汽轮机电液调节系统教案

1、田湾核电站汽轮机控制讲义培训中心 周萍 2005-12第一部分 汽轮机电液调节系统（液压部分）1. 高压主汽门油动机的作用和工作原理高压主汽门油动机接收来自高压主汽门控制滑阀的信号，实现高压主汽门的开启、关闭和快速关闭。高压主汽门油动机是单侧进油式油动机。当需要开启高压主汽门时，动力油注入活塞下方，而活塞上方与排油通道连通，动力油克服弹簧阻力和汽门提升力将汽门打开；当需要关闭高压主汽门时，将活塞下方的动力油沿排油通道排出，油动机活塞在弹簧的作用下向下移动，关闭主汽门。2. 高压主汽门控制滑阀的工作原理。高压主汽门控制滑阀由活塞和套筒组成。主汽门控制油注入活塞上方，活塞下方有弹簧支承。当控制油压

2、大于弹簧压力时，活塞下移，将动力油引入油动机下方，将主汽门打开。油动机的移动通过反馈连杆作用在套筒上，使套筒下移，关闭动力油油口，油动机停止移动。3. 高压主汽门油动机部分行程定期试验高压主汽门油动机部分行程定期试验是通过活动手轮将高压主汽门控制滑阀的套筒缓慢下压，使油动机活塞下方与排油口连通，主汽门部分关闭。在试验时，要避免动作过快而使主汽门关闭。如果主汽门关闭会导致主蒸汽压力上升，机组甩负荷。4. 低压主汽门油动机的作用和工作原理低压主汽门油动机接收来自低压主汽门控制滑阀的信号，实现低压主汽门的开启、关闭和快速关闭。低压主汽门油动机是单侧进油式油动机。当需要开启低压主汽门时，动力油注入活塞

3、下方，而活塞上方与排油通道连通，动力油克服弹簧阻力和汽门提升力将汽门打开；当需要关闭低压主汽门时，将活塞下方的动力油沿排油通道排出，油动机活塞在弹簧的作用下向下移动，关闭主汽门。5. 低压主汽门加速关闭小油动机的作用和工作原理由于低压主汽门的尺寸、重量以及惯性较大，为了缩减低压主汽门的关闭时间，附加设计有加速关闭小油动机。机组正常运行时，小油动机滑阀在非稳定油路动力油的作用下，处于下死点位置。当汽轮机停机时，非稳定油路动力油沿排油通道排出，滑阀上移；而滑阀下方的汽阀在弹簧和蒸汽的作用下打开，新蒸汽进入加速关闭司服机构活塞上方，加速低压主汽门的关闭，并且将低压主汽门保持在关闭位置，直到主蒸汽隔离

4、阀关闭，汽源消失，关闭力失去。6. 在机组正常运行时低压主汽门油动机部分行程定期试验低压主汽门油动机部分行程定期试验是通过活动手轮将低压主汽门控制滑阀的套筒缓慢下压，使油动机活塞下方与排油口连通，主汽门部分关闭。在试验时，要避免动作过快而使主汽门关闭。7. 危急遮断器的工作原理正常情况下，危急遮断器的主滑阀在附加保安油压的作用下处于上死点位置，即危急遮断器处于“待命”状态。在事故情况下，当附加保安油压跌落时，危急遮断器的主滑阀在挂闸油压的作用下，向下移动至下死点，将主汽门控制油路以及一次脉动油路与排油通道连通，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。当附

5、加保安油压短时恢复后，在挂闸油压的作用下主滑阀不会上移，系统处于安全状态。为了确保挂闸油压，系统设计有两路供油管线，并且通过逆止阀互为备用。8. 危急遮断器的挂闸在危急遮断器动作后，附加保安油压短时恢复，但是在挂闸油压的作用下主滑阀不能上移。为了将系统恢复到初始的“待命”状态，必须将同步器置于“0”位，使稳定油路与挂闸油路隔离，在挂闸油路失去油压后，主滑阀在附加保安油压的作用下向上移动至上死点位置。这一过程称为“危急遮断器挂闸”。9. 预保护停机电磁阀的作用和工作原理在机组正常运行时，预保护停机电磁阀处于断电状态，排油阀关闭，并且稳定油路动力油同时作用在滑阀活塞上下表面，由于S上>S下，

6、因此滑阀活塞处于下死点位置。当汽轮机转速超过113或者转动加速度超过设定值时，汽轮机控制系统向预保护停机电磁阀发出电信号，使电磁阀通电，打开排油阀，将活塞上方油压降为零。这样，在活塞下方油压的作用下，活塞上移至上死点位置，将主汽门控制油路以及一次脉动油路与排油通道连通，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。当电信号消失后，预保护停机电磁阀断电，排油阀关闭，电磁阀复位，主汽门控制油路以及一次脉动油路恢复正常，各主汽门和调门等自动开启，机组重新带负荷运行。10. 预保护停机电磁阀定期试验预保护停机电磁阀定期试验主要步骤如下：第一步：将同步器置于一定位置，保

7、证高/低压主汽门打开、高/低压调门打开、加热蒸汽调门打开、卸压调门关闭；第二步：向预保护停机电磁阀的电磁线圈供电，时限为1.5-2s，确认高/低压主汽门关闭、高/低压调门关闭、加热蒸汽调门关闭、卸压调门打开；第三步：确认在电信号消失后高/低压主汽门立刻打开而高/低压调门和加热蒸汽调门在主汽门开启时刻起6s后打开，卸压调门在主汽门开启时刻起6s后关闭；第四步：恢复系统初始状态。11. 事故停机电磁阀的作用和工作原理在机组正常运行时，事故停机电磁阀处于断电状态，滑阀活塞处于左死点位置。当出现事故停机电信号或者手动停机信号时，事故停机电磁阀自动通电，活塞克服弹簧的弹力向右移动，将附件保安油路与排油通

