ABB公司的汽轮机自动控制和保护系统

1、文档收集于互源网*已璀既理排版:顽靛本町文档收集于互源网*已璀既理排版:顽靛本町a仃、助欢迎下载支持.S3S31文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档收集于互联网*已璀既理排腕顽輦本可岫有帮助欢迎下载支持.文档收集于互联网*已璀既理排腕顽輦本可岫有帮助欢迎下载支持.H3H31文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.ABB公司的汽轮机自动控制及保护泵统h 2002-9-9n 3 5:f曬ABB公司曾经是全球知名的汽轮机、,燃汽轮机制造商,对上述控制系 统的深入研用 使ABB积累了为多种机组提供不同控制砌的E富实践经脸 ABB公司又是当今世界上最大的DCS分散控制系统供应商，

2、其Symphony产品 在许多工业控制领域得到广泛应用。近二十年来，ABB旋转机械控制部（前美 ETSI公司）就用Symphony Tnfi-90）分散 统为世界上各大公司配套生 产了近700套汽轮机、燃汽轮机控制系统，中国内地约占10虹0!为适曲我国电力工业迅速发展的需要，2001痴h ABB中匡旋转机械 控制部组建Y它是瀬公司在中国从事汽轮机，燃汽轮机控制保护系鋪售、 设讣、总成和现场服务的专业部门.它以ABB贝利的第四代分散控制系统 畅phony为扉色 以ABB多年设杵，妇坤（轮机、燃二粒机及其捶制系统为 依托.以与国内上机制造厂长期技术合作为经:岫L 岫为国内外用户噂 先进可靠的汽轮机

3、、邮轮机控制保护设备,与ABB之DCS -蜂实现整个 电站的一体化自动控制。0!十年前，我国东方汽轮机厂率先从ABB贝利引进了大型汽轮机电液控 制系统，技术合作逐年发展和加强。近来，尤其是ABB中国旋转机械部成立以 后,我们乂与哈尔滨、上海章北重杭州和献海主机厂广泛接触，普遍建立 了良好的伙伴合作关系，ABB的Symphony产品开始用于各厂的汽转飢樹h 今后我们将一如既往，与国内各主机厂紧密携手,共同为用八提供更好的服 彩.二、原理及组成iU。ill測華發问陞的ABB虹利弟衅 翎岫on於宓购鐵螺统做犊有其 , iiv .控制功能分顧过程邛企卄.s时现ill演审並。达到浪控制的最高水:偽 采用

4、E辄的六 期辭制保护系缅繭以手話蹦多我畛 电站的J）礴系盛顾现關泌源的 谪-具体砰构见ffl U不：i浏汽轮仇印、注件木相阈濕也 为转速和仇荷師仰择 制泠 供热仇 背压机扪、 i阍ni邮娘力-和背跡闭牛巻1发电仰供 热_-廨瞄的休韦广下面以冷朦机匝为例进偷明功饥图2）。 液压部分有两种形式:;R高压抗燃油系统:包括何服机构、高低压遮断模块和高压油源三部分。;R低压透平油系统：包括DDV直接驱动阀、执行机构及低压遮断模块，有的系统 还要求提供单独的低压油源。.高辰系毓I股囲等傘瞄电饵霽爲舔璘車零煮睥上谶TSI电气监视仪表可方便的用Symphony专用的CMM11状毎监血模件构成，何块CMM11状

5、态监视模件构成，每块CMM11模件有四个监视通道，可根据 监视量的多少选择所需的模件直接插入DEH的机箱中这些模件分别采集现场 传感器的信号，转换处理后输入冗余的MFP多功能处理器，从而完成整台机组 的监视与保护另外，相应的数据还可通过数据服务器与轴系的专家分析系统 联接，实现机组的故障诊断，：详见图LETS紧急停机装置也可用冗余的MFP处理器和I/O模件来构成，它汇总所有的 停机信号并执行停机操作。三控制保护系统特点顎拳年设计和生产备緣机及其控制系统的宝贵经幽ABB的 .匸 机控制与保护系统有以下显著特点：电站控制一体化设计食一咼和提供汽轮机的DEH控制系统、TSI监视仪表、ETS紧急悴机S

