600MWDEH用户交流综述

1、600MW机组机组DEH/ETS/TSI用户技术用户技术 交流会交流会前言感谢各位用户对东方电气自动控制工程有限公司的信任。非常荣幸有机会和各位交流600MW机组DEH/TSI/ETS的有关技术问题。感谢东汽用户服务处给我们提供这么好的用户交流平台。概 述 东方电气自动控制工程有限公司是东方汽轮机厂下属的子公司,负责其DEH系统、 EH系统、 ETS系统、 TSI系统的技术研究、开发与服务。公司开发和生产汽轮机数字电液控制系统已有十多年历史，在系统设计，软件编制和整机调试等方面积累了丰富的实践经验。近年来，又吸收了国外如日立公司、西屋公司、西门子公司以及ETSI（ABB）公司的先进控制技术。

2、与日立公司合作设计成套的600MW机组的DEH系统，达到了世界先进水平，完全能满足用户的要求，能够可靠、方便、灵活地全程自动控制整台机组。到目前为止，已有多套DEH系统分别在国内多家电厂投运。 随机组容量增大，蒸汽参数的提高，机组的安全稳定运行对汽轮机控制保护系统提出了更高的要求。主要体现在系统的可靠性、响应的快速性和功能设计合理性。 介绍内容介绍内容1.1.数字电液控制器数字电液控制器( (DEH)DEH)系统系统2.2.液压执行液压执行( (EH)EH)系统系统3.3.危急遮断危急遮断( (ETS)ETS)系统系统4.4.监视保护监视保护( (TSI)TSI)系统系统DEH 系 统 介 绍

3、 DEHDEH控制系统由一个操作员站、一个工程师控制系统由一个操作员站、一个工程师站、两对控制器、一套站、两对控制器、一套I/OI/O模件、一套三冗余配模件、一套三冗余配置的置的PLU/BUG PLU/BUG 、一对冗余通讯配置模件等组成、一对冗余通讯配置模件等组成, ,它还包括它还包括ETSETS系统部分。系统部分。DEHDEH功能包括机组预暖、功能包括机组预暖、升速、带初负荷、升负荷、负荷控制、机械超升速、带初负荷、升负荷、负荷控制、机械超速试验、后备超速试验、速试验、后备超速试验、TSITSI超速试验、喷油试超速试验、喷油试验、高压遮断试验、主汽门严密性试验、调门验、高压遮断试验、主汽门

4、严密性试验、调门严密性试验、缸切换等功能。严密性试验、缸切换等功能。 600MW机组对DEH 系统要求较强超速保护功能较强超速保护功能需要较高的控制速度和控制能力需要较高的控制速度和控制能力很高的系统可靠性很高的系统可靠性1. 超速保护功能要求超速保护功能要求 由于汽机蒸汽参数的提高和容量增加，使汽机相关惯性时间常数缩短,因此 需要随着蒸汽参数的提高而增加相关控制部件的控制速度。 在不同的工况情况下，汽机阀门快速关闭将严重影响锅炉运行。考虑到机组运行的连续性,当执行快速关闭时,尽可能根据系统发生的情况，在短时间内选择合理的处理措施。我们就要合理选择伺服阀控制,加速度保护及功率负荷不平衡等控制和

5、保护功能。伺服阀控制、加速度控制、功率负荷不平衡功能的动作规律： a.当甩负荷总量较低(大约为负荷的15%),仅由伺服阀控制来抑制速度飞升.快关电磁阀不起作用,减少对锅炉、汽机转速的影响. b.当甩负荷达到15%或更多,通过加速度继电器快关ICV阀，抑制最大升速度. c.当甩负荷达到40%或更多,通过功率负荷不平衡继电器快关CV和ICV以抑制最大升速度. 2. 对控制速度和控制能力要求对控制速度和控制能力要求 控制系统为满足大型汽轮机在不同工况下的要求，如速度控制、负荷控制以及在孤岛运行,负荷从高负荷降至低负荷时的控制。为适应以上的运行控制条件，DEH控制器要求居于较高的控制速度.。 采样周期