8、道连通。由于附件保安油路失去油压，触发危急遮断阀动作，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。当事故停机电信号或者手动停机信号消失后，电磁阀断电，在弹簧的作用下，活塞复位，附件保安油路油压恢复，但汽轮机必须“挂闸”后重新启动。12. 调速器滑阀的作用和工作原理调速器滑阀用于实现汽轮机负荷调节以及超速保护功能。调速器滑阀由机械离心式弹性调速器、活塞和套筒等组成。其中调速器滑阀的活塞由同步器控制，套筒由调速器控制。通过同步器和调速器的控制，可以改变一次脉动油路的油压，从而改变调门开度，实现汽轮机负荷和转速的调节功能。调速器滑阀还用于汽轮机超速保护，即当汽轮机

9、转速超过114时，依靠调速器旋转式重锤所产生的离心力的作用下，调速器泄油口打开，调速器滑阀套筒在压差的作用下向右移动至右死点位置，将附件保安油路与排油通道连通。由于附件保安油路失去油压，触发危急遮断阀动作，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。13. 同步器滑阀的作用和工作原理同步器滑阀用于将稳定油路的动力油压转化为主汽门控制油压和挂闸油压。同步器滑阀由同步器手轮、同步器电机、减速装置、活塞以及套筒组成。当同步器处于“0”位时，稳定油路与挂闸油路隔离。如果此时危急遮断器主滑阀处于下死点位置，则在挂闸油路失去油压后，主滑阀在附加保安油压的作用下向上移动至

10、上死点位置，即“挂闸”；当同步器开启时，形成挂闸油压，危急遮断器处于“待命”状态。当同步器处于“0”位时，稳定油路与主汽门控制油路隔离，各主汽门和调门等处于关闭状态；随着同步器的开启，稳定油路与主汽门控制油路逐渐连通，主汽门控制油路油压逐渐升高，最终将主汽门打开。在同步器开启的过程中通过联动杠杆带动调速器滑阀活塞右移，逐渐关闭排油口，使一次脉动油路油压逐渐上升，保证在主汽门开启后，调门打开。14. 同步器的控制方式和运行方式同步器的控制方式有4种并且控制方式之间的相互转换只允许在共振区范围（1200rpm<n<2700rpm）以外进行：（1）来自汽轮机电液调节系统电子部分的信号自动

11、驱动同步器电机；（2）来自操纵员通过OM690发出的命令信号自动驱动同步器电机；（3）来自操纵员通过主控室后备盘发出的命令信号自动驱动同步器电机；（4）就地通过同步器手轮控制。同步器有3种运行方式：（1）低转速运行（250rpm）：在机组正常运行工况下保证40s内将调门从“空转”状态对应位置调整到“满负荷”运行对应位置；（2）中转速运行（1000rpm）：在机组启动时快速通过共振区，在通过共振区后，同步器恢复到低转速运行状态；（3）高转速运行（2200rpm）：在汽轮机保护动作后同步器快速回零以及完成危急遮断器的挂闸；在主汽门重新开启时，维持高转速，直到主汽门开启后，同步器恢复到低转速。15.

12、 飞锤的作用和工作原理飞锤用于汽轮机超速保护，即当汽轮机转速超过109-110时，在离心力的作用下，飞锤打击在飞锤杠杆上。飞锤杠杆将危急遮断阀小滑阀下压，使附加保安油路与排油通道连通。由于附件保安油路失去油压，危急遮断器动作，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，在0.5s内实现汽轮机打闸。规定自由端的飞锤为1飞锤，靠近1低压缸的飞锤为2飞锤。16. 注油滑阀的作用和工作原理注油滑阀用于汽轮机并网前和并网后的飞锤试验。注油滑阀有两个状态位置：“带负荷”位置和“空负荷”位置。在机组正常运行时，注油滑阀置于“带负荷”位置，飞锤试验拉杆处于中间位置，禁止向飞锤注油。当注油滑

13、阀切换到“空负荷”位置时，按下注油滑阀，稳定油路的动力油通过注油滑阀直接注入两个飞锤底部，使两个飞锤在较低转速下飞出；释放注油滑阀后，稳定油路隔离，停止注油，飞锤复位。当注油滑阀切换到“带负荷”位置时，按下注油滑阀，稳定油路的动力油通过注油滑阀注入飞锤试验拉杆中心孔，然后沿中心孔通往选定试验飞锤底部，使试验飞锤在较低转速下飞出。17. 飞锤试验拉杆的作用和工作原理飞锤试验拉杆用于选择试验飞锤，实现不停机的注油试验。飞锤试验拉杆有三个位置：中间位置、推入位置和拉出位置。在“中间位置”：两个飞锤杠杆处于工作位置，与危急遮断器连接，并且两个飞锤注油口关闭，如果汽轮机转速超过109-110，两个飞锤同

14、时动作，触发飞锤杠杆动作，继而由危急遮断器触发超速停机保护；在“推入位置”：1飞锤杠杆处于工作位，与危急遮断器连接，并且相应注油口关闭，而2飞锤杠杆处于试验位，与危急遮断器脱离，并且相应注油口打开，使2试验飞锤在较低转速下飞出； 在“拉出位置”：2飞锤杠杆处于工作位，与危急遮断器连接，并且相应注油口关闭，而1飞锤杠杆处于试验位，与危急遮断器脱离，并且相应注油口打开，使1试验飞锤在较低转速下飞出。18. 汽轮机并网前的飞锤试验汽轮机并网前飞锤试验的主要步骤如下：第一步：将注油滑阀切换到“空负荷”位置；第二步：将飞锤试验拉杆置于“中间位置”；第三步：通过同步器将汽轮机转速降至2850rpm；第四步

