m汽轮机控制系统

1、嘉电期600MW气轮机控制系统阮亚良1. 概述我厂H期#3、#4机组采用东方汽轮机和日本日立公司联合生产的600MW汽轮机。其控制系统是与汽轮机配套的600MW全电调型 DEH控制系统。该控制系统采用日本日立公司最新开发成功的具有世界先进水平的H-5000M系统。由EHG电液调节器HITASS 自动汽轮机控制器、ETS危急遮断系统三局部组成。DEH与汽轮机相关组成局部高压主汽门、高压调节汽门、中压联合汽门、上下压旁路、主机调节 保安油系统、汽机TSI等共同实现汽机转速控制、负荷控制、自并网、试验、在线监视和跳闸等功能。控制系统框架图2. 控制系统配置DEH (含ETS控制系统硬件配置主要由以下

2、几局部组成:a) 标准机柜;b) 电源分配系统；c) H-5000M 模板；d) OIS操作员接口站;e) EWS工程师站；f) 通讯接口装置；g) GPS接口装置。DEH控制器配置容量:a) 数字量输入b) 数字量输出c) 模拟量输入e) 模拟量输出f) 小信号输入96路80路44路420mA6 路58路注：以上容量不包括伺服模板、测速模板、PLU/BUG模板等此类专用模板上的输入 /输出配置。ISTEDEH系统结构图吋FtIDMCjK-DO-mTHC "W-IFC 沁rt>w sirrLti上翊Ip:<ik 3irn.n±1Brf45TMCT1S!CTUiL

3、ARUTH：ililIDID£3ZLLl£b其中H-5000M标准机柜采用4个日立公司生产的标准机柜。1#柜装有电源、EHG( A)、EHG( B)的模板。2#柜装有电源、HITASS系统的模板。3#、4#柜装有ETS继电保护回路、PLU/BUG莫板等。DEH系统硬件配置图DEH中EHG(A)和EHG(B互为冗余，Trip13 为三重冗余,可接受三取二的来 ETS信号,判, 动作危急遮断电磁铁断后各发信号至继电保护回路 , 由继电保护回路三取二触发跳闸回路(3YV)和主跳机电磁阀(5YV 6YV),遮断汽机。3. 控制系统功能汽轮机控制系统DEH含ETS所完成的主要功能:4

4、.挂闸5.自动整定伺服系统静态关系6.启动前的控制7.转速控制8.负荷控制9.单阀、顺序阀转换10. 超速保护和负荷不平衡11. 在线试验12. ATC热应力控制13. 控制方式切换14. ETS 跳闸保护为了清楚说明DEH功能及保护的实现过程，在本章中将讲述汽轮机危急保安油系统及其危急遮断器的结构和工作过程、还参加局部逻辑的说明。a 汽轮机危急保安油系统、系统挂闸、机组遮断调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统DEH的执行机构，它接受DEH发出的指令，完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。本机组的调节保安系统满足以下根本要求:15. 挂闸16. 适应高、中压缸联合启动的要求 , 适应中压缸启

5、动的要求17. 具有超速限制功能18. 需要时，能够快速、可靠地遮断汽轮机进汽19. 适应阀门活动试验的要求20. 具有机械式超速保护功能机组的调节保安系统按照其组成可划分为低压保安系统和高压抗燃油系统两大局部。高压抗燃油系统由液压伺服系统、高压遮断系统和抗燃油供油系统三大局部组成。现在重点 说明系统的组成抗燃油供油系统 -略和功能的实现。XA-専组 阀 验 试 位 复汽轮机危急遮断装置编号名称状态备注正常跳闸实验紧急遮断阀右移1YV复位试验电磁阀失电关闭挂闸、试验复位时得电ZS1复位连杆行程开关断开挂闸时由断开至闭合至断开2YV喷油试验电磁阀失电关闭得电开启ZS2紧急遮断阀连杆行程开关断开闭

6、合断开至闭合至断开3YV机械停机电磁铁失电得电动作ZS3手动脱扣、电磁遮断装置行程开关闭合断开隔离阀右移4YV隔离阀电磁阀失电关闭得电动作ZS4隔离阀行程开关1闭合断开ZS5隔离阀行程开关2断开闭合主遮断电磁阀左移5YV主遮断先导电磁阀A带电失电失电开启ZS6主遮断先导电磁阀A行程开关闭合断开断开6YV主遮断先导电磁阀B带电失电失电开启ZS7主遮断先导电磁阀B行程开关闭合断开断开汽轮机遮断装置组成设备状态表21. 低压保安油系统低压保安系统由危急遮断器、危急遮断装置、危急遮断装置连杆、 手动停机机构、 复位 试验阀组、机械停机电磁铁 3YV和导油环等组成，见图。润滑油分两路进入复位电磁阀，一路

7、经复位电磁阀1YV进入危急遮断装置活塞腔室，接受复位试验阀组 1YV的控制；另一路经喷油电磁阀2YV，从导油环进入危急遮断器腔室 ， 接受喷油电磁阀阀组 2YV的控制。手动停机机构、机械停机电磁铁、高压遮断组件中的紧急 遮断阀通过危急遮断装置连杆与危急遮断器装置相连， 高压保安油通过高压遮断组件与油源 上高压抗燃油压力油出油管及无压排油管相连。挂闸系统设置的复位试验阀组中的复位电磁阀1YV，机械遮断机构的行程开关ZS1、ZS2供挂闸用。挂闸程序如下：当汽轮机满足挂闸条件时，机械跳闸电磁铁 3YV已断电复位按 下挂闸按钮设在DEH操作盘上,复位试验阀组中的复位电磁阀 1YV带电动作，将润滑油引