6、与最大升速度有关，DEH控制系统所有功能的采样周期尽可能短，给汽轮机控制提供了合理的能力。3.高可靠性高可靠性 大型汽轮机意外跳机对电网的安全运行有很大地影响，因此必须尽可能地避免这种情况发生。 DEH在电源、控制器、网络、系统设计等方面按照冗余设计原则，功率负荷不平衡PLU/BUG及备用超速保护BUG控制采用专有模件而且三重冗余。 DEH系统必须采用高速转速闭环调节控制器，不允许使用开环手动操作方式。否则将会影响机组的安全运行。 DEH系统可靠性设计思路系统可靠性设计思路:单一的故障将不引起控制系统完全故障。单一的故障将不引起控制系统完全故障。单一故障将不导致保护系统误动或拒动。单一故障将不

7、导致保护系统误动或拒动。任何系统或电源单一故障均不会中断或扰乱任何系统功任何系统或电源单一故障均不会中断或扰乱任何系统功能。能。单一故障不导致任何控制设备状态的改变除非特殊要求。单一故障不导致任何控制设备状态的改变除非特殊要求。控制系统内的单一故障不导致主设备故障。控制系统内的单一故障不导致主设备故障。 DEH 控制系统功能：控制系统功能： 远方挂闸远方挂闸 启动前的控制启动前的控制 转速控制转速控制 负荷控制负荷控制一次调频一次调频加速度限制加速度限制功率负荷不平衡功率负荷不平衡（PLUPLU）后备超速保护后备超速保护锅炉汽机协调控制锅炉汽机协调控制甩负荷甩负荷在线试验在线试验自动启动系统功

8、能自动启动系统功能机组投运过程中的问题和对策通风阀的控制暖机方式下的启动阀门活动试验日常维护DEH系统要想长期、稳定地运行，必须定期地进行维护和检修。 DEH能够对重要硬件设备，重要的输入/ 输出信号进行自我检测和诊断，如发现故障则进行报警显示。指导相关人员进行有针对性的在线或离线维修，确保DEH系统正常运行。 转速通道故障短暂的单通道故障将不会影响系统的正常运行。长时间故障或转速系统故障，必须进行维修处理。首先用示波器检查故障通道转速探头输出的信号幅值和波形是否正常。若不正常则应检查转速探头接线是否正确，安装是否符合要求。若转速信号正常而出现转速通道故障，则有可能是测速板本身有故障。 重要模

9、拟量信号故障功率、主汽压力、调节级压力等参数与实际情况不符，应作如下三方面检查：一是检查相应变送器信号是否正常，输出信号范围中是否与设计值相符，如条件允许，对变送器可重新检验；二是检验变送器接线是否正确、可靠；三是检验模入板。 伺服故障 伺服放大器没有伺服驱动信号：如果伺服板的驱动电流信号正确，检查输出至伺服阀的电缆，如果电缆没问题,更换伺服阀。 LVDT初级没有激励信号：如果伺服板的激励信号正确，检查输出至LVDT的电缆，如果电缆没有问题，更换LVDT。 LVDT次级没有响应输出：改变LVDT铁芯位置，LVDT 两个次级间的电压差应该变化，如果没有变化，检查连接电缆，如果电缆没问题，更换LV

10、DT。 伺服模板有故障，可通过模板上的指示灯的状态确定故障具体内容。如果出现执行机构位移报警信号，检查LVDT的初级或次级。如果初级激励电压小于1.0VRMS则LVDT初级故障，如果该值大于1.0VRMS则检查LVDT次级电压, 如果次级没有正弦波输出，则次级线圈故障，如果两个次级输出正确，则检查其它部件。 ETS ETS 系统功能系统功能 ETS即汽轮机危急遮断系统（Emergency Trip System）。它接受来自TSI系统或汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号，进行逻辑处理，输出报警信号或汽轮机遮断信号，启动关断回路快速关闭进汽阀。它响应时间的快慢，直接影响阀门的关闭。ETS必须