15、：按下注油滑阀，将稳定油路的动力油同时注入两个飞锤底部；第五步：通过同步器缓慢提升汽轮机转速，直到飞锤动作，机组打闸，记录下飞锤动作时转速值（不超过2950rpm）和动作的飞锤号；第六步：释放注油滑阀，停止向两个飞锤底部注油，飞锤复位；第七步：通过同步器将汽轮机转速恢复至3000rpm。第八步：将注油滑阀切换至“带负荷”位置，同时将飞锤试验拉杆置于“推入/拉出位置”（试验位置），动作过的飞锤退出，准备对未动作的飞锤进行试验；第九步：通过同步器将汽轮机转速降至2850rpm；第十步：按下注油滑阀，将稳定油路的动力油注入飞锤试验拉杆中心孔，然后通往未动作的飞锤底部；第十一步：通过同步器缓慢提升汽轮

16、机转速，直到飞锤动作，机组打闸，记录下飞锤动作时的转速值；第十二步：释放注油滑阀，停止向飞锤底部注油，飞锤复位，并将飞锤试验拉杆置于“中间位置”；第十三步：通过同步器将汽轮机转速恢复至3000rpm。19. 汽轮机并网后的飞锤试验汽轮机并网后飞锤试验的主要步骤如下：第一步：将注油滑阀切换至“带负荷”位置；第二步：将飞锤试验拉杆置于“推入/拉出位置”（试验位置），准备对选定的飞锤进行试验；第三步：按下注油滑阀，将稳定油路的动力油注入飞锤试验拉杆中心孔，然后通往试验飞锤的底部；第四步：确认试验飞锤发出动作信号；第五步：释放注油滑阀，停止向飞锤底部注油，飞锤复位，并将飞锤试验拉杆置于“中间位置”；第

17、六步：重复以上步骤，对另一个飞锤进行试验。20. 实际飞锤超速试验在完成汽轮机空载状态下的飞锤试验后，还需要进行汽轮机实际超速试验，主要步骤如下：第一步：同步器连续提升汽轮机转速，直到第一个飞锤动作，记录下飞锤动作时的转速（应该在3270-3330rpm范围内），并确认调节系统各阀门状态；第二步：将飞锤试验拉杆置于“推入/拉出位置”（试验位置），准备对未动作的飞锤进行试验；第三步：同步器连续提升汽轮机转速，直到飞锤动作，记录下飞锤动作时的转速（应该在3270-3330rpm范围内），并确认调节系统各阀门状态。在试验时如果汽轮机转速超过3300rpm飞锤没有动作，必须停机，并重新指定飞锤的动作转

18、速后重复试验。21. 中间滑阀的作用中间滑阀是将负荷的控制信号和汽轮机的转速改变信号直接反映为中间滑阀的位置信号，并转换为二次脉动油压信号。二次脉动油压的大小与中间滑阀的位置成正比，通过改变滑阀下部弹簧的弹性系数实现不同负荷下有不同的比例系数，即高负荷下有两组弹簧起作用，低负荷下一组弹簧起作用，从而实现高负荷下的比例系数是低负荷时的2倍。22. 中间滑阀功率限制机构的工作原理中间滑阀功率限制机构主要作用是在机组部件出现缺陷时提前引入长期的功率限制。功率限制机构由手轮、齿形传动机构和限位块组成。功率限制机构主要是通过限制中间滑阀活塞移动下限，控制二次脉动油压的增长，从而达到限制汽轮机负荷的目的。

19、功率限制机构可以由操纵员通过主控室OM690或者后备盘控制功率限制机构电机，也可以就地通过手轮控制。23. 同步器开启过程中各阀门状态的变化当同步器处于“0”位时，稳定油路与挂闸油路隔离，同时稳定油路与主汽门控制油路隔离，高/低压主汽门、高/低压调门和加热蒸汽调门处于关闭状态，而卸压调门处于开启状态。当同步器向“开大”方向（逆时针方向）旋转时，稳定油路与挂闸油路连通，形成挂闸油压，同时稳定油路与主汽门控制油路逐渐连通，主汽门控制油路油压逐渐升高并且作用于高/低压主汽门控制滑阀的活塞，使活塞下移，将动力油引入高/低压主汽门油动机下方，将高/低压主汽门打开。稳定油路动力油经过中间滑阀下油腔形成一次

20、脉动油压，沿一次脉动油路经调速器滑阀排油口排出。在同步器开启的过程中，通过联动杠杆带动调速器滑阀活塞右移，逐渐关闭排油口，使一次脉动油路油压逐渐上升，中间滑阀套筒在一次脉动油压的作用下向上移动，此时由于活塞没有移动，在反馈连杆的作用下，使非稳定油路与二次脉动油路连通。随着二次脉动油路油压的升高，高/低压调门控制滑阀将非稳定油路动力油注入高/低压调门油动机下方，将高/低压调门打开；加热蒸汽调门控制滑阀将非稳定油路动力油注入加热蒸汽调门油动机下方，将加热蒸汽调门打开；卸压调门控制滑阀将非稳定油路动力油注入卸压调门油动机上方，将卸压调门关闭。在汽轮机空转时，确保汽轮机各调门全开的二次油压P=1.47