8、入危急遮断装置活塞侧腔室， 活塞上行到上止点， 通过杠杆带动危急遮断装置连杆左移使危 急遮断器装置的撑钩复位， 联动的紧急遮断阀滑阀左移接通高压保安油的进油同时将高压保 安油的排油口封住；DEH发出挂闸指令同时使主遮断电磁阀5YV 6YV带电，主遮断电磁阀中滑阀右移，建立高压平安油，当高压平安油压力开关PS2 PS3 PS4的常开触点闭合，三取二后，向DEH发出信号，使复位电磁阀1YV失电，危急遮断器装置活塞回到下止点.过程中DEH佥测行程开关ZS1的常开触点由断开转换为闭合，再由闭合转为断开，ZS2的常开触点由闭合转换为断开，DEH判断挂闸程序完成。遮断本汽轮机保护共有三种组成 ： 汽轮机电

9、气保护、汽轮机机械超速保护、汽机就地手动脱 扣。汽轮机电气保护包含了 ETS保护和硬接线操作台手动脱扣、 DEH后备超速BUG等, 保护出口使机械停机电磁铁 3YV得电、主跳闸电磁阀5YV 6YV失电，主机丧失平安 油，汽机遮断。汽轮机机械超速 保护指汽轮机转速为额定转速的110- 111%33003330r/min。到达危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出，通过系列机械动作，切断高压保安油的进油并 泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。汽机就地手动脱扣系统在机头设有手动停机机构供紧急停机用。手拉手动停机机构按 钮，通过危急遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣，后续过程同机械超速

10、保护。低压保安系统 遮断过程，当机械停机电磁铁3YV接受ETS来停机信号得电动作，或 手拉手动停机机构按钮， 通过危急遮断装置连杆左移使危急遮断装置的撑钩脱扣；或汽轮机转速到达危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣，危急遮断装置遮断活塞在弹簧力作用下右移通过连杆带动高压遮断组件中的紧急遮断阀 中滑阀右移，滑阀移动到图示白框处，切断高压保安油的进油并泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。部件ZS3行程开关监视就地手动脱扣和机械停机电磁铁3YV跳闸信号。向DEH送出信号，使高压遮断组件失电，遮断汽轮机。22. 液压伺服系统液压伺服系统由阀门操纵座及油动

11、机两局部组成，完成阀门开启、调节和快速关闭及阀 门试验功能，通过油动机液压开启阀门、操纵座弹簧力关闭阀门。阀门开启：以#1高压主汽阀为例，主机挂闸成功，高压保安油建立，当遮断电磁阀7YV 失电时，遮断电磁阀排油口关闭，保安油进入油动机集成块上安置的卸载阀上腔和调节油回 路上的关断阀。在平安油作用下卸载 阀阀芯关闭，隔断调节油和无压回油 通道，同时关断阀在保安油的作用下 开启，调节油在伺服阀前后两个通道 形成，油动机工作准备就绪。在本机#1高压主汽阀、四个高压 调节阀、两个中压调节阀油动机装配 有电液伺服阀实现连续控制，#2高压电液伺服阀关断阀 遮断电磁阀调节油主汽阀、中压主汽阀油动机由试验电磁

12、阀实现二位控制。当电液伺服阀试验电磁阀接受DEH旨令开启，调节油进入油动机下腔，推动活塞克服弹簧力上行开启阀门。阀门调节：油动机配置电液伺服阀的阀门可实现连续调节，电液伺服阀接受DEH阀位指令， 当需要开大阀门时， 伺服阀将调节油引入油动机下腔， 那么作用在活塞端面油压力克服弹 簧力和蒸汽力使阀门开大， 当需要关小阀门时， 伺服阀将活塞下腔室接通排油， 在弹簧力及 蒸汽力的作用下，阀门关小，由于位移传感器LVDT的拉杆和活塞连接，活塞移动便由位移传感器产生位置信号， 该信号经解调器反应到伺服放大器的输入端， 直到与阀位指令相平 衡时电液伺服阀回到电气零位，遮断其进油口和排油口，使阀门停留在指定

13、位置上，伺服阀具有机械零位偏置， 当伺服阀失去控制电源时， 排油口连通油动机下腔， 能保证油动机关 闭。完成了电信号 - 液压力 - 机械位移的转换过程。随着阀位指令信号变化，各调节阀 油动机不断地调节蒸汽门的开度。阀门快速关闭： 系统所有蒸汽阀门均设置了阀门操纵座， 阀门的关闭由操纵座弹簧紧力 来保证。机组正常工作时，各油动机集成块上安置的卸载阀阀芯，将调节油、回油和保安油 分开。停机时，保护系统动作，高压保安油压被卸掉，卸载阀在油动机活塞下油压作用下打 开， 油缸下腔通过卸载阀与油缸上腔相连， 油动机活塞下油一局部油回到油缸上腔， 另一部 分油通过单向阀回油源。 阀门在操纵座弹簧紧力和蒸汽

