控制器<C><D><C><D>主要作用是使主控制器及<I>、EX2000通信，以及診斷系統(tǒng)故障。<C>中還有高級語言程序，用以轉(zhuǎn)子應(yīng)力計算、起動加速時的應(yīng)力預(yù)算、ATS邏輯、給運行人員提供操作指導(dǎo)和建議、進汽方式的自動選擇、還具有監(jiān)視報警等功能，<D>作為<C>的備用，但不具備這些功能。4．電源分配器<PD><PD>為MarK-V各控制器、模件、端子板，通信網(wǎng)絡(luò)，I/O信號等提供各種不同的電源。5．<PLU>控制器用于完成功率負荷不平衡功能，實現(xiàn)MSV1MSV2IV1IV2RSV1RSV2閥門的快動電磁閥、轉(zhuǎn)子膨脹、鍵相等功能。6．<QD1><QD2><CD>這三個控制器都用于數(shù)字I/O信號，其中<QD1><QD2>的I/O信號用于主控制器<R><S><T>，<CD>的I/O信號用于<C>。7．電源由UPS送來兩路220VAC電源，轉(zhuǎn)換成兩路110VAC經(jīng)高選門及AC-DC轉(zhuǎn)換器后送至<PD>。8．備用控制器BOI當(dāng)主控制器發(fā)生嚴(yán)重故障或通信故障而不能正常工作，但又不能停機處理時，無須進行切換既可以用BOI對汽輪機進行最簡單的手動控制。五.控制軟件和內(nèi)容（一）大機控制軟件控制邏輯用大塊語言（BBL）組成。<C>中的高級語言計算程序只能在制造廠編制和修改，BBL和ATS計算中的常數(shù)可以在線修改?？刂七壿嫵绦蚬灿?1段，每段有數(shù)十至幾百級組成，各段內(nèi)容如下：LST-Q1.SRC：汽輪機保護、速度控制、負荷命令、流量命令、CVs和IVs控制。2.LST-Q2.SRC：控制方式、AMS、VPL、負荷控制、轉(zhuǎn)子和腔室予暖、汽缸溫度保護。3.LST-Q3.SRC：速度控制、保護試驗、閥門試驗。4.LST-Q4.SRC：發(fā)電機自動同期。5.LST-Q5.SRC：TSI、電磁閥控制、汽輪機旁路系統(tǒng)控制。6.LST-REQ.SRC：監(jiān)視、報警、繼電器輸出、汽輪機積水檢測7.LST-AUX.SRC：(1)潤滑油系統(tǒng)控制。(2)軸封系統(tǒng)控制。(3)定冷水系統(tǒng)控制。(4)氫氣系統(tǒng):控制、監(jiān)視、報警。(5)電動門控制。(6)用戶輸出8.LST-VPO：變壓運行。9.LST-BYP：溫度檢測、旁路控制順序、旁路高壓蒸汽壓力控制、旁路低壓蒸汽壓力控制、旁路高壓蒸汽溫度控制、旁路高壓蒸汽溫度控制、汽機旁路控制監(jiān)視和報警。10.LST-MON：發(fā)電機氫監(jiān)視、氫系統(tǒng)報警、主再熱汽溫度改變、軸承溫度監(jiān)視、水檢測溫度監(jiān)視、定冷水、密封油報警。11.LST-C1.SRC、LST-C2.SRC：閥位、ATS等參數(shù)監(jiān)視、報警。（二）小機控制軟件1診斷功能2速度反饋3速度邏輯比較器4速度探頭故障跳閘5自啟動6手自動切換7速度控制8超速試驗9閥門位置控制10盤車控制11潤滑油泵和事故油泵控制及試驗12偏心、振動、軸向位移監(jiān)視13振動、軸向位移、排汽真空、排汽溫度、潤滑油壓及用戶跳閘14主跳閘回路15報警監(jiān)視16閥門控制17溫度監(jiān)視報警18疏水閥控制六.MrkK-V控制功能解析控制功能簡介我們知道，汽輪機的速度/負荷由伺服閥驅(qū)動的調(diào)閥執(zhí)行機構(gòu)控制，MarK-V三個主控制器（<R><S><T>）中的控制邏輯及相應(yīng)的數(shù)字式調(diào)節(jié)器產(chǎn)生輸出至伺服閥的控制信號。汽輪機控制功能流程其中包括如下汽輪機控制功能中最重要的六大功能：1．速度控制—包括起動加速、擺頻、額定轉(zhuǎn)速控制等功能。2．負荷命令—有就地、遙控、速度匹配、MW反饋、負荷限制、頻率控制等。3．流量命令—汽輪機調(diào)閥命令，即調(diào)閥開度命令。4．CVs閥位命令—確定各CVs的實際閥位。5．IVs閥位命令—在不同運行方式下IVs閥位的控制。6．MSV2閥位命令—MSV2特殊的閥位控制邏輯。以下詳細分析上述六大控制功能。(一)汽輪機速度控制—速度偏差速度控制是MKV控制系統(tǒng)最基本也是最重要的功能之一，把汽輪機的轉(zhuǎn)速控制在目標(biāo)轉(zhuǎn)速，同時完成一些重要功能如加速度控制、擺頻等。速度控制的基本原理是速度偏差理論，速度偏差由如下控制邏輯形成：1.選擇目標(biāo)速度：有以下幾種選擇(1)選擇閥關(guān)閉：–15%。(2)選擇不同的目標(biāo)速度：200RPM、800RPM、2500RPM。(3)選擇額定轉(zhuǎn)速：3000RPM。(4)選擇超速試驗速度：3420RPM。(5)選擇任意目標(biāo)速度：只在特殊情況和要求下采用。所選目標(biāo)速度經(jīng)高低函數(shù)塊后得到實際目標(biāo)速度—TNR_TGT1。2．選擇加速度：有三種不同的加速度選擇—100rpm/min、150rpm/min、300rpm/min，得到實際加速度—TNR_RTE1。(1)TNR_TGT1和TNR_RTE1經(jīng)斜坡函數(shù)塊形成速度命令1—TNR1。(2)擺頻：在汽輪機速度達到2500RPM附近，為避免長時間在葉片機械共振臨界速度區(qū)域運行，擺頻器自動投入工作，擺頻周期為1分鐘，擺頻幅度為84RPM。TNR1經(jīng)擺頻后形成速度命令2—TNR2，TNR2即是最終速度命令。(3)TNR2及實際速度（TNH1）之差得到速度偏差信號—TN_ERR。(4)TN_ERR經(jīng)速度偏差濾波器形成速度偏差1—TN_ERR1。