21、MPa；在汽轮机满负荷运行时，确保汽轮机各调门全开的二次油压P=3.04MPa。24. 电液司服阀电液司服阀由电磁感应机构和滑阀组两各部分组成，主要作用是将控制系统的电信号转变为滑阀的移动信号，以此改变一次脉动油路排油口的面积，进而改变中间滑阀的位置，达到控制调门开度，控制负荷的目的。即当电磁感应机构接受到信号时，快速提升拉杆，水平/垂直随动滑阀跟随拉杆动作，使得一次脉动油路泄压，继而触发二次脉动油路泄压，使高/低压调门关闭、加热蒸汽调门关闭、卸压调门打开。电液司服阀在以下事故情况下通过控制系统的快速响应通道被触发动作：l 电网快速减负荷；l 发电机出口开关跳闸；l 机组出线开关跳闸；l 高/

22、低压缸负荷不匹配；l 汽轮机超速；l 主蒸汽集管最小压力工况。第二部分 汽轮机电液调节系统（电子部分） 1. 汽轮机电液调节系统（电子部分）设置的调节器和控制器汽轮机电液调节系统（电子部分）设置有以下调节器：l 主蒸汽集管压力调节器LBA00DP001；l 主蒸汽集管最小压力调节器LBA00DP002；l 快速压力控制器LBA00DP003；l 负荷控制器MAX51DE001；l 汽轮机转速调节器MAX51DS001；l 汽水分离再热器位置调节器LBJ00DG001；l 汽水分离再热器温度调节器LBJ00DT001.2. 汽轮机电液调节系统设置的工况汽轮机电液调节系统有4个工况：l 汽轮机冲转

23、（Ctrl Spd Setp）：在该工况下，转速调节器MAX51DS001工作，保证汽轮机冲转至中间转速（n1=1100rpm），然后根据汽轮机热力状态设置延时，延时过后继续冲转汽轮机至额定转速（n=3000rpm）。该工况由操纵员手动投入或者由冲转程序MAY00EC001自动投入。l 维持汽轮汽轮机负荷（Ctrl Load）：在该工况下，负荷控制器MAX51DE001工作，维持机组功率在设定功率水平，同时考虑到主蒸汽集管压力和电网频率对机组功率的影响，引入功率修正系数。该工况在发电机并网后汽机旁排阀工作的同时自动投入；或者在反应堆功率控制器APC切换到“T”工况（堆跟机模式）时自动投入。l

24、维持主蒸汽集管压力（Ctrl P LS）：在该工况下，主蒸汽集管压力调节器LBA00DP001工作，维持设定的主蒸汽集管压力。目标定值由操纵员设定，范围在5.7-6.3MPa。该工况在反应堆功率控制器APC切换到“H”工况（机跟堆模式）或者切除时自动投入。l 限制主蒸汽集管压力下降（P min LP）：在该工况下，主蒸汽集管最小压力调节器LBA00DP002工作，防止主蒸汽集管压力下降。该工况在主蒸汽集管压力下降并且低于定值P=P有效定值×0.95时自动投入。3. 汽轮机转速调节器MAX51DS001的作用和工作原理汽轮机转速调节器MAX51DS001的作用是在汽机冲转时通过控制同步

25、器，调节高/低压调门开度，使汽轮机转速跟随有效转速定值逐渐逼进目标转速定值。调节器MAX51DS001输入信号为nn汽轮机n有效定值；输出信号为同步器控制信号（增加/减小）。目标转速定值由操纵员设定或者是控制程序SGC MAY00EC001自动生成。转速目标定值有两个：1100rpm和3000rpm。在汽轮机冲转过程中操纵员或者SGC MAY00EC001首先设定1100rpm转速目标定值。当汽轮机转速达到1100rpm后，根据汽轮机的热力状态，控制程序自动设置延时（如果汽轮机是从冷态启动，延时t=10min），延时后转速目标定值改为3000rpm。当转速2940<n<3030rp

26、m时系统自动设置300s延时。延时后控制程序SGC MAY10EC001自动投入升负荷程序SGC MAA01EC002，将汽轮机负荷提升至800MW。汽轮机冲转过程中如果转速小于2940rpm时轴承振动超过7.1mm/s，则汽轮机转速目标定值复归到1100rpm。在汽轮机功率运行期间，如果发电机出口开关断开，则汽轮机维持转速目标定值为3000rpm。4. 汽轮机转速调节器MAX51DS001有效定值与目标定值的关系有效转速定值以一定速率逐渐逼进目标转速定值，有效转速定值的升速率与有效定值与目标定值差值的绝对值成正比，越接近目标定值，有效转速定值的升速率越低。5. 主蒸汽集管压力调节器LBA00

27、DP001的主要作用和工作原理主蒸汽集管压力调节器LBA00DP001是在汽轮机升负荷过程中当反应堆功率控制器APC不是“T”工况同时汽机旁排阀全部自动关闭时自动投入，即汽轮机控制系统转换到“Ctrl P LS”工况。压力调节器通过控制同步器，调节高/低压调门开度，使主蒸汽集管压力跟随有效压力定值逐渐逼进目标压力定值。目标压力定值可以是SGC MAA01EC002自动设定（定值为5.9MPa），也可以由操纵员手动设定（范围是5.7-6.3MPa）。调节器LBA00DP001输入信号为P主蒸汽集管P有效给定值；输出信号为同步器控制（增加/减小）信号。6. 主蒸汽集管压力调节器LBA00DP001