14、力的作用下迅速关闭。 同时伺服阀将 与活塞下腔室相连的排油口也翻开接通排油， 保证了阀门关闭的迅速性。 关断阀由于保安油 的卸掉而隔断调节油进入油动机的通道，防止系统油压因油动机快关的瞬态耗油而下降。阀门试验： 蒸汽阀门需要做汽门严密性试验和汽门活动试验，为确保阀门的严密性和 活动灵活，以防止卡涩。如下图，在油动机LVDT上的接线盒中都设置有一活动试验行程开关，当试验开始，阀门慢关到该位置时10%，使遮断电磁阀带电，切断保安油，阀门快关。其原因之一使为了防止低阀位时，大蒸汽流量对阀芯的冲蚀。试验复位后，遮断电磁阀 失电，阀门重新开启。23. 高压抗燃油遮断系统高压遮断系统由能实现在线试验的主遮

15、断电磁阀、隔离阀及紧急遮断阀组成。 高压抗燃油进入高压遮断组件后分成两路，一路经过紧急遮断阀、隔离阀到主遮断电磁阀形成高压保安油到蒸汽阀门； 另一路直接进入隔离阀。 高压平安油受紧急遮断阀、 隔离 阀和主遮断电磁阀的控制，可完成遮断机组、危急遮断器喷油试验等功能。高压遮断系统的遮断：主遮断电磁阀阀芯受两先导电磁阀5YV、6YV的控制，正常工作时，两电磁阀均带电。当出现危急机组平安的情况时，5YV、 6YV 失电动作，快速泄掉高压保安油， 使系统掉闸， 使各阀门油动机动作， 快关各汽门， 遮断机组进汽确保机组平安。从本机保护来讲，保安油系统实行了多方式、多回路保护，保证了动作的可靠性和正 确性。

16、24. 高、低压遮断系统保安油回路采用串联回路，所以电气保护信号都分 别送至机械停机电磁铁3YV和主遮断电磁阀5YV 6YV双重动 作。25. 主遮断电磁阀先导电磁阀5YV、6YV必须都失电，才能使主遮断电 磁阀关闭。26. 机械停机电磁铁3YV采用得电动作，主遮断电磁阀采用失电动作。27. 低压组件ZS3行程开关在就地手动脱扣和机械停机电磁铁 3YV跳 闸时，向DEH送出信号，使主遮断电磁阀失电；当平安油压低至，安全油压力开关组件发出信号给DEH DEH给主遮断阀失电及机械停机电磁铁3YV得电指令，泄掉高压平安油。保证了上下压遮断回路 的互补性。高、低压遮断系统试验 ：通过飞环喷油试验、提升

17、转速试验、主遮断电磁阀和隔离阀 活动试验保证保护装置和回路灵活和正确性。主遮断电磁阀先导电磁阀5YV、6YV活动试验：在汽机保护配合指示两电磁阀5YV6YV动作位置的两行程开关ZS6 ZS7，可实现电磁阀5YV、6YV的活动试验。在 DEH 操作员站OIS遮断电磁阀试验画面中，选择5YV试验按钮时，5YV将失电10秒后恢复，在过程中ZS6状态发生变化常闭触点由断开变为闭合那么试验成功，否那么失败。6YV试验类同。活动试验中，5YV 6YV应分别做试验，确保做试验时始终有一个遮断电磁阀常带电。喷油试验： 喷油试验前应先做隔离阀活动试验，按下隔离阀活动试验按钮，隔离阀先导电磁阀4YV带电动作，保安

18、油由隔离阀供，紧急遮断阀从保安系统中隔离出来。监视隔离阀状 态的行程开关ZS4的常开触点断开、ZS5的常开触点闭合，DEH检测到该信号试验成功。按 下复位按钮，隔离阀4YV失电复位。飞环喷油试验时 ,汽机转速 3000r/m ， 将“试验钥匙开关旋到“试验位置。此时高压遮断组件的隔离阀 4YV带电，使进入主遮断的高压平安油由紧急遮断阀提供转换成由隔 离阀提供，隔离阀上设置的行程开关ZS4的常开触点断开、ZS5的常开触点闭合，并对外发讯，DEH检测到该信号后，使复位试验阀组中的喷油电磁阀2YV带电，透平油被注入危急遮断器飞环腔室， 危急遮断器飞环击出， 打击危急遮断装置的撑钩 , 使危急遮断装置

19、撑钩脱扣， 行程开关ZS2常开触点由断开转为闭合。DEH佥测到上述信号使复位试验阀组的喷油电磁阀2YV失电。长脉冲的喷油试验信号转为喷油复位信号，当飞环复位后，使复位电磁阀1YV带电，使危急遮断装置的撑钩复位。在检测到机械遮断机构上设置的行程开关ZS1的常开触点闭合、ZS2的常开触点断开的信号后，使复位电磁阀1YV失电。当ZS1 ZS2的常开触点断开时可使高压遮断组件的隔离阀4YV失电。将“试验钥匙开关旋到“正常位置。飞环喷油试验完毕。 由于高压保安油已不由紧急遮断阀提供， 机组在飞环喷油试验情况下不会被遮 断。此时系统的遮断保护由主遮断电磁阀5YV、6YV及各阀油动机的遮断电磁阀来保证,并且