11、选用快速响应的系统。我们通常选用PLC组成双冗余的系统，响应时间10ms左右。对于要求一体化的电厂，我们要求系统响应时间不超过30ms。下面简单介绍一下常用的ETS。双PLC系统ETS装置的双机PLC同时工作。从现场来的输入信号进入本装置后同时到A机和B机，经过内部逻辑自动处理后，给出相应的输出信号。以“汽机超速”为例，当电超速停机信号输入本装置后，同时进入A机和B机进行处理，同时输出停机信号 三冗余系统ETS系统是采用三取二控制结构方式，完全相同的三套硬件、软件、控制器，三套系统的输出信号在输出端子上作三取二处理。EH 系 统 概 述 600MW机组EH系统为日立公司转让技术，它包括油动机、

12、阀门操纵机构、危急遮断器、低压保护用电磁阀、高压遮断组件、油源、机械保护部件、管路附件等部件。油动机与执行机构 EH 系统的执行机构的主体形式我们仍采用日立系统的结构，主汽门用直接驱动的方式，调节阀用杠杆驱动。 油动机采用盘式卸载，这种卸载方式优点是动作迅速、排油量大，能够满足快速关闭阀门的需要。 机机 械械 保保 护护 系系 统统 遮断保护系统分为高压遮断与机械遮断，高压遮断通过主遮断阀实现，机械遮断通过机械连杆机构使机械遮断阀动作，遮断机组。油 源 东汽在吸收日立技术的同时对系统作了大量的优化改进，产品在亚临界300MW机组已有成功运行的经验。 油源的核心动力元件采用成熟的美国 EATON

13、-VIKERKS公司的变量柱塞泵，其性能优异，运行可靠，在冷却循环回路中采用了双循环泵冗配置、互为备用的技术，在不增加系统元件的同时实现了循环泵冗余，大大增强了系统运行的可靠性，并使其成为东汽油源的一大特点。另外，油源中采用了大流量基地式温控水阀，通过自动调整冷油器供水量可实现油温的连续自动控制，而无需繁杂的逻辑控制回路。 EH油系统的改进日立转让技术的EH系统是成熟可靠的系统。根据我们的使用经验，针对电厂实际情况，对系统进行了一些改进，进一步提高系统的可靠性和实用性。高压遮断部分的改进单个油动机盘式卸载阀密封不严引起系统故障的改进EH油系统的安装油源的安装操纵座和油动机的安装油动机过滤器的安

14、装蓄能器的安装高压遮断模块的安装油管路的安装常见故障及处理EH系统油压异常 EH油箱液位低 EH系统油温高 执行机构拒动EH系统振荡TSI 系 统 概 述 TSI系统能连续地在线监测汽轮发电机的诸如转速、轴振动、胀差 、轴向位移、偏心、瓦振、热膨胀、等参数，并有420mA标准电流输出，具有计算机通讯的数据接口，整个系统被集成在一个机柜中，电源冗余配置。在监测参数超过设定值时能发出可靠的停机信号，保证机组安全稳定的运行。汽轮机监视仪表（TSI）转速及零转速测量 为用户提供适时、准确的机组转速，并在机组停机后当转速接近零转速时提供自动盘车的启动信号。它由一块转速表(零转速式)和两套涡流探头组成。连

15、续监视轴转速（05000r/min）。其零转速设定可达2r/min。轴向位移测量 由轴向位移监视器和三套涡流传感器组成一个冗余测量，监视机组的轴向位移,并能给出可靠的停机输出到危急遮断系统（ETS）。高中压及低压缸胀差测量 由胀差监视器和涡流传感器组成，分别监测高中压及低压转子和相应汽缸的相对膨胀量。 偏心测量 由偏心监视器和涡流传感器组成。在启动前和停机后的盘车过程中，监视大轴的弯曲值(峰峰值)。瓦振测量 由速度监视器和速度传感器组成。对汽机、电机轴承的盖振进行测量，对应满量程（峰蜂值）输出420mA，并有报警和危险逻辑输出。轴振动测量 由轴振通道和涡流传感器组成，对汽轮、电机(X、Y方向)轴承的