28、自动切除条件主蒸汽集管压力调节器LBA00DP001在以下任一情况下自动切除：l 发电机解列（发电机出口开关断开）；l 电网频率超过允许范围；l 蒸汽压力传感器出现故障；l 汽轮机转速测量装置出现故障；l 同步器转为“手动”；l 反应堆功率控制器APC转为“T”工况。7. 主蒸汽集管最小压力调节器LBA00DP002的作用和工作原理主蒸汽集管最小压力调节器LBA00DP002根据LBA00DP001有效定值自动形成压力定值PminP×0.95。当主蒸汽集管压力低于最小压力定值时，主蒸汽集管最小压力调节器LBA00DP002自动投入，即汽轮机控制系统转换到“P min LP”工况。调节

29、器LBA00DP002通过控制同步器，更加有效调节高/低压调门开度，维持主蒸汽集管压力不低于设定最小压力。调节器LBA00DP002与主蒸汽集管压力调节器LBA00DP001或者负荷控制器MAX51DE001经“最小选择模块”并列运行。输入信号为P主蒸汽集管有效给定值×0.95；输出信号为同步器控制信号（增加/减小）。8. 负荷控制器MAX51DE001的主要作用和工作原理发电机并网后，同步器自动转入“自动”工况，负荷控制器MAX51DE001自动投入，即汽轮机控制系统转换到“Ctrl Load”工况。在“Ctrl Load”工况下，负荷控制器MAX51DE001通过控制同步器完成汽

30、轮机初始负荷（50MW）的加载。当机组达到初始负荷（50MW）后，SGC MAA01EC002启动MAA00DE002。MAA00DE002首先根据汽轮机热力状态设置初始负荷延时（冷态480s /温态480s /热态240s），延时结束后如果反应堆功率控制器APC处于“T”工况（堆跟机模式）或者汽机旁排阀处于自动并打开状态，则负荷控制器MAX51DE001将完成后续升负荷。后续升负荷有三种模式：l 将SLC MAA00EE001（汽轮机升负荷模式选择器）切换至“3”工况（Exl Setp Load off），闭锁外部控制命令，通过SGC MAA01EC002向MAA00DE002发出指令，命令

31、其自动根据汽轮机热力状态设置目标负荷定值（N2、N3、N4）以及升负荷速率（V2、V3、V4），然后由负荷控制器MAX51DE001控制同步器，调节高/低压调门开度，使汽轮机负荷按照设定的速率跟随有效负荷定值逐渐逼进目标负荷定值，分阶段实现升负荷；l 将SLC MAA00EE001（汽轮机升负荷模式选择器）切换至“2”工况（Exl Setp Load ON），取消外部控制命令的闭锁，由操纵员手动设定目标负荷定值和升负荷速率，然后由负荷控制器MAX51DE001控制同步器，调节高/低压调门开度，使汽轮机负荷按照设定的速率跟随有效负荷定值逐渐逼进目标负荷定值，实现升负荷。l 当汽机旁排阀BRU-K

32、全部自动关闭时，汽轮机控制系统自动转换到“Ctrl P LS”工况，而反应堆功率控制器APC保持“H”工况，即汽轮机的后续升负荷是在机跟堆模式下进行。在机跟堆模式下，APC通过提升控制棒来提升反应堆功率，使反应堆功率逐渐逼进目标定值，汽轮机控制系统则维持主蒸汽集管压力。随着反应堆功率的上升，主蒸汽集管压力也随之上升，压力调节器LBA00DP001通过控制同步器，调节高/低压调门开度，维持压力的同时使汽轮机负荷跟随反应堆功率的提升而提升。如果希望继续在堆跟机模式下通过负荷控制器MAX51DE001实现升负荷，则必须得到值长同意后将反应堆功率控制器APC转换到“T”工况，汽轮机控制系统相应的自动切

33、换到“Ctrl Load”工况，恢复堆跟机模式。 当汽轮机负荷达到目标负荷定值N4=800MW时，MAA00DE002自动切除，SGC MAA01EC002完成。操纵员设置延时3小时，延时后从N4功率水平提升到额定功率是在“机跟堆”模式下进行，即反应堆功率控制器APC转换到“H”工况，汽轮机控制系统相应地切换到“Ctrl P LS”工况，汽轮机负荷跟随反应堆功率的提升而提升，直到额定功率水平。为了保证汽轮机和反应堆之间的相互配合，补偿主蒸汽压力引起的负荷变化，在负荷控制器MAX51DE001的输入端引入主蒸汽压力偏差修正信号。修正系数由操纵员设定（范围0-1.5）。如果主蒸汽压力测量装置出现缺

34、陷，该信号自动闭锁。为了使汽轮发电机组能够在一定范围参与电网频率调节，在负荷控制器MAX51DE001的输入端还可引入来自频率修正器的信号FC（FC=f×k频率-功率转换系数）。在得到电网调度员许可后，操纵员可以投入频率修正器。投入频率修正器后，操纵员可以设定额定电网频率、降低频率调节死区限值到0.04、更改频率修正系数（范围在-n%-0,n=0-5）以及改变频率调节不均匀度（范围在2.5%-6额定值）。其中，不均匀度是指功率上升100时，机组频率（汽轮机转速/60）下降的百分比。不均匀度用于生成频率-功率转换系数，即频率-功率转换系数100/不均匀度。负荷控制器MAX51DE001

35、输入信号为N当前N有效给定值；P主蒸汽集管有效给定值和FC=f×k频率-功率转换系数(其中，ff电网f汽轮机)；输出信号为同步器控制信号（增加/减小）。如果不需要引入主蒸汽压力偏差修正信号和（或）频率偏差修正信号时，操纵员可将主蒸汽压力偏差修正系数Gain P设为“0”同时（或者）切除FC信号， FC自动置为“0”。在汽轮机升负荷时（过渡工况）金属部件会出现热应力。由于热应力会导致金属材料的慢性周期性疲劳，使短汽轮机寿命缩，因此在过渡工况下需要投入热应力监视装置（TC），对高压缸转子进汽区域截面热应力进行实时监测。如果高压缸转子热应力超出计算值，则热应力监视装置（TC）会报警并通过M