20、在电气保护信号和 ZS3行程指示跳闸，4YV失电，隔离阀恢复，使保安油遮断回路正确 动作。在高压遮断系统中还有组件平安油压力开关和平安油蓄能器。平安油压力开关由三个压力开关及一些附件组成，监视高压保安油压，其作用：当机组挂闸时，压力开关组件发出 高压保安油建立与否的信号给DEH作为DEH判断挂闸是否成功的一个条件。当平安油压低至，平安油压力开关组件发出信号给DEH DEH给主遮断阀失电指令，泄掉高压平安油，快关各阀门。 平安油蓄能器为防止高压平安油的波动， 特别是在危急遮断器喷油试验时， 为防 止隔离阀动作引起高压平安油压的瞬间跌落。a转速控制、负荷控制28. 综述DEH控制系统的EHG局部主

21、要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求。机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令， 采集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反应等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。EHG从发电机功率判断机组有无并网，分成转速控制、负荷控制两局部。转速控制通过转速调节回路来控制机组的转速， 原理图中看出，当没有并网信号时，控制信号就为1，那么输出等于输入 1,即转速回路调节器输出。系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后，作为转速的反应信号。 此信号与DEH的转速设

22、定值进行比拟后，送到转速回路调节器进行偏差计算,PID 调节,然后输出油动机的开度阀位开度给定信号到伺服卡。此给定信号在伺服卡内与现场LVDT油动机位置反应信号进行比拟后，输出控制信号到电液伺服阀,控制油动机的开度,即控制调节阀的开度,从而控制机组转速。升速时,操作 人员可设置目标转速和升速率。机组并网后，EHG控制系统便切到功率控制回路，从原理图中看出：当有并网信号时， 控制信号就为 0,那么输出等于输入 2,即功率控制回路的输出。在此回路下有三种调节方式：29. 负荷反应不投入,主汽压力反应也不投入。在这种情况下,阀门开度直接由操作员设定进行控制。设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定

23、信号到伺服卡,与阀位反应信号进行比拟后,输出控制信号到 电液伺服阀,从而控制阀门的开度,以满足要求的功率。30. 负荷反应投入，这种情况下，负荷回路调节器起作用。DEH接收现场功率信号与给定功率进行比拟后,送到负荷回路调节器进行差值放大, 综合运算, PI 调节输出阀门开度信号到伺服卡, 与阀位反应信号 进行比拟后,输出控制信号到电液伺服阀,从而控制阀门的开度,满 足要求的功率。31. 主汽压力反应投入在这种情况下, 调节级压力回路调节器起作用。 DEH 接收汽轮机主蒸汽压力信号与给定信号进行比拟后， 送到主汽压力回 路调节器进行差值放大， 综合运算， PI 调节输出阀门开度信号到伺服 卡，与

24、阀位反应信号进行比拟后，输出控制信号到电液伺服阀，从而 控制阀门的开度，满足要求的功率。操作人员可设置目标和升负荷率。DEH控制系统逻辑设定负荷反应投入方式和主汽压力 投入方式不能同时投入。机组启动时优先采用中压缸启动方式，只有当旁路系统不能投入自动时，才选用高中 压联合启动方式。中选择高中压联合启动方式时，阀切换系数等于1，阀门开度信号同时输出到高压调节阀和中压调节阀。当中压缸启动方式时，阀切换系数等于0，送高压调节阀的阀门开度信号乘系数 0，那么高调阀开度为 0，因此， 阀位开度信号仅送到中压调阀控制回路， 从而控制中调阀的开度，满足中压缸启动方式。在阀切换过程中，阀切换系数由0变到 1，

25、机组便转入高中压联合进汽方式。 对汽轮发电机组来讲， 调节阀的开度同蒸汽流量存在非线 性，因此要进行阀门的线性修正，DEH控制系统设计了阀门修正函数 F (X)来进行阀门的线性修正。对高压调节阀来讲，阀门的开启方式可选择单阀控制方式或选用顺序阀控制方式，即 通常所说的阀门管理，方式选择由单阀 / 顺序阀切换逻辑完成。从原理图中可看出：当要进行阀门活动试验时，必须在单阀控制方式下进行。 机组跳闸时，置阀门开度给定信号为0，关闭所有阀门。DEH控制系统设有TPC保护，阀位限制和快卸负荷等多种保护。还可设定一次调频死区。DEH控制系统有汽机远控，汽机自动和汽机手动三种运行方式。DEH进入ATC控制方

26、式时，DEH控制系统可根据热应力计算结果，自动设定目标，选择适宜的速率或负荷率对机组 进行全自动控制。ItHXAMi«±|骗站E画一sn叵吐 x4.bE.唯)ii'm -r侃伽*cr2pcviF(XMMC¥4>+*1-2-1 DEHw+>*«EHG控制原理图32. 转速控制系统采用转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经 PID 调节器运算后， 通过伺服系统控制油动机开度， 使实际转速跟随给定转速变化。 按启 动方式的不同，此油动机为中压调节阀ICV或CV和ICV。在设定目标转速后，给定转速自动以设定的升速

27、率向目标转速逼近。a目标转速的设定：除操作员通过OIS设置目标转速外，在以下情况下，DEH自动设 置目标转速：汽机刚挂闸时，目标为当前转速：油开关刚断开时，目标为 3000r/min ；手动状态，目标为当前转速； 汽机已跳闸，目标为零。目标超过上限时，将其改变为 3060 或 3360r/min 后者为超速试验状态 ；自启动方式下，目标由 ATC来，分别为 0、500、1200、2000、3000r/min ；自动同期时，目标随自同期增减信号变化变化率 60r/min/min 。b升速率的设定：操作员设定，速率在 39、 800 r/min/min 内。自启动方式下，冷态启动时速率为 100r

