第三章 汽轮机数字电液调节系统(30页)

1、1 第三章第三章 汽轮机数字汽轮机数字电夜调节系统电夜调节系统 Digital electric hydraulic control system2课前复习 1、对调节系统的要求是什么？ 2、动态特性指标有哪些？影响因素是什么？ 3、中间再热为什么会导致中低压缸功率滞后？ 4、单元制机组的运行控制方式有哪几种？各有何特点？画出框图。 5、说明功频电液调节系统为什么会出现反调现象，如何克服？3第三章 数字电液调节系统Digital Electro-Hydraulic Control SystemDigital Electro-Hydraulic Control System的简写，它456什么是

2、DEH？为什么要采用DEH控制？ 所谓所谓DEHDEH就是汽轮机数字式电液控制系统，由就是汽轮机数字式电液控制系统，由计计算机控制算机控制部分和部分和EHEH液压执行机构液压执行机构组成。组成。 采用采用DEHDEH控制可以提高高、中压调门的控制精度，控制可以提高高、中压调门的控制精度，为实现为实现CCSCCS协调控制及提高整个机组的控制水平协调控制及提高整个机组的控制水平提供了基本保障，更有利于汽轮机的运行。提供了基本保障，更有利于汽轮机的运行。7主要特点概述 1 1、离散（采样）控制、离散（采样）控制 【Discrete (Sampling) ControlDiscrete (Sampli

3、ng) Control】 2 2、串级、串级PIPI调节系统调节系统 可串级亦可单级可串级亦可单级PIPI调节，开关选择由软件实现，根调节，开关选择由软件实现，根据机组实际运行状况选择。据机组实际运行状况选择。 3 3、多回路、多参量反馈控制、多回路、多参量反馈控制 (1)(1)三主回路：三主回路：内环内环- -调节级压力；中环调节级压力；中环- -功率调节；外环功率调节；外环- -转转速调节速调节+ +各阀位控制子回路各阀位控制子回路 (2)(2)多变量：转速（多变量：转速（WSWS）、功率（）、功率（MWMW）、调节级压力（）、调节级压力（IMPIMP） 4 4、多采用高压抗燃油液压伺服机

4、构、多采用高压抗燃油液压伺服机构8第一节第一节 DEH系统的组成系统的组成Section 1 Compose of DEH DEH由电子控制器和EH系统组成。1、作用一、电子控制器：Electronic Controller2、组成二、EH系统部分：The Part of EH System1、EH供油系统2、电液伺服执行机构3、危急遮断系统9主汽门、调节汽门电子控制器的作用 电子控制器是混合式控制系统，由数字系统和模拟系统组成。数字系统完成输入信息的处理、检查、设定值的计算处理和控制运算。其输出通过模拟系统来设置模拟量的阀位讯号。由阀位讯号经电液伺服执行机构来控制主汽门和调节汽门。数字系统模

5、拟系统A/DD/Au控制器执行器电液转换（阀位信号）10电子控制器的组成 电子控制器由以下部分组成：1、硬件2、数字系统3、模拟系统11电子控制器的硬件：DEH控制柜00：计算机柜、执行诊断监控01：基本控制模拟量、开关量、输入输出02：阀门控制柜03（04）：汽机自动控制（寿命）柜05：UPS电源柜操作站图象站调试终端操作盘显示盘PC机：管理CRT和打印机CRT、打印机基本控制调试终端ATC调试终端12电子控制器的数字系统硬件软件基本控制计算机ATC控制计算机双机容错数据采集、通讯、操作系统输入输出接口基本管理部分基本控制部分ATC部分13电子控制器的模拟系统 、数模转换器(D/A)：将数字

6、系统产生的阀门控制数字信号转换成模拟量信号，再送至阀门伺服回路。 、手操设备系统：当DEH的计算机系统发生故障时，运行人员可通过手操系统来实现对机组的控制，因此计算机可进行“在线检修和维护”，不影响机组的正常运行。 手操系统主要接受以下信号： 操作台来的阀位操作信号。当运行人员按操作盘上加（减）负荷（转速）时，就有一个信号手操可逆计数器，使它向增大（减小）方向记数。14 记数器输出的记数值通过数模转换器向阀门伺服回路送去一个模拟信号，使阀门开大（关小）主汽门压力控制器(TPC)来减负荷信号：在模拟系统中也有一个主汽门压力控制器，它是在DEH系统切换到手操时实现对主汽门压力控制的。当主汽门压力模