36、AA00DE002发出“限制升功率”命令。此时汽轮机有效负荷定值最大值Nmax.N机组当前功率。如果N机组当前功率> Nmax.，将出现报警信号。9. 负荷控制器MAX51DE001自动投入和自动切除条件负荷控制器MAX51DE001是在发电机并网后如果反应堆功率控制器APC处于“T”工况（堆跟机模式）或者汽机旁排阀BRU-K维持主蒸汽集管压力时自动投入。负荷控制器MAX51DE001在出现以下任一情况时自动切除：l 发电机解列（发电机出现开关断开）；l 电网频率超过允许范围；l 功率传感器出现故障；l 同步器转为“手动”；l 反应堆功率控制器APC转为“H”工况。10.在发电机出口开关

37、断开或者机组出线开关断开引发汽轮机甩负荷时电液调节系统的工作在汽轮机甩负荷时，汽轮机控制系统通过继电器加速通道和微分器通道向电液司服阀输送电信号，触发电液司服阀动作，以最快的快速关闭高/低压调门和加热蒸汽调门，打开卸压调门，防止汽轮机超速。继电器加速通道在接收到发电机出口开关断开或者机组出线开关断开（包括汽轮机保护动作使任一出口开关断开）的信号时立刻启动，向电液司服阀输送电信号。与此同时所有二次调节器（LBA00DP001和LBA00DP002）切换到跟踪模式，同步器切换到“手动”状态并且按照“减小”指令运行，直到与维持空转或者厂用负荷状态对应的位置。当汽轮机转速低于3030rpm时，投入转速

38、调节器MAX51DS001，转速目标定值为3000rpm。微分器通道信号与汽轮机转子加速度成正比，用于汽轮机甩负荷时限制汽轮机转子转速的动态上升。在正常情况下微分器通道关闭，只有在发电机出口开关断开并且汽轮机转速超过103时，微分器通道启动，向电液司服阀输送电信号。11. 快速压力控制器LBA00DP003的作用和工作原理当反应堆出现快速降功率至50Nnom.（APP动作）而引起主蒸汽集管压力下降并且P<5.8 MPa时，汽轮机甩负荷是通过快速压力控制器LBA00DP003实现。此时控制器LBA00DP003向电液司服阀输送电信号，触发电液司服阀动作，快速调整高/低压调门、加热蒸汽调门以

39、及卸压调门的开度，防止主蒸汽集管压力的低于设定值（设定为92-95Pnom.）。快速压力控制器LBA00DP003输出信号（P主蒸汽集管6.0MPa）×100×2.4。12. 汽轮机预保护通道的工作原理在汽轮机的转速小于109的情况下，如果汽轮机角加速度>*(预报护动作定值)，则预保护通道启动，延时后向预保护电磁阀输送电流信号，触发预保护电磁阀动作。在汽轮机角加速度正常的情况下，如果汽轮机的转速大于113，预保护通道启动，向预保护电磁阀输送电信号，触发预保护电磁阀动作。在汽轮机超速试验时，逐渐提升汽轮机转速是不会触发预保护动作的。13. 调节器LBJ00DT001/

40、LBJ00DG001的作用和工作原理当发电机功率小于300MW时，调节器LBJ00DT001通过控制电机LBB00AE001的转速，调节阀门LBB00AA240的开度，维持汽水分离再热器后的蒸汽温度为设定值。此时调节器LBJ00DT001的输入端引入的信号是汽水分离再热器后的蒸汽温度和根据发电机功率计算出的温度定值。当测量值与设定值之间的温差大于15时，会出现报警“Dev T Stm MSR”。当发电机功率大于300MW时，调节器LBJ00DG001通过控制电机LBB00AE001的转速，将阀门LBB00AA240的开度增加到100，并且维持100开度定值。此时调节器LBJ00DG001的输入

41、端引入的信号是加热蒸汽调门的当前开度和100开度定值。当测量值与设定值之差大于5时，会出现报警“Dev Posn SM HSV”。第三部分 汽轮机启动控制程序1. 汽轮机启动顺控 SGC 1MYA00EC001（Steam Turbine）的工作过程准备工作l 检查同步器以及汽轮机配汽系统各阀门状态，如果同步器处于“自动”状态并且汽轮机配汽系统阀门状态正常，操纵员点击SLC 1MYA00EE001（Operator Turbine Startup）确认。l 汽轮机启/停顺控 SGC 1MYA00EC001（Steam Turbine）投入条件检查；（参见附件1）l 汽轮机保护SLC 1MAA8

42、0EE300（Turb Prot Reset）复位并且确认没有汽轮机保护动作。启动SGC 1MYA00EC001（Steam Turbine），监测程序自动执行。第一步：下令打开主蒸汽隔离阀后蒸汽管线疏水阀LBA25,45AA510 ，并且向操纵员发出Gate Vlvs for drains assemble提示信号。操纵员看到提示信号后打开规定的手动阀和电动阀（参见附件2），操作完成后点击SLC 1MYA00EE001（Operator Turbine Startup）确认，程序将自动执行下一步；第二步：下令复位SLC 1MYA00EE001（Operator Turbine Startup