28、/min/min ，温态启动时速率为 150r/min/min ， 热态、极热态启动时速率为 300r/min/min 。机组过临界转速区时，速率不变 500r/min/min 。临界转速轴系临界转速计算值为：第一阶：1000r/min电机转子一阶第二阶：1700r/min高中压转子一阶第三阶：1730r/minA 低压转子一阶 1750r/min B 低压转子一阶第四阶：3465r/min电机转子二阶为避开临界转速，DEH设置了二个临界转速区，其边界与临界转速计算值相差大约± 50r/min 。假设实际测量的临界转速值与计算值比拟偏离较大，必须修改临界 转速区值及临界转速平台值。c

29、) 暖机汽机暖机转速通常定为 1200/2000/3000r/min ，故目标值通常设为 500、 1200、2000、3000r/min，到达目标转速值后，可自动停止升速进行暖机。在ATR方式下时，须退出ATR方式后发保持指令，在临界转速区内时，无法暖机d) 3000r/min 定速汽轮机转速稳定在 3000± 2r/min 上，各系统进行并网前检查。一切正常以后，自动同 期装置投入，通过 DEH发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时，油开 关闭合，机组并网加初负荷。33. 负荷控制a) 自动同期：DEH进入自动同期方式后，其目标转速在刚进入同期方式的值的根底上， 按

30、同期装置发来的转速增减指令， 以 60r/min/min 的变化率变化， 使发电机的频率及相位达 到同期条件的要求。在同期条件均满足要求时，可发出油开关合闸指令使油开关闭合。有以下情况之一，那么退出自同期方式：a) 转速：小于 2985、大于 3015r/min ；b) 手动状态；c) 转速故障；d) 并网；e) 汽机已跳闸。除可由操作员发指令进入自同期方式外，在自启动(ATC)方式下，可由ATC触发自动进入此方式。当同期条件均满足时，油开关合闸，DEH立即增加给定值，使发电机带上初负荷防止出现逆功率。由于刚并网时，未投入负荷反应，故用主蒸汽压力修正应增加的给定值。给定值=原值+ 3 + f

31、( PO刚并网时，目标也等于此给定值。b) 负荷控制负荷控制：汽轮机负荷控制为设定目标、负荷率、暖机负荷及时间、定滑压控制。负荷目标设定后以设定的负荷率向目标值逼近，随之蒸汽调门变化，发电机负荷随即改变。负荷控制方式在负荷反应投入时，目标和给定值均以MW呂式表示；在主汽压力反应投入时， 目标和给定值均以压力百分比形式表示； 在此两反应均切除时， 目标和给定值以额 定压力下总流量的百分比形式表示。目标的设定： 除操作员可通过 OIS 设置目标和 CCS 给定目标外，在以下情况下，DEH自动设置目标：c负荷反应刚投入时，目标为当前负荷值 MW；d调节级压力反应刚投入时，目标为当前调节级压力 ；e发

32、电机刚并网时，目标为初负荷给定值 ；f手动状态，目标为参考量 阀门总流量指令 ；g反应刚切除时，目标为参考量 ；h跳闸时，目标为零；i目标太大时，改为上限值 115或 650MW。负荷率的设定：i. 操作员设定，负荷率在40, 100MW/min内ii. 自启动方式下，负荷率在 30 MW/min内，步长 min 根据应力计算每分钟修正一次iii. 单阀 /顺序阀转换或阀切换时,负荷率为 min上述三种设定中,负荷率最小值实现,假设目标以百分比表示时,那么负荷率也相应用百 分比形式。刚并网时初负荷率为、3、4、5、6MW/min之一。iv. CCS控制方式下，负荷率为 100MW/min暖机：

33、 汽轮机在升负荷过程中, 考虑到热应力、 胀差、 蒸汽品质等各种因素, 初负荷、 30%负荷、 50%负荷通常需进行暖机。假设需暂停升负荷,可进行如下操作：a不在CCS方式时，操作员发保持“ HOLD指令；b在CCS方式时，退出 CCS方式后发保持指令；c在ATC方式下，负荷大于IP启动时，自启动程序判断出现需保持的情况，那么发 负荷保持指令。定滑定升负荷： 在汽轮机负荷曲线中，负荷50%前采用定压，负荷 50%后，锅炉增加燃烧，高压调节阀维持 90开度。随着蒸汽参数的增加负荷逐渐增大直至额定压力再采用定压调 节。在滑压升负荷期间，一般不投负荷反应或主汽压力反应。假设需暖机，应由燃烧控制系统

34、维持燃烧水平，来保持负荷不变。否那么应投负荷反应或主汽压力反应j负荷控制方式EHG的负荷控制方式共有一次调频、主汽压力反应、负荷反应、CCS控制汽机远控、主汽压力低保护TPC功能、快卸负荷、中压缸启动阀切换工况。i. 一次调频方式汽轮发电机组在并网运行时，为保证供电品质对电网频率的要求，通常应 投入一次调频功能。当机组转速在死区范围内，频率调整给定为零，一次调频不动作。当转 速在死区范围以外时， 一次调频动作， 频率调整给定按不等率随转速变化而变化。 参与一次 调频的条件：a自动状态；b负荷首次大于 10后。通常为使机组承当合理的一次调频量，要求设置DEH的不等率及死区。不等率在3%6%内可调

