《機(jī)組DEH系統(tǒng)培訓(xùn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)組DEH系統(tǒng)培訓(xùn)（42頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第一,節(jié),概述,DEH,簡介,汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展歷程：,機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)（,MHC）：,早期的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由離心飛錘（或旋轉(zhuǎn)阻尼）、杠桿、凸輪等機(jī)械部件和錯(cuò)油門、油動(dòng)機(jī)等液壓部件構(gòu)成的，稱為機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)（,Mechanical Hydraulic Control System,MHC）,簡稱液調(diào)。,模擬電調(diào)系統(tǒng)（,AEH）：,在此之前還有過電液并存的系統(tǒng)，隨著電氣元件的可靠性的提高，20世紀(jì)50年代中期，出現(xiàn)了不依靠機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)做后備的純電調(diào)系統(tǒng)，開始采用的純電調(diào)系統(tǒng)是由模擬電路組成

2、，稱為模擬式電氣液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(,Analog Electric Hydraulic Control system,AEH),簡稱模擬電調(diào)。,數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)（,DEH）：,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用，20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了以數(shù)字計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字式電氣液壓控制系統(tǒng)（,Digital Electric Hydraulic Control System,DEH）,簡稱數(shù)字電調(diào)。,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)還應(yīng)參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻，而且要求靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)具有足夠的穩(wěn)定性。,速度變動(dòng)率,（也稱轉(zhuǎn)速不等率）代表汽輪機(jī)的靜態(tài)調(diào)速特性，是汽輪機(jī)

3、調(diào)節(jié)過程中一個(gè)重要參數(shù)，它是指汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)速和額定負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速之差，與汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比，即,對(duì)并列運(yùn)行的機(jī)組，當(dāng)外界負(fù)荷變化時(shí)，速度變動(dòng)率小的機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)百分?jǐn)?shù)大；而速度變動(dòng)率大的機(jī)組負(fù)荷變化百分?jǐn)?shù)小。,因此，對(duì)于不同性質(zhì)的機(jī)組應(yīng)有不同的速度變動(dòng)率,承擔(dān)尖峰及變動(dòng)負(fù)荷的機(jī)組,其速度變動(dòng)率應(yīng)較小些，取為,34%,；帶基本負(fù)荷的機(jī)組，則速度變動(dòng)率應(yīng)大些，取,46%,，以便在電網(wǎng)頻率變化時(shí)，仍盡量保持基本負(fù)荷不變。然而，隨著電網(wǎng)容量的增大以及電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差的擴(kuò)大,大容量機(jī)組也需參加一次調(diào)頻,故速度變動(dòng)率已趨于選較小值。,當(dāng)汽輪機(jī)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻時(shí)，通常設(shè)定,在,4.5,5

4、.5,之間。一般希望將,設(shè)計(jì)成連續(xù)可調(diào),，即視運(yùn)行情況可進(jìn)行調(diào)整。,在機(jī)組處于空負(fù)荷區(qū)段以及額定負(fù)荷區(qū)段，,取大一些，在中間負(fù)荷區(qū)段，,可取相對(duì)小一些。在空負(fù)荷區(qū)段速度變動(dòng)率取大一些，目的是為了提高機(jī)組在空負(fù)荷時(shí)的穩(wěn)定性，以便機(jī)組順利并網(wǎng)；在額定負(fù)荷區(qū)段，速度變動(dòng)率取大一些，可使機(jī)組在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性較好。,也不能太大，以免動(dòng)態(tài)過程發(fā)生嚴(yán)重超速。,遲緩率,在調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,存在著遲緩現(xiàn)象,使得調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性線不再是一根,而是一條帶狀區(qū)域。通常用遲緩率,來表示遲緩程度的大?。?遲緩率表示在一定功率下，上行特性線與下行特性線之間的轉(zhuǎn)速差,n,與額定轉(zhuǎn)速,n,0,之比的百分?jǐn)?shù)。顯然，遲緩

5、率,越大，則遲緩現(xiàn)象越嚴(yán)重。,希望遲緩率越小越好。國際電工委員會(huì)建議大功率汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率,0.06,。,同步器,用途,(1),在單機(jī)運(yùn)行時(shí)，使用同步器可以保證機(jī)組在任何負(fù)荷下保持轉(zhuǎn)速不變。,(2),在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，通過同步器可以改變汽輪機(jī)的功率，使各臺(tái)機(jī)組承擔(dān)給定負(fù)荷，調(diào)整電網(wǎng)頻率，以維持電網(wǎng)周波穩(wěn)定,二次調(diào)頻。,(3),在機(jī)組并網(wǎng)前，用同步器可改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量來調(diào)整汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)同步并列。正由于有此用途，故稱其為同步器。,一次調(diào)頻與二次調(diào)頻概念,(1),一次調(diào)頻是按并列運(yùn)行機(jī)組的靜態(tài)特性自動(dòng)分配負(fù)荷，而二次調(diào)頻要靠同步器人為地進(jìn)行；,(2),并列運(yùn)行的機(jī)組通常都參與