7、拟量信号低于某一给定值时，它就向可逆计数器发出减负荷信号，使之向减小方向记数以便关小调节阀门，直至主汽门压力恢复到给定值或调节门开度达到全量程的29%为止。跳闸减负荷信号：一是出现电气主开关跳闸时，就有一减负荷信号送到手操可逆计数器，使之向减小方向记数以关闭调节阀。模拟系统 之 手操设备系统15模拟系统 之 手操设备系统返回信号（RUNBACK）：同数字系统一样，在模拟系统中也有模拟的返回功能，在必要时，为保护机组而实行快速减负荷。手操可逆计数器一旦接受返回信号就能向减小方向记数使调节门关小。数字系统来的输出跟踪信号：当DEH处于自动方式时，数字系统的输出通过数模转换器得到一个模拟量的阀门开度

8、要求信号，在送往阀门伺服回路的同时，也送到手操可逆计数器，使手操系统输出的阀门开度要求信号跟踪数字系统的输出，DEH系统在自动切换到手动时是无扰动的。16模拟系统 之 阀门伺服回路的电气接口 阀门伺服回路的电气接口：汽机的主汽门和调节阀门都是由液压来开启或关闭的，而阀门伺服回路所接受的是数模转换器输出的模拟电气信号。因此，在伺服回路中必须有： 将阀门开度的模拟电气信号转换成液压信号的电液转换装置。 将阀门开度的机械位移信号转换成电气信号的装置。 为实现某些保护功能，伺服系统中必须有能实 现阀门快速关闭的装置。 17模拟系统 之 阀门伺服回路的电气接口 数模转换器来的阀门开度要求信号和阀位反馈信

9、号比较后，其偏差经伺服放大后送入伺服阀，该伺服阀起到电液转换器的功能。它根据输入信号的极性去开启或关闭调节阀门（主汽门）。在油动机上装有一个位移差动变送器（LVDT），它根据油动机活塞的移动位置（阀门开度）产生一个阀位电气信号作为阀位反馈信号送至伺服系统的输入端。 超速保护控制器（OPC）：由三部分组成： 中压调节阀门快关作用（甩部分负荷保护）CIV； 负荷下跌预测功能LDA（甩全负荷保护）； 超速控制功能（超速保护）。18EH系统部分-EH供油系统 提供高压抗燃油，驱动伺服执行机构。 具体内容将在以后的章节中具体介绍。19EH系统部分-执行机构 配汽机构包括两台高压主汽门、六台高压调节汽门和

10、两台再热主汽门、二台再热调节汽门。各个蒸汽阀位置是由各自的伺服执行机构控制的。共计共计1212套套 在执行机构中，油缸和弹簧组成油动机，高压抗燃油可使油缸打开蒸汽阀门，而弹簧用来关闭蒸汽阀门。 开关型执行机构：中压主汽门（IV）。 控制型执行机构：高压主汽门(TV)、高、中压调节汽门(GV、RSV)。20EH系统部分-危急遮断系统 自动停机危急遮断系统（自动停机危急遮断系统（AST）：）：包括危急跳闸ETS、机械超速和手动停机（110-113%） ETS监视的指标：转速、推力轴承磨损、润滑油压低、EH油压低、低真空、DEH失电、MFT、发电机主保护、机组振动。任一指标超限，均发出警报以至停机。

11、 OPC系统；系统； 危急遮断控制块及电磁阀：危急遮断控制块及电磁阀：四个AST、二个OPC电磁阀，正常时带电关闭。另有2个单向阀。 试验组件：试验组件：装在前轴承座边上，监视EH油压和试验各压力开关。21第二节 DEH系统功能 Function of DEH一、运行方式： DEH可在下列任何一种方式下运行，相邻两状态方式间可无扰动切换。 二级手动 一级手动 操作员自动 ATC1、二级手动：最低级，仅作备用，系统全部由常规的模拟部件组成。2、一级手动：开环运行方式。操作员在操作盘上按键控制阀门开度，各按钮之间有逻辑互锁，此方式作为自动方式的备用。22 3、操作员自动方式(OA)：是最基本的运行

12、方式，用这种方式可实现汽轮机转速和负荷的闭环控制，并具有各种保护功能。该方式设有完全相同的A和B双机系统，两机容错，具有跟踪和自动切换功能，也可以强迫切换。在该方式下，目标转速和目标负荷及其速率，均由操作员自定。 4、ATC运行方式：基于操作员之上。目标转速、负荷、升速率和升负荷率均来自内部计算设备或外部设备。23二、系统功能 1、汽轮机自动程序控制（ATC）2、汽轮机的负荷自动调节3、汽轮机的自动保护功能4、机组和DEH系统的监控功能24汽轮机的自动程序控制(ATC) 操作员通过一个单独按钮就能使机组从盘车转速升到同步转速，同时尽可能降低启停过程的热应力，使启动机组和机组加负荷所需的时间最少