35、，出厂设为。死区在030r/min内可调，设为 min 反映缓慢率为 。死区范围为： 3000±死区值。随着今后电网内配上DEH系统的机组比例的增加，在其占主导地位后，可逐渐减小死区，以提高供电品质。 对于在网内承当根本负荷的大容量机组，为使其维持在经济负荷运行，可将不等率改为%， 死区改为 12r/min 即±。ii. 主汽压力反应方式主汽压力控制器是一个 PI 调节器，它比拟设定点与主蒸汽压力，经过计算后输出指令值控制ICV阀和CV阀。当满足以下条件时，通过 OIS可将该控制器投入。a) 控制系统处于AUTO方式;b) 负荷控制器未投入；c) 汽机已带负荷，主汽压力在

36、315MPa间；d) 压力信号正常;e) TPC 未动作；f) 没有RUNBAC信号；g) DEMAND 小于 90。该控制器切除条件：a) 操作员将其切除；b) 主汽压力小于 3MPa或大于15MPa或故障；c) 设定点与负荷之差大于 20；d) 到滑压点时；e) TPC 动作；f) 油开关断开；g) 汽机跳闸；h) 该压力信号故障；i) 有 RUNBAC信号。主汽压力反应与负荷反应不能同时投入，应先切除另一个才能投入。在主汽压力反应 投入时，设定点以压力百分比表示。设定点为 100 时，压力对应为。稳定时主汽压力等于设 定点对应的压力值iii. 负荷反应方式负荷控制器是一个 PI 控制器，

37、用于比拟设定点与实际功率，经过计算后输 出指令控制 CV 阀和 ICV 阀。在满足以下条件后，可由操作员投入该控制器：a) 机组已并网，负荷在 620MW之间；b) 功率信号正常；c) 快卸未动作；d) TPC 未动作；e) 系统处于AUTC方式；f) 阀门切换未动作。 负荷控制器切除条件：a) 操作员切除该控制器；b) 负荷小于或大于620MW或故障；c) 功率信号不正常；d) 汽机跳闸；e) 阀切换期间；f) 到滑压点时；g) 快卸动作；h) TPC 动作；i) AUTO 方式切除；j) 油开关断开。 负荷反应与主汽压力反应不能同时投入，应先切除另一个才能投入。在负荷反应投入时，设定点以M

38、W形式表示。iv. CCS控制(汽机远控)方式HOLD言此时汽机负荷目标值受锅炉控制系统控制， 在阀位限制和负荷限制动作时产生 号。当满足以下条件，可由操作员投入CCS控制：a) 接受到CCS允许信号；b) 快卸负荷未动作；c) TPC 未动作。切除CCS方式的条件：a) 快卸负荷动作；b) TPC 动作；c) 一次调频动作；d) 手动方式；34. 油开关断开。在CCS方式下，DEH的目标等于CCS合定，自动切除负荷反应， 主汽压力反应，一次调 频死区改为 30r/min 。CCS合定信号与目标及总阀位给定的对应关系为：420mA对应0100%, CCS合定信号代表总的阀位给定。i.主汽压力低

39、保护(TPC功能)方式在锅炉系统出现某种故障不能维持主汽压力时,可通过关小调门开度减少蒸汽流量的 方法减缓主汽压力下降,帮助锅炉稳定燃烧。TPC方式切除条件：a) 油开关断开；b) 压力信号坏；c) 手动状态。TPC 方式投入条件：a) 主汽压力大于 90%额定值；b) 主汽压力大于其限制值。主汽压力限制值上缺省值为16MPa操作员可在 TPC方式切除时，在(325) MPa内设置此限制值。在TPC方式投入期间，假设主汽压力低于设置限制值，那么主汽压力限制动作。动作时， 设定点在刚动作的根底上，以1%/秒的变化率减少。同时目标和设定点即等于总的阀位参考量,也跟随着减小。假设主汽压力上升到限制值

40、之上,那么停止减设定点。假设主汽压力一直不 上升,设定点减到总的阀位参考量小于 20%时,停止减。在主汽压力限制动作时，自动切除负荷反应、主汽压力反应，退出CCS方式。ii. 快卸负荷工况( RUNBAC)K当汽轮发电机组出现某种故障时,快速减小阀门开度,卸掉局部负荷,以防止故障扩大。在快卸负荷功能投入期间，DEH接受到快卸负荷开入信号时，总的阀位参考量在原值基础上对应档变化率减小, 直到此开入信号消失或切除快卸负荷功能或此参考量减到对应档的 下限值。同时目标和设定点即等于总的阀位参考量，也随着减小。快卸负荷切除条件：aCCS 方式；35. 负荷小于 25；36. 汽机已跳闸；d油开关断开。在