該濾波器的作用是防止因發(fā)電機轉(zhuǎn)子速度振蕩、擺動引起調(diào)閥的晃動及磨損，它是一個簡單的時間延時濾波器（0.80秒），當(dāng)發(fā)電機離線或速度偏差>1.8RPM時濾波器不起作用。(5)TN_ERR1經(jīng)速度死區(qū)函數(shù)和調(diào)閥調(diào)節(jié)因子修正得到TN_ERR2，再經(jīng)過另一死區(qū)函數(shù)，最終得到調(diào)節(jié)用的速度偏差信號—TN_ERR3。速度調(diào)節(jié)因子是速度偏差在流量調(diào)節(jié)作用中的增益。它有兩個值：5%/sec（速度>2670RPM）或10%/sec（速度≤2670RPM），兩值由實際速度進行無擾切換，在汽輪機速度較低時采用大的增益（10%），以增加速度控制回路的穩(wěn)定性。(二)汽輪機負荷控制—負荷命令DWR負荷命令控制功能流程主要有如下邏輯功能：目標(biāo)負荷命令DWR_TAR2目標(biāo)負荷命令根據(jù)控制方式的不同（就地方式、遙控方式），有不同的控制邏輯。在就地控制方式下，目標(biāo)負荷由運行人員在<I>計算機的CRT上設(shè)定，而在遙控方式下，經(jīng)來自DCS的升（L90R_CO）降（L90L_CO）負荷脈沖和目標(biāo)負荷速率（DWR_TAR2R）經(jīng)積分函數(shù)得到目標(biāo)負荷命令。兩種控制方式可以無擾切換。目標(biāo)負荷速率DWR_TAR2R在不同的運行方式下，控制邏輯選擇相應(yīng)的目標(biāo)負荷速率。（1）速度匹配時為0.10%/sec,（2）甩負荷時為2.5%/sec,(3)發(fā)電機并網(wǎng)時為1.2%/sec,（4）遙控方式為0.17%/sec，（5）在負荷限制下為0.50%/sec，（6）MW反饋時的可變目標(biāo)負荷速率，（7）就地控制方式下由運行人員設(shè)定。目標(biāo)負荷速率均由主蒸汽壓力修正。負荷命令速率DWR_R在不同的運行工況下由控制邏輯自動選擇。負荷命令DWR目標(biāo)負荷（DWR_TAR2）經(jīng)主蒸汽壓力修正和高低限后，和負荷命令速率（DWR_R）一起，形成負荷命令（DWR）。MW反饋方式在此方式下，實際負荷（DW1）及目標(biāo)負荷（DWR_TAR1）產(chǎn)生的偏差用來控制負荷目標(biāo)的升降，得到負荷命令（DWR）。6．在發(fā)電機未并網(wǎng)時或甩負荷（FCB、PLU）情況下，控制邏輯將目標(biāo)負荷命令設(shè)定為“無負荷流量值”—DW_NLF（3%或旁路投運時的5%）。7．頻率死區(qū)選擇GNR（GovernorNon-Regulating）GNR提供了±0.25Hz的頻率死區(qū)，在這個小范圍內(nèi)的頻率波動不會使調(diào)閥閥位產(chǎn)生變化以及相應(yīng)的負荷波動。GNR在發(fā)電機并網(wǎng)后由控制邏輯自動選擇，也可由運行人員在<I>上設(shè)定。(三)蒸汽流量控制—CVR蒸汽流量命令就是調(diào)閥開度命令，CVR由CVR1經(jīng)不同的邏輯限制功能，分別得出CVR2、CVR3、CVR4、CVR5，最后得到蒸汽流量命令—CVR。1．CVR1CVR1由三部分組成：（1）負荷命令DWR，（2）速度偏差TN_ERR3，（3）級壓力反饋（L83SPF）。（a）DWR通常在0—100%范圍，對應(yīng)零負荷至閥全開（VWO）狀態(tài)。（b）TN_ERR3：如前所述，TN_ERR3是實際速度偏差信號。（c）級壓力反饋L83SPF在汽輪機正常運行時，如不進行CVs活動試驗（L83SPF=0），則級壓力反饋不起作用，當(dāng)進行CVs活動試驗時（L83SPF=1），由于級壓力的降低而產(chǎn)生一個補償值，使CVR1隨級壓力的降低而增大以維持蒸汽流量值的恒定，因此試驗過程中汽輪機運行工況基本保持不變。在CVs試驗時，須滿足如下條件：∣DWR+TN_ERR3-級壓力反饋值∣＜10%2．CVR2CVR1經(jīng)比例型主蒸汽壓力限制器（MSPLP）即得到CVR2。比例型主蒸汽壓力限制器MSPLP：當(dāng)實際主蒸汽壓力小于MSPLP設(shè)定值時，控制系統(tǒng)將關(guān)小CVs調(diào)閥開度，關(guān)小程度及它們的差值成正比，MSPLP一般用于核電汽輪機，本廠未投用此功能。3．CVR3CVR2經(jīng)速率型主蒸汽壓力限制（MSPLR）即得到CVR3。速率型主蒸汽壓力限制器MSPLR：當(dāng)主蒸汽壓力下降速率超過設(shè)定值時，控制系統(tǒng)將以比壓力下降速率大的速率關(guān)小CVs調(diào)閥開度以保護汽輪機，此時負荷命令和目標(biāo)負荷都跟蹤CVR+2%，當(dāng)MSPLR條件消失后，實際負荷將略增加到負荷命令值（CVR+2%）。MSPLR的設(shè)定值可以在<I>上調(diào)整。根據(jù)主蒸汽壓力下降速率及設(shè)定值差值的不同，CVs調(diào)閥關(guān)小的速率有三個不同的值：－0.2%/sec、－0.4%/sec、－0.8%/sec。4．CVR4CVR3經(jīng)閥位限制器（VPL）得到CVR4。閥位限制器VPL：用以限制調(diào)閥位置在某一開度，以限制蒸汽流量穩(wěn)定運行工況。VPL還有另外一種形式：SB（SETBACK）。5．CVR5CVR4經(jīng)VPL跟蹤和VPL控制得到CVR5。VPL跟蹤和VPL控制可以由運行人員在<I>上選擇，其作用是在電網(wǎng)系統(tǒng)頻率變化時防止調(diào)閥突然大幅晃動以保護汽輪機。VPL跟蹤：在此方式下，VPL=CVR+5%，也即閥位限制值自動跟蹤CVR+5%。