6、一次調(diào)頻，但一次調(diào)頻通常不可能保持電網(wǎng)周波不變而只能減小周波變化的程度；,(3),一次調(diào)頻可以認(rèn)為是暫態(tài)的。即當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化后，二次調(diào)頻來不及立即保證電網(wǎng)有功功率的供求平衡，暫時(shí)由一次調(diào)頻來維持電網(wǎng)周波不致有過大變化而造成嚴(yán)重后果，當(dāng)二次調(diào)頻使周波恢復(fù)正常后,一次調(diào)頻作用便消失。,第二,節(jié),DEH,的基本原理,為了實(shí)現(xiàn)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制，要求機(jī)、爐、電及與之有關(guān)的各工作系統(tǒng)在工況變化時(shí)，有及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)手段，并迅速地發(fā)出相應(yīng)的指令，使機(jī)、爐、電及有關(guān)系統(tǒng)能在新的工況下，協(xié)調(diào)、穩(wěn)定地工作。采用電液調(diào)節(jié)方式是達(dá)到上述要求的最有效方法。,汽輪機(jī)的數(shù)字電液控制系統(tǒng)（,DEHC,是,Digital Elec

7、tro-Hydraulic Control System,的縮寫）是采用電子元件和電氣設(shè)備對(duì)機(jī)、爐、電及其有關(guān)的各工作系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，以數(shù)字的方式傳遞信號(hào)、計(jì)算機(jī)分析判斷、發(fā)出（電氣的）控制指令，然后通過電液轉(zhuǎn)換器（伺服閥、伺服放大器）將電氣指令信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠執(zhí)行的液壓信號(hào)，達(dá)到完成控制操作的目的。,不同機(jī)組的數(shù)字電液控制系統(tǒng)的構(gòu)成和具體控制邏輯略有不同，但總的要求是基本相同的，那就是應(yīng)具備監(jiān)視、保安、控制、調(diào)節(jié)的各項(xiàng)功能。,DEH,系統(tǒng)基本控制原理,再熱汽輪機(jī),DEH,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理圖，圖中的輸出,是轉(zhuǎn)速，外擾是負(fù)荷變化,R,，內(nèi)擾是蒸汽壓力,p,，,n,和,P,分別由轉(zhuǎn)速和

8、功率給定。調(diào)節(jié)對(duì)象考慮了調(diào)節(jié)級(jí)壓力特性、發(fā)電機(jī)功率特性和電網(wǎng)特性，與此相關(guān)，設(shè)置了調(diào)節(jié)級(jí)壓力、機(jī)組功率和轉(zhuǎn)速三種反饋信號(hào)。,由伺服放大器、電液伺服閥、油動(dòng)機(jī)及其線性位移變送器,(LVDT),組成的伺服系統(tǒng)，承擔(dān)功率放大、電液轉(zhuǎn)換和改變閥門位置的任務(wù)；調(diào)節(jié)汽門則因位移而改變進(jìn)汽量，執(zhí)行對(duì)機(jī)組控制的任務(wù)。,該系統(tǒng)為串級(jí),PI,控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)運(yùn)算是由數(shù)字部分完成。系統(tǒng)由內(nèi)回路和外回路組成，內(nèi)回路促進(jìn)調(diào)節(jié)過程的快速性，外回路則保證了輸出嚴(yán)格等于給定值。,PI,調(diào)節(jié)中的比例環(huán)節(jié)對(duì)調(diào)節(jié)偏差信號(hào)迅速放大，積分環(huán)節(jié)保證了消除系統(tǒng)的靜差，是一種無差控制系統(tǒng)。,（,1,）電子控制器：主要包括數(shù)字計(jì)算機(jī)、混合數(shù)模插

9、件、接口和電源設(shè)備等，均集中布置在,DEH,控制柜,內(nèi)，主要用于給定、接受反饋信號(hào)、邏輯運(yùn)算和發(fā)出指令進(jìn)行控制等。,（,2,）操作系統(tǒng)：主要設(shè)置有,操作盤,，圖像站的顯示器和打印機(jī)等，為運(yùn)行人員提供運(yùn)行信息、監(jiān)督、人機(jī)對(duì)話和操作等服務(wù)。,（,3,）油系統(tǒng)：本機(jī),高壓控制油與潤滑油,分開。高壓油,(EH,系統(tǒng),),為調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供控制與動(dòng)力用油，系統(tǒng)設(shè)有油泵,2,臺(tái)，,1,臺(tái)工作，,l,臺(tái)備用，供油油壓維持在恒定值,16MPa,，它接受調(diào)節(jié)器或操作盤來的指令進(jìn)行控制。潤滑油泵由主機(jī)拖動(dòng)，為潤滑系統(tǒng)提供,0.55MPa,的汽輪機(jī)油。,（,4,）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：主要由,伺服放大器、電液轉(zhuǎn)換器,和具有快關(guān)、隔