41、快卸负荷动作时，自动切除负荷反应，主汽压力反应，退出CCS方式。i. 中压缸启动阀切换工况 在中压缸启动方式下，蒸汽开始仅由再热器经中压调节阀进入汽轮机。汽轮机完成升 速、并网、低负荷暖机后，低压旁路阀全关，操作员发出阀切换指令，高压调节阀CV逐渐开大，高排逆止门自动开启。W阀全关。CV阀的单阀参考量为总参考量与阀切换系数之积，采用中压缸启动时，此系数开始为 零，进行阀切换后，花 1分钟时间，由 0 变到 1，最后保持为 1。此系数变为 1时，阀切换 结束。在阀切换期间，自动切除负荷反应和主汽压力反应。b负荷限制阀位限制高负荷限制：操作员可在0630 MW内设置高负荷限制值，使汽机负荷点始终小

42、于 此限制的值。高负荷限制值设置不能小于低负荷限制值。低负荷限制：操作员可在0630 MW内设置低负荷限制值，使 DEH设定点始终大于 此限制对应的值。当低负荷限制动作时，假设目标小于设定点，那么发保持指令，停止减小设定 点。阀位限制：操作员可在0120%内设置阀位限制值。DEH总的阀位给定值为负荷参考量与此限制值之间较小的值。为防止阀位跳变，阀位限制值加有变化限制，变化率为1/ 秒。当阀位限制动作时，假设目标大于设定点，那么发保持指令，停止增大设定点。c单阀 /顺序阀转换 在启动过程中，为减少高压缸的热应力，故通常采用单阀方式启动。在正常运行过程中，为减少高压调节阀的节流损失，故通常采用顺序

43、阀方式。通常在负荷小于 30时，强迫采用单阀方式，但在热态、极热态启动时，由于热应力较小，蒸汽参数较高，假设采用单阀方式启动，阀门开度太小，引起控制不稳定，可转为采用 顺序阀启动。CV开度给定=单阀系数x单阀给定+1单阀系数x顺序阀给定在单阀方式下，单阀系数为1。当操作员发出转到顺序阀方式的指令后，单阀系数花1 0分钟时间，由 1 变到 0，最后保持为 0，即为顺序阀方式。在阀门控制方式转换期间，为 维持负荷不变，通常应投入调节级压力反应或负荷反应。切换时间约10min 。d) ATC热应力控制(HITASSATC自启动功能由DEH系统中的HITASS完成，HITASS系统的根本功能为汽轮机自

44、启动 条件下的数据监视和热应力计算。转子热应力计算是为计算汽轮机高压转子第一级和中压转子的热蒸汽入口处的应力。 高压转子的应力计算如下：首先，调节级后蒸汽温度和被修正的蒸汽流量从并网前的转速中计算出来。而转子表 面的热传导率因素被作为蒸汽流量的函数。 通过使用调节级后蒸汽温度和热传导率， 转子的 温度分布被计算出来。 然后， 从外表温度、 转子平均温度和中心孔温度得到高压转子外表应 力和中心孔应力。用与高压转子相同的方法，中压转子应力可被计算出来。而在这种情况下，蒸汽温度 是被直接测量。 由于热应力有时间滞后， 热应力将通过假定蒸汽温度或压力的变化被预算出 来；而使用这预算值来实现控制。高压转

45、子和中压转子压力是作为一个控制参数来选择，而为控制选择适宜的升速率或 负荷应保证应力不超过极限应力。HITASS启动汽轮机的几个顺序步骤如下：37. 汽轮机准备；38. 汽轮机摩擦检查；39. 加速；40. 励磁；e) 同期带初负荷；f) 升负荷。这些顺序控制步骤将被指示在CRT上。在ATC方式下，DEH的控制参数为：油开关断开时，目标转速等于0、500、1200、2000、 3000r/min ，升速率为100 ， 150 ， 300r/min/ min 。机组并网后，负荷率在 30MW/min内，以min为步长变化。暖机时发负荷保持指令。切除ATC方式条件：a) CCS 方式；b) 手动状

46、态；c) 油开关刚断开；d) 转速故障；41. 汽机已跳闸；f) ATC 打闸；g) 调节级后金属温度坏；h) 中压第一级后金属温度坏；i) 中压排汽口金属温度坏；j) 发电机信号坏；k) 转子应力无效；l) 相邻振动打闸。a整定及试验42. 整定伺服系统静态关系整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服控 制。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0100对应升程0100%为保持对此关系有良好的线性度，要求油动机上作用反应用的LVDT在安装时，应使其铁芯在中间线性段移动。在汽轮机启动前，可同时对 7个4个CV 2个ICV及1个MSVR油动机快速地进行整定，以减少调整时间。

47、在机组并网后，也可对 7 个伺服油动机进行整定，以修正各种漂移的影响。 只需使油动机在全行程范围内升降1 次，即可完成整定工作。 循环次数及速率可选。循环次数 18 次 速率完成时间 ：30 秒、 60 秒启动前用35 分、 70 分并网后用油动机整定只能在 OIS上选择操作。在启动前，整定条件为：汽轮机挂闸所有阀全关注意：必须确认主汽阀前无蒸汽，以免整定时，汽轮机失控。DEH接收到油动机整定指令后，全开、全关油动机，并记录LVDT在两极端位置的电压值，自动修正零位、幅度，使给定、升程满足上述关系。为保证上述关系有良好的线性，可 先进行LVDT零位校正，给定值为 50,移动LVDT的安装位置，