因此，電網(wǎng)頻率突然下降時，CVR最多增加5%（CVs或IVs開度最多增加5%）。VPL控制：CVR=VPL+5%，當(dāng)電網(wǎng)頻率突然下降時，CVR并不增加，因為此時CVR由VPL限制。當(dāng)電網(wǎng)頻率突然增加時，CVR最多減小5%。6．CVR、CVR_SCLCVR5經(jīng)取小邏輯最終得到流量命令CVR。CVR_SCL是根據(jù)閥門特性曲線標(biāo)定后的CVR值。(四)高壓調(diào)閥閥位控制—CV閥位命令CVR_SCL根據(jù)不同的進汽方式，經(jīng)進汽方式特性函數(shù)（PA或FA方式）處理后得到CVs閥位命令的中間值（CVR_EA），CVR_EA再經(jīng)CVs調(diào)閥特性函數(shù)處理后，最終得到CV1、CV2、CV3、CV4閥位命令—CV1REF、CV2REF、CV3REF、CV4REF。除了部分進汽函數(shù)特性不同外，CV1～CV4的其它控制邏輯完全一樣。(六)中壓調(diào)閥控制—IV命令它包括中調(diào)門（IVs）流量命令I(lǐng)VR和中調(diào)門（IVs）閥位命令I(lǐng)V1REF、IV2REF。IVs流量命令I(lǐng)VRIVR由一個取小函數(shù)得到，該函數(shù)塊有三個輸入：第一個輸入是常數(shù)（TNKIVR5=105%），因此IVR的值不會大于105%。第二個輸入IVR2：當(dāng)汽輪機在旁路方式下運行時，IVR=IVR2。由圖可見，此時IVR=IVR2=CVR5×IVRG_MOD。IVRG_MOD為IVs的增益修正因子，它有兩個常數(shù)值（1.05和1.68），兩者之間可無擾切換。當(dāng)汽輪機切至前向流方式且IVR﹥62%時IVRG_MOD從1.05無擾切至1.68，使兩個IVs全開且退出調(diào)節(jié)作用。當(dāng)IVs參及調(diào)節(jié)時，其調(diào)節(jié)信號來自CVR5，根據(jù)CVR5的控制邏輯，不難理解此時IVs是如何進行速度和負荷控制的。第三個輸入IVR1：當(dāng)汽輪機正常運行時（IVs不參及調(diào)節(jié)的情況下）IVR=IVR1此時：IVR=IVR1=TNKIVR3（100%）+TN_ERR/TNKIVR1（0.02）+DWR×TNKIVR2（2.50）正常運行(無旁路)時：IVR1=IVR2=128%，因此IVR=TNKIVR5=105%。IVR1REF、IVR2REFIVR經(jīng)IVs調(diào)閥特性函數(shù)（線性化函數(shù)）處理后，再經(jīng)速率限制得到兩個相同的值—即兩個中調(diào)門的實際閥位命令I(lǐng)VR1REF、IVR2REF。(五)MSV2控制—MSV2閥位命令及MSV1不同，MSV2具有調(diào)節(jié)功能，因而裝有伺服閥。MSV2REF等于SVR_BS2R，其輸出范圍是0～100%，對應(yīng)MSV2從全關(guān)到全開。當(dāng)其內(nèi)部旁路閥全開時，SVR_BS2R=5.45%，當(dāng)MSV2全開后，SVR_BS2R=100%。在轉(zhuǎn)子或腔室予暖時，SVR_BS2R等于運行人員設(shè)定值，在正常運行時，SVR_BS2R=102%。（六）數(shù)字式調(diào)節(jié)器如前所述，MarK-V的三個主控制器＜R＞＜S＞＜T＞經(jīng)過復(fù)雜的控制算法和邏輯，最后得到各調(diào)閥的閥位命令，而實際的閥位由調(diào)閥的三個數(shù)字式調(diào)節(jié)器所控制。數(shù)字式調(diào)節(jié)器在MKV系統(tǒng)中，根據(jù)控制對象的不同特性，可以定義五種不同類型的調(diào)節(jié)器，對于大型蒸汽輪機的控制而言，通常采用41型調(diào)節(jié)器。其中“4”表示“以位置反饋進行位置控制”，而“1”表示“指定第一個位置反饋作為控制信號”，對于TMR系統(tǒng)而言，每個調(diào)閥有三個位置反饋，分別及三個控制器的調(diào)節(jié)器回路相對應(yīng)，由圖可見，每個調(diào)節(jié)器回路中有兩個A/D通道，“1”即表示采用第一個位置反饋通道（A/D），第二個位置反饋通道在41型調(diào)節(jié)器中不起作用，但在其它調(diào)節(jié)器類型中有用。41型調(diào)節(jié)器的信號流程只表示了一個數(shù)字式調(diào)節(jié)回路，在MarK-V（TMR）系統(tǒng)中，每個調(diào)閥有三個這樣的回路。對41型而言，三個LVDT經(jīng)各自的第一個A/D通道轉(zhuǎn)換處理后，分別及來自＜R＞＜S＞＜T＞的閥位命令相減，再經(jīng)增益和偏置后，得到三個數(shù)字量控制信號，又經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和放大后，最終得到輸出至伺服閥三個線圈的控制電流信號。從以上分析可知，數(shù)字式調(diào)節(jié)器雖然結(jié)構(gòu)略為復(fù)雜，但工作原理容易理解，它只不過是一個最簡單的增益或比例調(diào)節(jié)器而已，其比例系數(shù)也可以在I/O組態(tài)中進行調(diào)整。在每個調(diào)節(jié)回路中設(shè)計了如下保護：1．電流故障保護：當(dāng)伺服閥三個線圈中的一個線圈的實際電流及所要求的電流之差大于25%（最大電流，±40ma）時，相應(yīng)控制器將該調(diào)節(jié)回路的輸出電流強制為零，隔離該故障調(diào)節(jié)回路，使其它兩個調(diào)節(jié)回路仍然能正確地控制調(diào)閥。