43、）；第三步：下令关闭主蒸汽隔离阀LBA10,20,30,40AA103；下令将调节阀LBA25,45AA201切换至“手动”状态后关闭；第四步：下令投入 SLC 1LBA00EE005（BP MS-V）；下令打开电动阀LBA25,45AA101；下令（1s脉冲信号）投入 SLC Open SV，使同步器电机以2200rpm 的转速转动，自动打开高/低压主汽门（高/低压调门保持关闭状态），同时引入汽轮机真空保护和汽水分离再热器液位保护。 注：高/低压主汽门打开后，同步器电机转速恢复到250rpm 。第五步：下令将调节阀LBA25,45,AA201切换至“自动”状态，以不超过4/min的加热速度加

44、热高压阀组阀体，直到阀体温度大于220；第六步：下令将调节阀LBA25,45,AA201切换至“手动”状态后打开；第七步：下令打开主蒸汽隔离阀LBA10,20,30,40AA103；主蒸汽隔离阀开启信号触发SLC 1LBA00EE005（BP MS-V），下令关闭电动阀LBA25,45AA101，并且将调节阀LBA25,45,AA201切换至“手动”后关闭。第八步：空；第九步：向操纵员发出“Turbine Ready for Startup”提示信号。操纵员看到提示信号后投入热应力监视器SLC TS ON和电液司服阀 SLC ON/OFF E/HCv，操作完成后点击SLC 1MYA00EE00

45、1（Operator Turbine Startup）确认，电液调节系统自动投入<Ctrl Spd Setp>工况，同时自动投入SLC Setp Spd 1100rpm，引入n1（n1=1100rpm）转速定值。第十步： 在机组参数正常情况下，下令复位SLC 1MYA00EE001（Operator Turbine Startup），同时下令投入转速调节器MAX51DS001，目的定值为n1（n1=1100rpm）。第十一步：空；第十二步：操纵员监视转速调节器MAX51DS121的工作，即转速调节器MAX51DS121通过控制同步器电机，逐渐打开高/低压调门，关闭卸压调门，提升汽轮

46、机转速，使汽轮机转速跟随有效定值逐渐逼进目标定值。同时监视盘车装置在汽轮机转速超过200rpm时自动切除并且根据规程投入汽水分离再热器加热蒸汽调节阀。当汽轮机转速达到n1（n1=1100rpm）时，程序自动设置10min延时，以加热汽轮机转子和静子部件表面，使各部件金属温度达到所处压力环境下的饱和温度，避免在转数继续提升时在汽缸通流部分形成更多的水分。如果汽轮机从热态启动，则无需延时，操纵员直接点击“跳步S”键，程序自动执行下一步。第十三步：延时结束后向操纵员发出“Turbine Waiting time”提示信号。操纵员看到提示信号后检查机组状态，如果机组状态正常，点击SLC 1MYA00E

47、E001（Operator Turbine Startup）确认，电液调节系统自动投入<Ctrl Spd Setp>工况，同时自动投入SLC Setp Spd 3000rpm，引入3000rpm转速定值。第十四步：在机组状态参数正常情况下，下令复位SLC 1MYA00EE001（Operator Turbine Startup），同时下令投入转速调节器MAX51DS001，目标定值为3000rpm。第十五步：操纵员监视转速调节器MAX51DS221的工作，即转速调节器MAX51DS221通过控制同步器电机，调节高/低压调门开度，提升汽轮机转速，使汽轮机转速跟随有效定值逐渐逼进目标定

48、值。同时监视顶轴油泵在汽轮机转速超过1250rpm时自动切除情况。 当汽轮机转速进入共振区域（1200rpm<n<2700rpm）时，发出信号，同时下令同步器电机以1000rpm转数工作，使汽轮机快速通过共振区。如果轴承转动超过7.1mm/s，则下令投入转速调节器MAX51DS121，目的定值为n1（n1=1100rpm），自动退回到第十二步。第十六步：当汽轮机转速n>2940rpm时，汽轮机冲转结束，程序自动设置5min延时。延时过后如果汽轮机状态参数正常，则程序自动执行下一步；第十七步：空；第十八步：下令启动SGC 1MAA01EC002（Turbine Loading）

49、；第十九步：执行SGC 1MAA01EC002（Turbine Loading）；下令复位SLC 1MYA00EE001（Operator Turbine Startup），同时向操纵员发出“Turbine Idle Run（汽轮机空转）”提示信号。（4） 汽轮机升负荷顺控 SGC 1MAA01EC002（Turbine Loading）的工作过程SGC 1MAA01EC002（Turbine Loading）由SGC 1MYA00EC001（Steam Turbine）启动。SGC 1MAA01EC002（Turbine Loading）工作过程如下：第一步： 操纵员根据“Turbine I

50、dle Run（汽轮机空转）”信号，在当班值长的允许下，完成以下操作：l 设置汽轮机负荷限值：Nmax=1060MW，Nmin=212MW；l 设置压力调节器LBA00DP001定值：P=5.9MPa；最小压力调节器LBA00DP002则根据LBA00DP001有效定值自动形成压力定值PminP×0.955.6 MPa；l 将汽轮机旁排阀BRU-K切换至“Controlle”工况,即汽轮机旁排阀根据LBA00DP001定值自动形成主蒸汽集管压力定值P主蒸汽集管=P+0.37=6.27 MPa，并且维持该压力；l 设置主蒸汽集管压力偏差修正系数Gain P0；l 切除频率修正器；l 将