10、離和逆止裝置的單側(cè)油動(dòng)機(jī)組成，負(fù)責(zé)帶動(dòng)高壓主汽閥、高壓調(diào)節(jié)汽閥和中壓主汽閥、中壓調(diào)節(jié)汽閥。,（,5,）保護(hù)系統(tǒng)：設(shè)有電磁閥用于超速時(shí)關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥和嚴(yán)重超速,(110,n,0,),、軸承油壓低、,EH,油壓低、推力軸承磨損過大、凝汽器真空過低等情況下危急遮斷和手動(dòng)停機(jī)之用。,（,6,）為控制和監(jiān)督服務(wù)用的測(cè)量元件是必不可少的，如機(jī)組轉(zhuǎn)速、蒸汽壓力、發(fā)電機(jī)功率、主汽壓力傳感器以及汽輪機(jī)自動(dòng)程序控制,(ATC),所需要的測(cè)量值等。,DEH,調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成,第,三節(jié),DEH,的基本功能,DEH,的基本功能,控制功能：正常控制：轉(zhuǎn)速控制、過臨界、功率控制、抽汽壓力控制,保護(hù)功能：高負(fù)荷限制、主汽壓

11、力降低限制、真空降低負(fù)荷限制、,OPC,超速保護(hù)控制，機(jī)組甩負(fù)荷轉(zhuǎn)速超過103,Ne%,時(shí)，自動(dòng)關(guān)調(diào)門2秒鐘，再維持機(jī)組空載運(yùn)行；轉(zhuǎn)速超過110,Ne%,時(shí)，打閘,實(shí)驗(yàn)功能：調(diào)門嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)、主汽門活動(dòng)性實(shí)驗(yàn)、超速保護(hù)實(shí)驗(yàn)、仿真試驗(yàn),人機(jī)接口和數(shù)據(jù)處理功能：運(yùn)行參數(shù)顯示、操作紀(jì)錄、報(bào)警、打印 運(yùn)行系統(tǒng)畫面：設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)趨勢(shì)圖、運(yùn)行指導(dǎo),l,汽輪機(jī)掛閘,/,開主汽門,l,自動(dòng),/,手動(dòng)升速,l,轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制（沖轉(zhuǎn),/,升速,/,暖機(jī),/,轉(zhuǎn)速保持,/,自動(dòng)沖臨界）,l,自動(dòng),/,手動(dòng)同期,l,超速試驗(yàn)（,103%,、,110%,和,111%,112%,）,l,OPC,超速保護(hù),/AST,跳閘

12、保護(hù),l,并網(wǎng)后自動(dòng)帶初負(fù)荷,l,閉環(huán)控制（發(fā)電機(jī)功率,/,調(diào)節(jié)級(jí)壓力,/,主汽壓）,l,協(xié)調(diào)控制,/AGC,方式運(yùn)行,l,一次調(diào)頻限制,l,汽壓保護(hù),/,真空低快減負(fù)荷（,RUNBACK,）,l,閥門試驗(yàn)（主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn),/,調(diào)節(jié)閥活動(dòng)試驗(yàn)）,l,閥門管理,l,手動(dòng),/,自動(dòng)無擾切換,DEH,控制系統(tǒng)保證的技術(shù)指標(biāo),l,轉(zhuǎn)速控制范圍,0-3500rpm,，控制精度,1rpm,l,負(fù)荷控制范圍,0-110%,，控制精度,1MW,l,轉(zhuǎn)速不等率,3-6%,連續(xù)可調(diào),l,系統(tǒng)遲緩率,0.06%,l,甩全負(fù)荷轉(zhuǎn)速超調(diào)量,7%,額定轉(zhuǎn)速,l,油動(dòng)機(jī)全行程快速關(guān)閉時(shí)間,0.15,秒,l,系統(tǒng)控制運(yùn)算周

13、期,50ms,l,系統(tǒng)可用率,99.9%,升速控制,轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制是,DEH,的基本控制功能，其中有轉(zhuǎn)速給定控制邏輯、暖機(jī)控制邏輯、臨界轉(zhuǎn)速識(shí)別與控制邏輯、超速試驗(yàn)控制邏輯等。在升速過程中，,DEH,將轉(zhuǎn)速給定與測(cè)速模件采集到的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，如果有偏差，轉(zhuǎn)速,PI,調(diào)節(jié)器便產(chǎn)生一個(gè)閥位指令，電液轉(zhuǎn)換器控制調(diào)節(jié)汽門開度發(fā)生改變，使汽輪機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速逐漸與給定值相等，消除轉(zhuǎn)速偏差。,DEH,控制系統(tǒng)具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種升速方式。,自動(dòng)升速,是指,DEH,根據(jù)高壓內(nèi)缸金屬溫度自動(dòng)從冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)或極熱態(tài)四條升速曲線中選擇相應(yīng)的升速率，并自動(dòng)確定低速暖機(jī)和中速暖機(jī)的轉(zhuǎn)速及暖機(jī)停留時(shí)間，自動(dòng)沖臨界，直到,