該功能可以在I/O組態(tài)中選擇，本廠未投用此功能。2．LVDT故障保護：當(dāng)某個位置反饋值超出－10%～105%范圍時，控制器將該調(diào)節(jié)回路的輸出電流強制為零，隔離該故障調(diào)節(jié)回路，使其它兩個調(diào)節(jié)器能正確控制調(diào)閥。3.當(dāng)發(fā)生上述兩種故障時，如不將故障回路隔離，則調(diào)閥將不能正常工作（如調(diào)閥動作緩慢、晃動等），當(dāng)故障回路隔離后，其它兩個調(diào)節(jié)器通過增益補償來保證調(diào)閥仍能正常工作。4.當(dāng)某個調(diào)閥的兩個調(diào)節(jié)回路因故障被隔離后，該調(diào)閥就不可能正常工作，如該調(diào)閥不能打開（此時需要較大的伺服閥電流）、快關(guān)（同樣需要較大的反向電流）以及快開等。但根據(jù)實際工作經(jīng)驗，在負荷穩(wěn)定或變化緩慢的情況下，因伺服閥所需的控制電流很小，一個調(diào)節(jié)器仍能正確控制調(diào)閥。七．MarK-V的保護功能MarK-V保護系統(tǒng)接收外部或內(nèi)部產(chǎn)生的跳閘信號，根據(jù)保護控制邏輯，使125VDC的機械跳閘電磁閥（MTSV）得電跳閘和使24VDC電氣跳閘電磁閥（ETSV）失電跳閘。MTSV和ETSV是兩個相互獨立的跳閘系統(tǒng)，彼此又相互交叉跳閘，兩者都通過釋放危急跳閘系統(tǒng)ETS的液壓油，使汽輪機跳閘。保護功能主要包括：（1）跳閘信號和邏輯，（2）跳閘回路，（3）前機架保護機構(gòu)，（4）閥門結(jié)構(gòu)及控制接口（電磁閥和伺服閥等）。（一）跳閘信號和邏輯1．外部輸入的跳閘保護信號見附表一：表一序號名稱冗余聯(lián)鎖跳閘定值跳閘延時報警其它1潤滑油壓力低2/32主油泵出口壓力低2/33抗然油壓力低2/34真空跳閘中/35排汽缸溫度高中/36次末級溫度高中/37定冷水出口溫度高中/38定冷水流量低2/39定冷水壓力低2/310勵磁變流量低2/311連接環(huán)流量低2/312高排溫度高中/313高差（差漲）14低差（轉(zhuǎn)子膨漲）15軸向位移2/316軸瓦振動高2．跳閘回路跳閘回路包括：（1）外部信號跳閘硬接線回路，（2）危急跳閘回路，（3）跳閘專用驅(qū)動模件TCTL，（4）跳閘回路端子板PTBA<P>，（5）前機架保護機構(gòu)電磁閥等幾部分組成。來自主控制器（<R><S><T>）的主跳閘信號L86TRP，經(jīng)跳閘驅(qū)動模件TCTL上的主跳閘繼電器PTR1（2/3）和PTR2（2/3），使MTSV得電及ETSV失電跳閘汽輪機。L86TRP同時有交叉跳閘信號L4_XTP送至<P>，經(jīng)TCTL上的電氣跳閘繼電氣ETR1（2/3）、ETR2（2/3），分別使MTSV得電、ETSV失電，跳閘汽輪機，電子超速的工作原理也是如此。另外，<P>中的電子超速跳閘也有交叉跳閘信號（L12XTRP）送至<R><S><T>跳閘邏輯。可見，交叉跳閘是雙向的，這進一步提高了保護系統(tǒng)的可靠性。MarK-V保護系統(tǒng)邏輯信號流程、及抗燃油系統(tǒng)和前機架保護機構(gòu)的接口以及ETS系統(tǒng)及有關(guān)閥門的聯(lián)系是（<R><S><T>）和<P>及125VDC（使MTSV得電跳閘）接口，同時又及24VDC跳閘母線（使ETSV失電跳閘）接口。<R><S><T>分別控制三個PTR1和三個PTR2，<P>中的<X><Y><Z>分別控制三個ETR1和三個ETR2，而PTR1和ETR1經(jīng)三取二表決控制MTSV，同樣，ETR1和ETR2經(jīng)三取二表決控制ETSV。同時還包含了機械閉鎖、電氣閉鎖、油復(fù)位、充油試驗等簡單邏輯接口。值得注意的是，125VDC和24VDC電源丟失，不會使<R><S><T>產(chǎn)生跳閘信號，但24VDC電源丟失會使ETSV失電，使汽輪機跳閘。另外，125VDC電源丟失，會導(dǎo)致24VDC電源丟失，產(chǎn)生同樣的后果。<R><S><T>三取二表決故障（兩個主控制器故障）會導(dǎo)致主保護繼電器PTR1（2/3）、PTR2（2/3）失電，分別使MTSV得電和ETSV失電，跳閘汽輪機。<P>中三塊電子超速保護模件<X><Y><Z>任意兩塊故障，也會使電氣保護繼電器ETR1（2/3）、ETR2（2/3）失電，同樣分別使MTSV得電和ETSV失電，跳閘汽輪機。（1）外部信號跳閘硬接線回路,該回路斷開跳閘汽輪機。所謂的外部跳閘信號，其實只有兩個，一是用戶跳閘信號即來自電氣的跳閘信號，另一是來自BTG盤的跳閘按鈕，按鈕觸點是常閉型的，斷開跳閘汽輪機。該回路上有四個繼電器，稱為“4S”繼電氣，4S繼電器兩兩并接后再串接在回路的首尾兩端，形成“半四取二”表決邏輯，用以接通或斷開24VDC（P24VR）跳閘母線。24VDC跳閘母線來自<P>中<X><Y><Z>的三個獨立電源中的最大值，它不但連接ETSV，同時也為PTR1（3）、PTR2（3）、ETR1（3）、ETR2（3）提供電源，其重要性可想而知。<X><Y><Z>中的處理器監(jiān)視該跳閘回路的狀態(tài)，但回路跳閘動作及處理器無關(guān)。（2）危急跳閘回路其中包括了跳閘驅(qū)動模件TCTL，跳閘端子板PTBA以及有關(guān)電磁閥。（A）TCTLTCTL是專為大型汽輪機保護系統(tǒng)設(shè)計的保護繼電器驅(qū)動模件，有來自<PD>的125VDC電源，來自<X><Y><Z>的24VDC、PTR1（3）、ETR1（3）、PTR2（3）、ETR2（3）、MLO、ELO、ORST、OTS繼電器等重要部件。