6、t置和 BPS旁路控制系统.并作为ABB DCS控制的子站挂荏C-N枝网E；可实现整个 电站的一体化控制和管理.方便用户运行维护/先进的控制技术和高度自动化由于蕙悉各类汽轮机启动运行的全过七.AEB拥冇大量先进的控制策略，如升 费过程防止轻速过冲的Ft着陆嚏序，并科过程转速自勅摇摆程序等：针对 凝机组和供物机组甩负荷的防超速措施防中排超温措施；供热机组热电牵连 相以热定电的热电瞭供优化设计方案4启融运行中完善的阀门管以及 对冲动式及反动式机组的热应力订算及寿命管理经贍等等凡此翻轧.唆证了 机组从冲转到全负荷可实现全过程平穏自动控制3 .在线试验及在线维护能力强可按机组实际情况，自劫完成所有的在

7、线试验，如：电气和机械超速试验危急遮断器喷油试验 阀门严密性试验阀门活动试验遮断电磁閥及压力幵关在线试验离线和在线阀门静态自动整定等：在线维护及修改功能有：电气模件在线插拔及更换在线维护单台油动机的各个部件在統更换滤芯在线局部修改应用程序4.人机界面友好建通讯接口便下JLu建立在Windows-NT中文平台上的人机接口站画面丰富、操作方便、管理有序、 记录准确瓦ABB 一体化的系统，内部可自山通讯：对其它系统，如西屋、西门 子等，可通过ICI接口站或Modbus卖现通讯.Lu&软件透明S 硬件可靠以功能码为基础的CAD图形组态软件对用戸全透明，解彼 易，编制方梗，增 强了使用者的佰心时.,.、

8、小模件、高分散、适度冗余及高品质的硬件保证系统能玲期可靠运行。1!四控制及保护功能1!ABB用多对MFP多功能处理器来实现整台机组的保护与控制文档收集于互联网,已重新整理排版文档收集于互联网,已重新整理排版word版本可编辑市帮助欢迎下载支持.11文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.DEH控制功能划分为：i. 护、. . ，11.i. 护、. . ，11.VMC阀门管理- 完成多种阿门管理，进行阀门特性修正、实现阀门校 验和试验及手动控制功能等。AEC妙制二 以热应力计算结果为血,以粕系监视参数为隰制 条件,去控制机组的启动运行，并卖现寿命管理,还可增加蔬水控制等功能。OPC超速保

9、护控制一完成用负荷和跳闸停机的控制与保护功能引.Conductor人机接口 -实现操作和监视。有画面显示、报警管理、趋势 预报、历史记录、报表日志及操作提示等功能；.Composer工程師站-用孕软件组态、系统调试及软件运行维护TSI监视仪表的功能为完成机组轴系状态的监测保护并可扩展到专家系 统进行轴系的故障诊断。ETS紧急停机装置的功能为汇总所有的停机信号.执行停机操作 下面详细叙述理L全自动点动功能inABB公司的DEH可完成从盘车到满负荷的全程自劫启动。冲转前,若 麟誌曲温度低1 g C i .二嗚宜到饥in麗询喚源厂整臃瀰尚如缩短期顾阪机组经过冲转、暖机、达到定速时，DEH采用软着陆技

10、术，使机组K*恩M込3000r. p.m,无转速过冲:在并网时,DEH住入自动摇攫程序，即机 组转速可围绕电网频率有规律的上、下缓慢摇摆，等待机组满足条件后顺利并 网OABB还可提供TAS自动同期专用模件,由DEH来比较和调节转速、相 位与电压实现内部自动同期以,渕2.多种启动运行方式.,渕in.编気麻问a夠西迨钏尤也阳|.配仃上汽门启句地松 在95以 E髄I繪舗嗣虹.inBS申职，-疽mn.，；務加闵，鄭I】中1 啤机组由 中调订冲舊、建成、葬网，F氐旁全美，DEU浙渓中勒门，渐开高瘪 门,并投入调书钗年力反馈，使机组按要求切换到高、中屋联合启动BS切换点取决于旁路容量及启动参数土高中压联合