14、3000rpm,定速。,手動(dòng)升速,是指運(yùn)行人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行判斷機(jī)組的溫度狀態(tài)，然后通過操作員站設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)升速率。當(dāng)運(yùn)行人員設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速區(qū)時(shí)，,DEH,程序?qū)⒆詣?dòng)跳過臨界區(qū)，即運(yùn)行人員無法將目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定在臨界區(qū)內(nèi)。手動(dòng)升速時(shí)低速和中速暖機(jī)點(diǎn)及暖機(jī)時(shí)間由運(yùn)行人員決定。自動(dòng)和手動(dòng)升速可根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行切換。,安裝了三個(gè)測(cè)速探頭，三路轉(zhuǎn)速測(cè)量信號(hào)經(jīng)測(cè)速模件內(nèi)部三選二邏輯處理后，得到,DEH,所需的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)。根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行規(guī)程要求，系統(tǒng)設(shè)定了升速暖機(jī)點(diǎn)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到暖機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，,DEH,自動(dòng)發(fā)出轉(zhuǎn)速保持指令，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速停留在暖機(jī)轉(zhuǎn)速上。暖機(jī)時(shí)間長短可由運(yùn)行人員選擇

15、。,同期與并網(wǎng),DEH,設(shè)有自動(dòng)同期和手動(dòng)同期兩種方式。,自動(dòng)同期,是指,DEH,接受自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)速增減信號(hào)，自動(dòng)改變汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，控制機(jī)組并網(wǎng)。自動(dòng)同期方式下，不需要運(yùn)行人員干預(yù)。,手動(dòng)同期,是指運(yùn)行人員通過,DEH,操作站手動(dòng)改變機(jī)組轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。自動(dòng)同期和手動(dòng)同期的轉(zhuǎn)速范圍都是,2970,3030rpm,，如果超過此范圍，則同期操作無效。,發(fā)電機(jī)油開關(guān)合閘后，為了防止逆功率運(yùn)行，,DEH,自動(dòng)帶初負(fù)荷。初負(fù)荷設(shè)定為額定負(fù)荷的,3-5,，電廠也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改。,超速試驗(yàn),/,超速保護(hù),DEH,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三道防止汽輪機(jī)超速的措施，即,103%,超速保護(hù)（,OPC,）、,11

16、0%,電氣超速跳閘（,AST,）和,111%,112%,機(jī)械超速跳閘。,103%,超速保護(hù)是指汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過,3090rpm,時(shí)，,OPC,電磁閥動(dòng)作，所有調(diào)節(jié)閥立刻關(guān)閉，保持,7,秒或轉(zhuǎn)速降低到,3060rpm,后再重新打開。,103%,超速保護(hù)動(dòng)作時(shí)，只關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，主汽門不動(dòng)，即汽輪機(jī)不跳閘。,103%,超速保護(hù)后，汽輪機(jī)維持,3000rpm,。,110%,電氣超速跳閘是指轉(zhuǎn)速超過,3300rpm,時(shí)，,AST,電磁閥動(dòng)作汽輪機(jī)跳閘，主汽門、調(diào)速器門關(guān)閉。,111%,112%,機(jī)械超速跳閘是指轉(zhuǎn)速超過,3360rpm,時(shí)，機(jī)械撞擊子在離心力的作用下飛出，使保安系統(tǒng)動(dòng)作汽輪機(jī)跳閘，關(guān)閉主汽門、調(diào)速汽門。,如果將機(jī)械超速跳閘轉(zhuǎn)速（,111%,112%,）設(shè)置在電氣超速跳閘轉(zhuǎn)速（,110%,）之前，那么電氣超速試驗(yàn)將無法進(jìn)行，因?yàn)樵囼?yàn)過程中轉(zhuǎn)速在達(dá)到電氣跳閘點(diǎn)之前撞擊子已經(jīng)動(dòng)作了。此時(shí)，只有將電氣超速試驗(yàn)跳閘設(shè)定值提前，試驗(yàn)完成后再予以恢復(fù)。機(jī)械超速跳閘在先或電氣超速跳閘在先由電廠根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自行決定。,并網(wǎng)運(yùn)行,機(jī)組并網(wǎng)帶初始負(fù)荷后，有四種控制方式供運(yùn)行人員選擇：負(fù)荷控制、調(diào)節(jié)級(jí)壓