這些繼電器和ETSV都由24VDC跳閘母線驅(qū)動。MTSV由125VDC驅(qū)動。（B）跳閘按鈕在這里，按鈕常開型的觸點直接接至MTSV，閉合使MTSV得電跳閘汽輪機；按鈕常閉型的觸點直接接至ETSV，失電跳閘汽輪機。（C）PTBA為跳閘回路端子板，用以連接TCTL及前機架保護系統(tǒng)有關(guān)電磁閥和跳閘按鈕。機架保護機構(gòu)保護機構(gòu)有兩大功能，一是在危急情況下能保證汽輪機可靠跳閘，二是在正常運行時進行各種保護試驗。跳閘保護：共有四條途徑跳閘汽輪機。MTSV：跳閘邏輯使MTSV得電（2/3PTR1、2/3ETR1），釋放機械跳閘活塞（MTP）中的潤滑油壓，使跳閘連桿脫扣，MTV在彈簧作用下向右（圖示）移動，釋放ETS壓力，導(dǎo)致汽輪機跳閘。ETSV：跳閘邏輯使ETSV失電（2/3PTR2、2/3ETR2），ETSV二次閥使ETV的Y端口失壓，ETV動作釋放ETS壓力跳閘汽輪機。ETSV是二級閥：導(dǎo)閥和二次閥，有兩個節(jié)流孔（直徑2.54mm，9.53mm），一個球型逆止閥，使ETV快速動作跳閘。ETSV裝有濾網(wǎng)以保護導(dǎo)閥，如該濾網(wǎng)堵塞則ETSV有可能不能立即復(fù)位或不能復(fù)位。該濾網(wǎng)在每次大修時應(yīng)作檢查，每五年必須更換。另外，當(dāng)發(fā)生下列情況時，必須立即更換該濾網(wǎng)：（A）：ETSV故障，尤其是不能正常復(fù)位。（B）：當(dāng)伺服閥因抗燃油臟發(fā)生故障時。ETV：電氣跳閘閥，ETV中沒有彈簧，靠閥兩端的壓差動作。當(dāng)ETV跳閘動作時，在第一階段，先切斷P—A（ETS）油路，然后接通（ETS）A—T油路（直徑1.75mm）。第二階段，接通（ETS）A—T的另一油路（直徑25.4mm）。這樣設(shè)計，是為了在ELV閉鎖后進行電氣跳閘試驗時，使MTV出口ELV的P斷的壓力不會立即很快下降，引起誤跳。當(dāng)完全失壓時（如在MTV先動作時），盡管汽機已跳閘且ETS失壓，ETV有可能仍處于復(fù)位位置，這是正常的，尤其在ETV的P和Y處同時失壓，有可能發(fā)生這種現(xiàn)象。機械超速裝置在超速時，由于離心力的作用，偏心環(huán)飛出，撞擊跳閘柄，使跳閘連桿脫扣，跳閘汽機。另外還有OTSV，用以充油試驗。手動跳閘拉桿這是汽機保護的最后一道防線。操作時先向逆時針旋轉(zhuǎn)90°，再往外拉出，使汽機跳閘。2．保護試驗：見后面。3．其它機械閥和電磁閥（A）ORSV—油復(fù)位電磁閥。（B）MTV—機械跳閘閥。（C）MLV—機械閉鎖閥。（D）ELV—電氣閉鎖閥。（E）兩個空氣繼動閥。4．前機架保護機構(gòu)的設(shè)備如下：六個電磁閥：MLV–SD1、ETSV–SD2、ELV–SD4、ORSV–SD5、OTSV–SD6、MTSV–SD7。四個機械閥：MTV、ETV、ARDV–1、ARDV–2四個壓力開關(guān)：MTV–PS1、ETS–PS2、ETS–PS3、ETS–PS4六個行程開關(guān)：MTH–S3、MTPS、ORP–S2、MLV–S1、ETVS、ELV–S4。（三）截止閥調(diào)閥結(jié)構(gòu)及控制接口1#主蒸汽截止門—MSV1為開環(huán)控制閥門。單線圈快動電磁閥1個。單線圈試驗電磁閥1個。位置反饋LVDT1個，指示閥位。行程開關(guān)1個。切斷閥1個。盤式卸壓閥1個。2#主蒸汽截止門—MSV2MSV2為閉環(huán)調(diào)節(jié)閥，正常運行時全開，在轉(zhuǎn)子/腔室予暖時，MKV控制系統(tǒng)經(jīng)伺服閥調(diào)節(jié)閥門開度。MSV2裝有內(nèi)部予啟閥，在開MSV1和MSV2時，先打開予啟閥，使閥后建立壓力，才能打開MSV2主閥，在MSV2全開后，MSV1才能打開。三線圈伺服閥1個。其它結(jié)構(gòu)及MSV1完全一樣。高壓調(diào)閥CV1～CV4CVs結(jié)構(gòu)如圖35所示，比較簡單。三線圈伺服閥一個。LVDT3個。行程開關(guān)1個。導(dǎo)閥。RSV1&RSV2RSV1&RSV2結(jié)構(gòu)及MSV1一樣。IV1&IV2三線圈伺服閥1個。快關(guān)電磁閥1個。LVDT3個。切斷閥。盤式卸壓閥。行程開關(guān)。伺服閥由于伺服閥在調(diào)節(jié)回路中起著重要作用，也是電液轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，我廠在近半年來曾多次發(fā)生因伺服閥故障等原因造成跳機或被迫停機處理等事件，在此對伺服閥的工作原理和故障類型作一簡要分析。我廠所用伺服閥型號為MOOG公司743003A，額定電流：±48ma，額定流量：25GPM。伺服閥產(chǎn)生一個作為電氣輸入信號函數(shù)的連續(xù)的受控的液壓輸出，該受控輸出可以是流量、壓差、或兩者的組合。伺服閥可以是2、3、4或5油口，以四油口配置最為常見。一般而言，伺服閥有如下特點：一般來說有兩級或更多級。小功率電信號輸入。輸出及輸入成線性關(guān)系。死區(qū)可以忽略不計。動態(tài)響應(yīng)快，相位移小。閥芯/閥套一般為零遮蓋。MOOG伺服閥為彈簧檔板結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性好、靈敏度高、零偏小，但對污染敏感、對油質(zhì)要求高。