11、启动一热态、极热态工况或旁路不投入时，釆用高、中爪 联合启动方式使机组迅速接带负荷，定一滑一定运行一DEH可按用戸的要求完成定一滑=定启动运机炉协调一DEH可在启动结束后，接受来自CCS协调控制器的信号实 现机跟炉*炉跟机和机炉协调功能丰富的閥门管理模式单阀/多阀运行方式一在启动及负荷变动时，DEH控制调门按单朝方 式工作机组全周进汽，受热均匀热应力减小：在穏定负荷工作时，按多俄 方式工作,使节流损失降低,机组热效率提高.iim代门特性线修正 - 调节阀流刑j升程曲线的非线性影响了机组的静特性，以往用机械凸轮修正，误差大，也无法调正。DEH可用软件对非线性进行 补偿，使流量和升程我性化.运行中

12、可根据实际情况对曲线进行修正，以获得 最佳的结果.iimII高中風调门开度比拴制 一 启动过程中，为避免中调门节流,中 压缸总是LW压缸开得快L倾荷30%时,岛、中压调门幵度比是固定的，譬 妃3,；如ftirxo%时，_般情况中调门就全玷 但对有旁路的瞄,为燧 应不同的工况，可调正高、中压调门的开度比.II物荷或低负荷工况，钢炉療发量大寵分流过言旁,卸離t的流量冇臨 高排 温度木可避免会I而此时可适七汗大高调门，赠关中调门便进入中压缸的 部分流量转到高压缸做功，以减小高排温度缶;n当机组甩全伍荷，観击恤在小流量稀譜床（再雌力）下运行r段时 间后，高吨度将上升到一个轧3的值，r旦董新并冋加负甫

13、.n勺新 就反而会便珈缸迅航却，増大热应力.为闻 可缓慢开启AO訐L以免 壽盅丽植I芻冷必.;n冷态启动时，通过改变开度比，用中压缸启动方式来缩短启动时间。 锅炉低负荷运行时，若再熱压力难以维持最低值，则可调正开度比减 小中调门开度。先进的超速保护控制功能.防止超速是汽轮机最重要的保护项目“ ABB在深入分析硏究并进行控制系统实 物仿真后采取了多种有效措施負油开美跳闸逻辑控制,-当机组油开关跳闸后?迅速（WO.ls）关 闭商/中房调门,孤止關瘤飞升*田秒钟后，逻辑消失，机组重新受转速 控制。加速度控制 一 在油开关未跳的情况下甩负荷时,利用转子的加 速度信使机组迅速关闭褂中函?I门，抑廁f速快

14、速 m 加速废减扫后 恢复转速控制，功率负荷不平衡一 为适应电网故障时电负荷迅速下降的事故工 况,用比较汽机实发功率和发电机电负荷的办法，:当二者差值超过规定值时， 立即关闭中區调门2秒钟，然后恢复转速控制，使机组不致于加速脱网, 超速预警 一 当机组甩负荷后款邮缺过预警值103%时,立即关闭御 中压调门。2秒钟后逻辑消失，恢复转速控制完善的在线实验能力ABB可按用户要求实现机组多种在线试验功能，高/中辰调门静态自动校验 - 汽机启动前必须校正DEH输出信 号与阀位的静态美系，浦且在运行中由弟热状 项变化及其它因素，还需蝴 校验静态关系夺为此，ABB专门设计了自动静态校鲍程序，可在集控室高线用

15、 30秒或60 f夕完成所肴或箪个阀门的校推-也可在运行中用60分钟完成对单 个阀门的位置校验，从而保证各阀门能够全开、金关，在全程内受控，电气和液压超速试验 一 运行人员在控制室0IS屏幕上分别选择 电气或液压超速试验，以校验电气超速保护回路及机械危急遮断器（1札2#） 动作是否正常，并记录最高动作转速侦“ 一危急遮断器自动喷油试验- 为防止机组长期运行后危急遮断器 撞击子卡涩.需定期试验使其保持灵活.运行人员可在控制室0IS屏幕上完成 移动杠杆、喷油进入撞击子，并记录和显示试验成功与否H3H31文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档收集于互联网已重:新整理排版.won!版本可编我市卄御赚趣-11ABB公司拥有冲动式和反动式汽轮机成熟的热应力计算模型只要输 入主蒸汽参数、转速、功率及关键点的金属温度、蒸汽温度,还有转子的材料、 儿何结构及髙中压转子的疲劳损耗曲线，就M用模型正确计算出运行机组寸 的温差和应力裕窿，绐出升速率和升负荷率,进而指导机组的后劫运