48、使油动机行程为50%即可。阀门在线整定允许条件挂闸油开关闭合单阀方式在机组带负荷正常运行时，由于个别油动机阀位产生漂移，可对单个阀门进行在线，整定方法与启动前的相似。 但由于被整定的阀门需全开全关， 为减小整定过程中负荷的变动， 建议投入负荷反应。在线整定变化率只能选3、4 档即 35、70 分钟完成整定。43. 试验喷油试验为确保危急遮断器飞环在机组一旦出现超速时，能迅速飞出，遮断汽轮机， 需经常对飞锤进行活动试验。喷油试验允许条件：转速在29853015 r/min内高压胀差小于 3mm超速试验机械超速试验 在汽轮机首次安装或大修后，必须验证机械超速保护动作的准确性，做超速保护试验时，将

49、DEH的目标转速设置为 3360r/min ，机组由3000 r/min 开始以速率 300r/min/min 升速到 108%额定转速，然后速率变为100r/min/min ，转速缓慢上升到飞环动作转速，遮断汽机。飞环动作转速在 110%111%之间，满足要求。DEH判断过程与喷油试验相同，但由于 隔离阀在正常位置，结果将遮断汽机电气超速试验在PLU/BUG模板上有一超速试验开关，将此开关置于试验位，即可做电气超速试验。由于PLU/BUG模板是三取二处理，因此，PLU/BUG模板单个逐一进行试验，当有输出时，LED指示灯亮。阀门活动试验为确保阀门活动灵活，需定期对阀门进行活动试验，以防止卡涩

50、。阀门活动试验对主汽阀、 调节阀单个逐一进行试验。 在每个油动机接线盒上都设置有一活动试验开关， 油动机活动到该位置时，快关电磁阀带电，油动机迅速关闭，试验完成后，又返回到试验前位置。 为了减小做阀门活动试验时负荷波动太大， 做试验时投入负荷反应。 以维持负荷根本 不变。阀门活动试验允许条件：a) 所有主汽阀全开；b) 负荷在(300, 420) MV内;c) 自动状态；d) 非 CCS方式；e) 单阀方式(高压局部试验) 。汽门严密性试验在汽轮机首次安装或大修后,必须做主汽门和调门的严密性试验,用转子的惰走时间 长短来判断汽门的严密性是否满足要求。主汽门严密性试验：机组定速 3000r/mi

51、n, 关闭四只主汽门 , 经过一段时间后 , 其转速应 低于(P/P0 x 1000)r/min。其中:P 实际进汽压力Po额定蒸汽压力调门严密性试验： 转速满足要求后 ,打闸停机。 重新挂闸 , 升速,定速 3000r/min, 关闭所 有调节汽门 , 其转速经过一段时间后应低于 (P/P0 x 1000)r/min 。试验成功。在满足以下条件时,可进行阀门严密性试验：a) DEH 在“自动方式；b) 汽轮机转速为 3000r/min ；c) 油开关未合闸；44. 未进行任何试验。主遮断电磁阀试验在高压遮断集成块上有两个主遮断电磁阀5YV、6YV 及各自的试验位置开关,5YV、6YV应分别做

52、试验,确保做试验时始终有一个遮断电磁阀常带电。功率负荷不平衡试验在PLU/BUG莫板的面板上有一试验投 /切开关，由于PLU/BUG莫板是三取二处理，因此，a ETS跳闸保护ETS保护功能是DEH控制系统的一局部，它除了完成机组的危急遮断功能外，现场电磁阀的控制信号也由 ETS输出。ETS完成以下保护功能：a轴承油压非常低跳机来自现场，2/3 证实；b抗燃油压非常低跳机来自现场，2/3 证实cA 低压缸排汽口温度非常高跳机来自现场，2/3 证实；dB 低压缸排汽口温度非常高跳机来自现场，2/3 证实；e汽机并网以后，在额定负荷工况下，MSV入口汽温非常低跳机来自 DCS大于X% 小于474 C

53、;小于 X%由490 C以上下降至 460 C;fA 凝汽器真空非常低跳机来自现场，真空由以上下降至,且2/3 证实；gB 凝汽器真空非常低跳机来自现场，真空由以上下降至,且2/3 证实;h轴承金属温度非常高跳机来自 HITASS任一轴承高;i汽机/电机盖振非常高跳机 来自TSI/HITASS，任一轴承振动大及另一轴承振动过 大;j胀差大跳机来自 TSI;k轴向位移大跳机来自 TSI;l手动打闸跳机; 硬接线mEHG 输出主要故障跳机来自DEH;n超速打闸跳机来自 TSI ，且 2/3 证实;o)锅炉主燃料故障打闸跳机来自DCS;p)发电机故障跳机来自 DCS;q)发电机定子冷却水出口温度高跳机来自DCS且2/3证实；r)发电机定子冷却水出口压力低跳机来自DCS且2/3证实;s发电机负荷大于 X%、高压旁路阀全关且低压旁路阀开度超过X位置时跳机来自DEH及 TBS ;t高压缸启动方式下，高压旁路阀或高压旁路隔离阀未全关，判为高压旁路伐故障跳机来自DEH及TBS；u高压排汽口内壁金属温度高跳机来自HITASS上下均有一个测点温度高DEH中ETS局部三个卡件接受来自 TSI、EHG HITASS DCS现场和TBS的跳闸信号经判断后分别输出，在经三取二由继电保护输出，停机电磁铁3YM得电，主遮断电磁阀5YV、6YV失电，泄掉高压保安油，所有蒸汽阀门快