伺服閥的工作原理和過程都較簡單，液壓油經(jīng)過濾器在二級閥（主閥）兩端建立壓力，在伺服馬達無控制信號時，彈簧檔板位于兩個噴嘴中心位置，此時主閥兩端壓力相同而保持位置不變，當(dāng)有控制信號送至伺服馬達線圈時，彈簧檔板偏離原來的中心位置，使兩個噴嘴節(jié)流不一致，導(dǎo)致主閥兩端有壓差使閥芯移動，將液壓油及執(zhí)行機構(gòu)油缸連通，或?qū)⒂透准盎赜陀瓦B通，以控制調(diào)閥到要求位置。當(dāng)調(diào)閥到達要求位置后，反饋小球和連桿使檔板重新回到中心位置，主閥恢復(fù)平衡狀態(tài)，控制回路也達到平衡和穩(wěn)定，這是一個動態(tài)平衡過程。根據(jù)MOOG伺服閥的結(jié)構(gòu)以及南通電廠和我廠使用情況，伺服閥的故障有以下幾類：入口過濾器堵塞。伺服閥內(nèi)部盤式過濾器堵塞。伺服馬達損壞。馬達線圈斷裂。反饋小球沖蝕磨損。反饋連桿斷裂。彈簧檔片變形或失效。噴嘴堵塞。閥芯/發(fā)套失效，包括沖蝕失效、卡澀失效、淤積失效、腐蝕失效等。試驗電磁閥MSV1、RSV1、RSV2都配有試驗電磁閥，主要用于閥門試驗。當(dāng)電磁閥得電時，釋放油缸中的液壓油，使閥門關(guān)閉。汽機正常運行時該閥失電，接通液壓油至油缸，使閥門打開。快關(guān)電磁閥MSV1、MSV2、RSV1&2、IV1&2裝有此電磁閥。當(dāng)它得電時，釋放盤式卸壓閥中的ETS油壓，使盤式卸壓閥打開，釋放執(zhí)行機構(gòu)中的液壓油，快關(guān)閥門。切斷閥MSV1&2、RSV1&2、IV1&2裝有切斷閥。該閥是靠彈簧和ETS壓力動作的機械閥。當(dāng)有ETS壓力時，切斷閥打開，為試驗電磁閥或伺服閥提供液壓油，裝有切斷閥的閥門可以在線更換伺服閥或試驗電磁閥。導(dǎo)閥只有CV1～CV4裝有導(dǎo)閥。該閥依靠偏置彈簧和ETS壓力動作。當(dāng)有ETS壓力時，導(dǎo)閥將來自伺服閥的液壓油接通至執(zhí)行機構(gòu)油缸，一旦ETS失壓，使油缸液壓油接通至回油管路，快速關(guān)閉調(diào)閥。盤式卸壓閥MSV1&2、RSV1&2、IV1&2裝有盤式卸壓閥。該閥也是一依靠彈簧和ETS壓力動作的機械閥。當(dāng)ETS失壓時，該閥靠彈簧拉力動作，接通執(zhí)行機構(gòu)油缸和回油管路，釋放液壓油，使閥門快關(guān)。（四）特殊保護邏輯在異常情況下，MKV中有幾個特殊功能，用以保護汽輪機和發(fā)電機。1．中調(diào)門快動—IVT當(dāng)發(fā)生≥10℅（額定負荷）的甩負荷事件時，通過正常的速度控制邏輯或伺服作用已無法使峰值速度控制在限值以內(nèi)。由于約70%的汽機功率是由中低壓汽缸所產(chǎn)生，因此通過快關(guān)兩個中調(diào)門（IVs）以快速減小汽機功率，達到降低峰值速度使汽機不致超速跳閘。IVT有兩個基本功能：（1）超速控制，（2）使汽機恢復(fù)至速度控制下的穩(wěn)態(tài)—在IVs快關(guān)后，恢復(fù)IVs至伺服控制狀態(tài)。IVT發(fā)生條件：（1）再熱蒸汽壓力>10%，（2）主蒸汽壓力>2%，（3）∣IVPOS–IVREF∣>10%。一旦IVT動作，快關(guān)IV1&2，當(dāng)閥位偏差恢復(fù)正常后，IVT自動取消，IV1&2恢復(fù)伺服控制。IVT由觸發(fā)條件由<R><S><T>中的控制邏輯產(chǎn)生，再送至<P>中的控制模件。IVT可以由運行人員通過CRT在<R><S><T>中進行試驗。2．功率負荷不平衡—PLUPLU的功能是為了在機組甩負荷時，通過快關(guān)CV1～CV4和IV1&2，使汽輪機避免過度加速和超速跳閘。汽輪機的功率由經(jīng)修正后的再熱汽壓力表示，發(fā)電機的負荷由三相電流之和經(jīng)修正后得到PLU發(fā)生條件：（1）汽輪機功率及發(fā)電機負荷之差＞40%（額定負荷）（2）發(fā)電機負荷丟失速率＞額定負荷/35ms顯然，只有在負荷＞40%（額定負荷）時，PLU才有可能發(fā)生。PLU一發(fā)生，負荷命令立即設(shè)為零，目標(biāo)負荷命令以2%/秒的速率RB至“無負荷流量”值DW_NLF，另外完成其它一些輔助功能。在條件（2）消失后，經(jīng)過1秒鐘，IVs重新開啟恢復(fù)伺服作用，以控制汽輪機轉(zhuǎn)速，而CV1～CV4只有在條件（1）（2）都消失后才能解除閉鎖，重新打開恢復(fù)伺服作用。如果PLU發(fā)生后又很快消失（條件（1）），PLU邏輯自動復(fù)位，此時目標(biāo)負荷很接近PLU發(fā)生前的負荷值，CV1～CV4會重新打開至接近PLU發(fā)生前的開度。如果PLU條件一直存在，負荷在45秒內(nèi)不能恢復(fù)，則目標(biāo)負荷命令RB結(jié)束。當(dāng)再熱汽壓力下降到低于40%（額定值）時，PLU邏輯自動復(fù)位，此時可以將轉(zhuǎn)速控制在接近額定值準(zhǔn)備并網(wǎng)。如果電流信號（2/3）或再熱汽壓力信號（2/3）丟失，不會引起PLU動作，但卻使PLU功能無效并產(chǎn)生診斷報警，在此情況下，應(yīng)適當(dāng)降低機組負荷，以避免由于甩負荷而引起機組超速跳閘。PLU邏輯由<PLU>控制器內(nèi)的固件和硬件邏輯產(chǎn)生，也可在正常運行時分別進行試驗。另外來自DCS的快甩負荷（FCB）也能觸發(fā)PLU。3．早期閥門動作—EVAEVA主要是為了在電網(wǎng)發(fā)生故障（非甩負荷型故障）時，快關(guān)中壓調(diào)門（IV1&2）約1秒，以減小機械功率，防止發(fā)電機功角的繼續(xù)增大及隨之而來的同期丟失。EVA動作必須有如下三個條件：汽輪機功率（再熱汽壓力）和電氣功率（MW）之差超過設(shè)定值70%（UNB_EVA）電氣功率（實際MW）下降速率＞額定功率/35ms來自電氣的外部EVA條件允許。