13、。DEH调节系统的自动程序控制，是通过状态监测，计算转子热应力，并在机组应力允许范围内，优化启停过程。用最大的速率和最短的时间实现机组启动过程的全部自动化。 ATC允许机组有冷态和热态启动两种方式。冷态启动从盘车、升速、并网到带负荷。其间各操作、阀门切换全由计算机控制。 在非启停过程中，还可以实现ATC监督。25汽轮机的负荷自动调节功能在负荷控制阶段，有以下功能：1、有转速控制回路和负荷控制回路。2、根据要求，可选择参与一次调频或带基本负荷。3、负荷上下限和升降负荷率有运行人员调整设置。4、迅速、自动冲过临界转速。5、有调节级压力反馈和电功率反馈回路，可在负荷大于10%时由运行人员选择是否投入

14、。6、适应冷、热、温态启动。7、可选择定压运行或滑压运行方式。定压时有阀门管理功能：单阀、顺序阀。保证获得最大效率。26汽轮机的负荷自动调节功能8、适应电厂的炉跟机、机跟炉、机炉协调等运行方式。9、有与自动同期装置的接口，能接受从CCS协调控制系统、电厂调度装置和运行人员操作盘来的目标负荷指令，自动控制汽轮机出力。10、对控制系统所有的重要模拟量进行3选2处理，对重要开关量进行2选，对操作员输入命令按预定的规则进行检查。11、阀门试验：操作人员通过按钮自动对高中压缸主汽门、调节门进行全行程阀门试验。27汽轮机的自动保护功能DEH的保护系统有如下三种保护功能：1、超速保护（OPC）2、危急遮断控

15、制（ETS）3、机械超速保护和手动脱扣28自动保护功能-危急遮断控制（ETS） 该保护是在ETS系统检测到机组超速达到110% n0或其它安全指标达到安全界限后，通过AST电磁阀关闭所有的主汽门和调节汽门，实行紧急停机。29自动保护功能-超速保护（OPC） 甩全负荷超速保护：因油开关跳闸，迅速关闭调门，延迟一段时间后再开启调门，维持汽机空转，保证汽机迅速再并网。 甩部分负荷保护：当电网中某一相发生接地故障，引起发电机功率突降，从而使汽机实发功率与发电机功率不匹配，为维持电网稳定，保护电网系统，迅速将中压调门快关一下，然后再开启，维持正常运行。 超速保护：当110%n0n103%n0时，迅速将高

16、、中压调节阀关闭。30自动保护功能-机械超速保护和手动脱扣 前者属于超速的多重保护，即当转速高于110% n0时实行紧急停机；后者为保护系统不起作用时进行手动停机，以保障设备和人身安全。31机组和DEH系统的监控功能 该系统在启停和运行过程中对机组和DEH装置两部分运行状况进行监督。内容包括：操作按钮状态指示和CRT画面（16个）状态指示。其中对DEH监控的内容包括：重要通道、电源和内部程序的运行情况等；CRT画面包括机组和系统的重要参数、运行曲线、潮流趋势和故障自动显示、记录打印等。 该系统给操作员提供机组运行状态及操作指导。32DEHDEH中常见专业名词中英文对照及释义中常见专业名词中英文

17、对照及释义33课内小结 Summary作作 用用组组 成成电电 子子 控控 制制 器器E EH H供供 油油 系系 统统电电 液液 伺伺 服服 执执 行行 机机 构构危危 急急 遮遮 断断 系系 统统E EH H系系 统统组组 成成汽汽 轮轮 机机 自自 动动 程程 序序 控控 制制 （ A AT TC C）十十 种种 功功 能能汽汽 轮轮 机机 的的 负负 荷荷 自自 动动 调调 节节O OP PC C超超 速速 保保 护护危危 急急 遮遮 断断 控控 制制 （ E ET TS S）机机 械械 超超 速速 保保 护护 和和 手手 动动 脱脱 扣扣汽汽 轮轮 机机 的的 自自 动动 保保 护护 功功 能能机机 组组 和和 D DE EH H系系 统统 的的 监监 控控 功功 能能功功 能能二二 级级 手手 动动一一 级级 手手 动动操操 作作 员员 自自 动动 方方 式式A AT TC C运运 行行 方方 式式运运 行行 方方 式式D