51、SLC MAA00EE001（汽轮机升负荷模式选择器）切换至“3”工况（Exl Setp Load off），即闭锁外部控制命令，通过SGC 1MAA01EC002（Turbine Loading）实现汽轮机升负荷；l 实施发电机的同期并网操作。发电机同期并网期间，同步器自动切换到“手动”状态，在并网成功后，出现“Gen on grid”信号，同步器切换到“自动”状态，同时汽轮机控制系统转入“Ctrl Load”工况，目标定值为初始负荷（50MW）。在“Ctrl Load”工况下，负荷控制器MAX51DE001自动投入，并且通过控制同步器，调节高/低压调门开度，提升汽轮机负荷，使汽轮机负荷跟随

52、有效定值逐渐逼进目标定值，完成汽轮机初始负荷的加载。第二步： 下令投入控制程序MAA00DE002。MAA00DE002将根据汽轮机热力状态设置初始负荷延时（冷态480s /温态480s /热态240s）同时向操纵员发出“Check final load set-up”提示信号。延时结束后如果反应堆功率控制器 APC处于“T”工况或者汽机旁排阀BRU-K全部处于自动并打开（即由BRU-K维持主蒸汽集管压力）时，程序自动执行下一步；第三步： 空；第四步： 下令投入控制程序MAA00DE002。第五步： 向控制程序MAA00DE002发出指令，命令其根据汽轮机热力状态设置目标负荷定值N2（冷态12

53、0 MW /温态350 MW /热态400MW）和升负荷速率V2（冷态25 MW/min /温态350 MW/min /热态400MW/min）。负荷控制器MAX51DE001通过控制同步器，调节高/低压调门开度，提升汽轮机负荷，使汽轮机负荷以V2速率跟随有效负荷定值逐渐逼进目标负荷定值N2。当汽轮机负荷达到目标定值时，如果没有来自MAA00DE002的限值升负荷信号，则程序自动执行下一步。第六步：向控制程序MAA00DE002发出指令，命令其根据汽轮机热力状态设置目标负荷定值N3（冷态400MW /温态400 MW /热态700MW）和升负荷速率V2（冷态4 MW/min /温态7 MW/m

54、in /热态80MW/min）。负荷控制器MAX51DE001通过控制同步器，调节高/低压调门开度，提升汽轮机负荷，使汽轮机负荷以V3速率跟随有效负荷定值逐渐逼进目标负荷定值N3。当汽轮机负荷达到目标定值时，如果没有来自MAA00DE002的限值升负荷信号，则程序自动执行下一步。 在汽轮机升负荷过程中，当汽机旁排阀BRU-K全部自动关闭时，汽轮机控制系统自动转换到“Ctrl P LS”工况，即转换到“机跟堆”模式。为了继续通过负荷控制器MAX51DE001实现汽轮机升负荷，必须在值长的同意下将反应堆功率控制器APC转换到“T”工况，则汽轮机控制系统相应地自动转换到“Ctrl Load”工况，恢

55、复“堆跟机”模式。 第七步：向控制程序MAA00DE002发出指令，命令其根据汽轮机热力状态设置目标负荷定值N4（冷态800MW /温态800 MW /热态800MW）和升负荷速率V2（冷态15 MW/min /温态20MW/min /热态20MW/min）。负荷控制器MAX51DE001通过控制同步器，调节高/低压调门开度，提升汽轮机负荷，使汽轮机负荷以V4速率跟随有效负荷定值逐渐逼进目标负荷定值N4。当汽轮机负荷达到目标定值时，如果没有来自MAA00DE002的限值升负荷信号，则程序自动执行下一步；第八步：下令切除控制程序MAA00DE002；第九步：SGC 1MAA01EC002（Tur

56、bine Loading）完成。当汽轮机负荷达到800MW后，操纵员设置3小时延时。延时后从N4提升到额定功率是通过机跟堆模式由反应堆功率控制器实现，即根据值长指示，当反应堆功率控制器APC转换到“H”工况时，汽轮机控制系统自动转换到“Ctrl P LS”工况。在机跟堆模式下，APC通过提升控制棒来提升反应堆功率，使反应堆功率逐渐逼进目标定值，汽轮机控制系统则维持主蒸汽集管压力。随着反应堆功率的上升，主蒸汽集管压力也随之上升，压力调节器LBA00DP001通过控制同步器，调节高/低压调门开度，维持压力的同时使汽轮机负荷跟随反应堆功率的提升而提升，直到额定功率水平。第四部分 汽轮机保护1. 汽轮

57、机保护信号当出现以下任一事故信号时，汽轮机保护动作打闸停机：（1） 反应堆保护动作；- 信号来自反应堆保护系统JTF02ED050Y、JTG02ED050Y和JTH02ED020Y, 经2v3逻辑，使保护动作。（2） 5高加（A/B列）液位L>3.86m，6高加（A/B列）液位L>3.48m；- 5高加A列保护信号来自液位传感器LAD12CL001,002,003。即当传感器LAD12CL001,002,003液位同时高于3.86m时，形成信号LAD12CL901，送入传感器LAD10EY101A、LAD10EY101B和LAD10EY101C，经2v3逻辑，使保护动作。- 5高加

58、B列保护信号来自液位传感器LAD22CL001,002,003，2v3逻辑。即当传感器LAD22CL001,002,003液位同时高于3.48m时，形成信号LAD22CL901，送入传感器LAD20EY101A、LAD20EY101B和LAD20EY101C，经2v3逻辑，使保护动作。- 6高加A列保护信号来自液位传感器LAD11CL001,002,003，2v3逻辑。即当传感器LAD11CL001,002,003液位同时高于3.86m时，形成信号LAD11CL901，送入传感器LAD10EY101A、LAD10EY101B和LAD10EY101C，经2v3逻辑，使保护动作。- 6高加B列保护信号来自液位传感器LAD21CL001,002,003，2v3逻辑。即当传感器LAD21