電氣功率由PT、CT計算得到。UNB_EVA（70%）由制造廠經(jīng)試驗得到，表示發(fā)電機不失步所能承受的最嚴(yán)重的電氣故障極限，換言之，UNB_EVA（70%）是能使發(fā)電機失步的最輕電網(wǎng)故障。EVA動作后，如故障消失，則汽輪機的調(diào)閥控制可以保持發(fā)電機穩(wěn)定運行。反之，如故障繼續(xù)存在，那么發(fā)電機同期會丟失，汽輪機也會因超速或電氣保護而跳閘。4．關(guān)調(diào)閥在MKV控制系統(tǒng)中設(shè)計了許多關(guān)調(diào)閥的控制邏輯。這些邏輯主要是在異常情況下（如運行參數(shù)不合理、設(shè)備異常等），通過全關(guān)或部分關(guān)閉有關(guān)調(diào)閥，保護機組的安全、可靠運行。另外，在機組正常運行時，一些特殊操作（如閥試驗等）也會關(guān)?。ɑ蛉P(guān)）有關(guān)調(diào)閥。關(guān)調(diào)閥的事件導(dǎo)致運行工況大幅波動甚至跳機。因此，對關(guān)調(diào)閥作一小結(jié)：（1）VPL動作。（2）在VPL控制時，電網(wǎng)頻率突然增大。（3）MSPLR動作。（4）FCB。（5）RB。（6）速度偏差＞5%。（7）伺服閥故障或堵塞。（8）調(diào)閥位置反饋故障。（9）IVT。（10）EVA。（11）PLU。（12）遙控方式時，降負荷繼電器觸點故障（一直閉合）。（13）RSV1&2關(guān)閉，使IV1&2關(guān)閉。（14）閥門活動試驗或嚴(yán)密性試驗（正常）。（15）汽輪機跳閘。八.保護試驗(一)保護試驗總述保護試驗的目的是檢查汽輪機在危急情況下能否及時可靠跳閘，試驗由<R><S><T>及<P>共同完成。1在試驗過程中如有以下異常情況，MKV會產(chǎn)生診斷報警：（1）三個控制器內(nèi)部表決不一致。（2）閉鎖未能在2秒內(nèi)及時動作。（3）閉鎖時間超過10分鐘。（4）復(fù)位電磁閥得電或油復(fù)位活塞保持復(fù)位位置超過3分鐘。2注意事項：（1）如機械跳閘系統(tǒng)一直維持在閉鎖狀態(tài)，或油復(fù)位活塞一直處于復(fù)位位置，則機械跳閘電磁閥（MTSV）、機械超速跳閘裝置、以及手動跳閘拉桿將無法跳閘汽機。（2）試驗時運行人員應(yīng)到現(xiàn)場觀察試驗過程中有關(guān)設(shè)備的動作是否正常，有無異響等。（3）試驗結(jié)束后，無論是機械跳閘系統(tǒng)還是電氣跳閘系統(tǒng)，不應(yīng)有任何設(shè)備處于跳閘或閉鎖狀態(tài)，畫面上各方塊的狀態(tài)應(yīng)為復(fù)位狀態(tài)（OFF或NORM，3有關(guān)閉鎖：（1）如在試驗閉鎖中，汽機發(fā)生實際跳閘，則閉鎖自動解除，任何閉鎖如超過10分鐘或閉鎖故障，有報警。（2）在試驗中如遇汽機跳閘或其它條件不允許試驗，則試驗自動取消。（3）每次只能進行一個保護試驗。（4）在試驗結(jié)束后，系統(tǒng)會自動解鎖，“UNLOCK”只在試驗過程中遇故障發(fā)生時才用，手動解鎖有可能導(dǎo)致汽機跳閘。4其它：（1）每12～24個月，在停機時試驗跳閘保護輸入信號。（2）每6～12個月，試驗手動跳閘拉桿。(二)保護試驗項目1.機械跳閘活塞試驗#1。2.機械跳閘活塞試驗#2。3.機械超速跳閘試驗—充油試驗。4.實際機械超速跳閘試驗。5.電子超速跳閘試驗。6.電氣跳閘試驗。7.實際電子超速跳閘試驗。(三)特殊保護試驗項目1.中壓調(diào)閥快動（IVT）試驗。2.功率負荷不平衡（PLU）試驗。3.早期閥門動作（EVA）試驗。九．汽輪機運行（一）轉(zhuǎn)子/腔室預(yù)暖1．轉(zhuǎn)子預(yù)暖在啟動前，MKV會提示是否需要進行轉(zhuǎn)子預(yù)暖，當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子中心孔溫度低于149℃（前向流方式啟動），以及再熱汽排汽溫度低于54.4℃時，必須進行轉(zhuǎn)子預(yù)暖。轉(zhuǎn)子預(yù)暖有兩種方式。（1）通過MSV2旁路閥進行轉(zhuǎn)子預(yù)暖允許條件：(a)選擇“關(guān)閥門”，（b）汽機復(fù)位，（c）不在RFV方式預(yù)暖，（d）不在腔室預(yù)暖，（e）IVs全關(guān)。一旦選擇轉(zhuǎn)子預(yù)暖后，MSVs、RSVs、IVs全關(guān)，CVs全開，各輔助閥門應(yīng)在正確位置。關(guān)閉有關(guān)疏水閥，逐步增加MSV2旁路閥開度（SVBV）直到第一級處的轉(zhuǎn)子中心孔溫度開始上升，MKV提供轉(zhuǎn)子中心孔加熱速率作為參考指導(dǎo)。假如在預(yù)暖時汽機沖轉(zhuǎn)，應(yīng)減小SVBV設(shè)定值使汽機重新恢復(fù)盤車狀態(tài)，否則MKV速度控制邏輯將自動關(guān)閉SVBV。預(yù)暖結(jié)束后，打開汽缸疏水閥，關(guān)閉SVBV。此時如偏心超過允許值（約0.03mm），應(yīng)繼續(xù)保持盤車，直到偏心滿足沖轉(zhuǎn)要求。（2）RFV方式轉(zhuǎn)子預(yù)暖RFV方式轉(zhuǎn)子預(yù)暖時，汽機可以在復(fù)位或跳閘狀態(tài)，可在CRT上選擇此預(yù)暖方式和適當(dāng)?shù)念A(yù)暖速率即可。2．腔室預(yù)暖MKV控制系統(tǒng)會提示是否需要進行腔室預(yù)暖。如閥壁兩側(cè)主蒸汽溫度及腔室外表面溫度之差大于最大允許值（139℃），則需要進行腔室預(yù)暖直到條件滿足。在預(yù)暖期間，MKV提供信息作為操作指導(dǎo)。腔室預(yù)暖允許條件：（a）選擇“關(guān)閥門”，（b）汽機復(fù)位，（c）不在轉(zhuǎn)子預(yù)暖方式。腔室預(yù)暖時CVs全關(guān)。腔室預(yù)暖分兩個階段：（1）CVs腔室起壓：開啟SVBV至設(shè)定值直到CVs腔室建立起壓力。（2）CVs腔室熱濕：使腔室壓力達到主蒸汽壓力的85%，當(dāng)腔室壁內(nèi)外溫差（允許值121℃）、主蒸汽和腔室壁外部溫差（允許值139℃）小于允許值，預(yù)暖結(jié)束。（二）準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn)MKV控制系統(tǒng)一直監(jiān)視各輔助系統(tǒng)、汽機溫度、TSI、熱應(yīng)力狀態(tài)、發(fā)電機溫度等以判斷汽機是否可以沖轉(zhuǎn)。如有異常情況，在“HOLDLIST”中會給出提示信息。汽機沖轉(zhuǎn)應(yīng)滿足如下條件：（1）無跳閘信號，汽機復(fù)位。（2）VPL應(yīng)設(shè)定在120%，MKV控制系統(tǒng)正常。（3）MKV顯示的各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均正常且無報警信息。（4）冷凝器壓力小于0.17bar。（5）軸封壓力應(yīng)在0.17bar～0.31bar之間,當(dāng)壓力超出0.14bar～0.41bar范圍且軸封控制系統(tǒng)在“自動”方式時，MKV將自動調(diào)節(jié)壓力。（6）有關(guān)疏水閥應(yīng)在開位置。（7）抗燃油壓力應(yīng)在103.4bar～117.2bar之間，溫度應(yīng)>29.4℃且<68℃，當(dāng)壓力<89.63bar、溫度<29.4℃時有報警。（8）MSP和TGOP應(yīng)在運行狀態(tài)，EBOP和ESOP在“停運”狀態(tài)但應(yīng)處于“自動”控制方式。（9）軸瓦潤滑油溫度應(yīng)在27℃～32℃之間，潤滑油母管壓力應(yīng)>1.17bar。（10）汽機轉(zhuǎn)子偏心正常，軸瓦金屬溫度正常。（11）發(fā)電機溫度正常。（12）主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度應(yīng)及汽機金屬溫度相匹配。（三）汽機加速至額定轉(zhuǎn)速汽機沖轉(zhuǎn)方式有兩種，即高壓缸沖轉(zhuǎn)方式（旁路不投用）和中壓缸沖轉(zhuǎn)方式（旁路投用），前者一般用于冷態(tài)起動，后者則用于熱態(tài)起動。選擇的依據(jù)是第一級金屬溫度（159℃）。1．前向流方式?jīng)_轉(zhuǎn)汽機速度由CVs控制，在選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速后，MSVs、RSVs、IVs全開，然后CVs開啟一“裂縫”，轉(zhuǎn)子開始加速。由于啟動扭矩比正常運行時大得多，CVs有可能關(guān)閉幾秒鐘后再打開恢復(fù)速度控制。如在2500RPM處發(fā)出“速度保持”信息，則不應(yīng)繼續(xù)加速至額定轉(zhuǎn)速，直至條件允許。否則有可能影響汽機的安全。在2500RPM處，擺頻器自動投用，以避免汽輪機葉片在機械共振臨界轉(zhuǎn)速處長時間運行。當(dāng)發(fā)電機一并網(wǎng)，MKV控制系統(tǒng)自動檢查以下條件，并給出相應(yīng)提示。軸瓦潤滑油入口溫度應(yīng)為43℃～52℃。MSP應(yīng)停運。主油泵入口壓力應(yīng)為1.03bar～1.7bar。加速過程中應(yīng)密切監(jiān)視TSI各項數(shù)據(jù)，報警情況。如軸瓦振動過大或有突增等異常現(xiàn)象，應(yīng)將汽輪機恢復(fù)盤車狀態(tài)直到轉(zhuǎn)子偏心正常，此時最好是選擇“關(guān)閥門”而不是選擇較低的目標(biāo)速度。在緊急情況下需要快速減速時應(yīng)破壞真空。在某些特殊情況下（如要在某幾個轉(zhuǎn)速處測量振動等），可以選擇“非標(biāo)準(zhǔn)”目標(biāo)轉(zhuǎn)速。2．中壓缸沖轉(zhuǎn)—RF方式是中壓缸沖轉(zhuǎn)過程的一個簡要示意圖。正如前面所述，汽輪機的加速、速度匹配、初始加載都可以由IVs控制。在中壓缸沖轉(zhuǎn)時，選擇目標(biāo)速度后，MSVs、RSVs全開，CVs保持關(guān)閉，IVs開啟一“裂縫”，汽輪機開始加速，注意RFV在轉(zhuǎn)速>2250RPM時打開，和VV閥一起用來冷卻汽輪機高壓部分，防止其過熱。（四）反流運行方式的幾點說明在汽輪機啟動時較多采用反流方式，其控制邏輯也較為復(fù)雜，因此對反流運行方式再作幾點說明：1.汽機已復(fù)位且允許沖轉(zhuǎn)后，選擇“旁路方式”，此時控制邏輯將自動選擇“反流方式”。2.如果汽輪機已啟動，只有在IVR>30%后才允許選擇“旁路方式”，“旁路方式”一旦投用，如想要再取消，必許等到IVR>30%。3.當(dāng)IVR>50%后，可以從反流方式（RF）切至前向流方式（FF），如不進行切換的話，在IVR>77%時，MKV控制邏輯發(fā)出“負荷保持”命令，使IVs閥位保持不變，此時須手動切至FF方式才能繼續(xù)升負荷。4.在FF方式下，當(dāng)IVR<30%且發(fā)電機電流<20%時，控制邏輯自動將FF方式切至RF方式（旁路必須已投用）。5.如從RF切至FF條件滿足，一旦選擇了FF請求，則在控制邏輯中汽輪機運行狀態(tài)立即為FF方式（L83FF=1）。6.在從RF切