汽轮机调节系统

第六章汽轮机调节系统第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理电力生产的任务供给用户的电能数量质量按照用户随时变化的用电需要，及时改变发出的功率电压调整励磁机的电流频率n-汽轮机转速P-发电机电机对数，对全速机为1电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz(转速波动±12r/min)系统容量较小（<3000MW）时，偏差值可以放宽到±0.5Hz(转速波动±30r/min)

一、自动调节的概念1.自动调节的任务⒉转子运动方程第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理转子上的力矩蒸汽主力矩发电机电磁阻力矩摩擦阻力矩转子运动方程相对很小，可以忽略力矩转速Mt1Me2Me1naanbbMt2cnc①电网负载与功率平衡时：如图a点，n=na如图b点达到新平衡，n=nb②电网负载减少，阻力矩特性线变为Me2，如机组进汽量不变汽轮发电机组的自调节特性。力矩转速Mt1Me2Me1naanbbMt2cnc③电网负载减少如机组感知到转速上升减少进汽量如图c点达到新平衡，n=nc必须在汽轮机上安装自动调节系统第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理当外界电负荷发生改变时，汽轮机转速有一个很小的变化时，自动改变进汽量，使发出的功率与外界电负荷相适应。并保证调节后的机组转速的偏差不超过规定的小范围。汽轮机自动调节系统的任务：第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理2.直接调节和间接调节

调节汽门由调速器本身直接带动，称为直接调节直接调节当外负荷变化，转子力矩平衡被打破后，感知转速的变化的装置叫调速器o汽轮机调速器调节汽门间接调节系统汽轮机调节汽门调速器油动机+_第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理压力油回油bac3.当外界负荷变化时，调节系统动作结束后，机组并不维持转速不变，不同的负荷对应不同的稳定转速，只是转速的变动较小，这种调节是有差调节。有差调节根本原因，反馈是刚性反馈采用弹性反馈可实现无差调节，不用于转速调节，用于供热汽轮机的调压系统，维持压力不变。无差调节第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理4.速度调节和功率调节根据汽轮机的转速来控制调节汽门的开度，称为速度调节系统根据汽轮机的转速和功率来控制调节汽门的开度，称为功率调节--功频电液调节η给定汽轮机电液转换器测频元件错油门油动机功率放大PI调节器测功元件UpUfUfp第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理二、调节系统的静态特性（一）静态特性曲线及四方图稳定状态下，汽轮机的功率和转速之间的关系，称为调节系统的静态特性。Pn△z△mP1P2配汽机构特性曲线传递特性曲线调速器特性曲线调节系统静态特性曲线调节系统的四方图（二）速度变动率汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对应的最小转速之差，与汽轮机额定转速之比，称为调节系统的速度变动率，或称为速度不等率，其表达式为：第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理速度变动率对机组运行的影响单机运行npnpP2n2P1n1调节系统使机组转速沿静态特性曲线变化，从而减少转速变化。并网运行速度变动率决定了外负荷变化时的转速变化量n’2速度变动率决定了静态特性曲线的倾斜程度

机组单机供电外负荷变化时汽轮发电机组在并网运行期间，其转速与电网频率对应，电网中所有发电机组输出功率的总和与所有负载消耗功率的总和平衡时，电网频率保持稳定。也就是说，并网机组的转速是由电网中所有机组共同调节的。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理当外负荷变化时，电网所有机组的总功率与电负荷失衡，引起电网频率变化，要求并网机组迅速按各自静态特性曲线改变功率，使电网变化等于总负荷变化，减少电网频率的变化量，这个过程叫做一次调频。在参加一次调频的各机组间以两台机组并列运行为例说明电网总负荷变化量如何分配？P1n1nPnPn2P2△P1△P2第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理可见，在外负荷变化引起电网频率变化时，参加一次调频的机组按照各自速度变动率自动分配总负荷变化量。速度变动率小的机组，承担负荷变化大，一次调频能力强。速度变动率大的机组，承担负荷变化小，一次调频能力弱。不同机组对速度变动率的要求尖峰负荷机组较小，一般为3%～4%，一般的范围为3%～6%也不能过小nP极端情况机组功率在零负荷和满负荷间晃动，不能稳定运行。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理np30003180甩全负荷后，机组转速稳态变化量3270nt30003180动态过程转速最大超调量一般为3300机组超速保护动作转速带基本负荷机组较大，一般为也不能过大4%～6%，第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理㈢迟缓率P2P1PnP0

调节系统，升速过程和减速过程各有一根静态曲线，不相重合，形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，通常用调节系统的迟缓率表示。n1,n2表示在机组同一功率下的最高和最低转速n0是汽轮机的额定转速迟缓率越小越好液压调节系统功频电液调节系统第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理汽轮机单机运行，迟缓率引起机组转速自振汽轮机并列运行，迟缓率引起机组的功率的晃动nPnPP0㈣同步器与二次调频一次调频结束后电网频率不合格怎么办？一次调频只能减缓电网频率的变化但不能保证频率在合格范围内电网频率变化时，并列运行机组按照速度变动率自动分配负荷电网频率不变时，如何改变机组负荷？第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理nPP2n2P1n1平移静态特性曲线维持转速不变ab什么过程？bc什么过程？二次调频，电网频率不正常时，通过平移某些机组的静态特性曲线，增加或减小这些机组功率，以恢复电网的正常频率，这称为二次调频n2△P2△P1+n1P1P2△P1nPnP蓝色箭头表示什么过程？棕色箭头表示什么过程？abc汽轮机单机运行时，可以确保机组在任何负荷下保持转速不变。汽轮机并列运行时，可以进行负荷在各机组间的重新分配，此时机组转速不变,或在电网频率超出合格范围时进行二次调频。作用nP△P2nPP’2n1P2P1△P10外负荷不变，网内机组如何改变所带负荷，例如某机组需停机检修，怎么办？凡是能够平移调节系统静态特性曲线的装置称为同步器思考题：机组甩全负荷时如何减少稳态转速的上升？第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理一次调频与二次调频的异同点：相同点：都是由于电网总功率与总负载平衡被打破，都会引起电网频率变化第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理引起的原因不同一次调频外负荷变化二次调频外负荷不变，主动改变某些机组的功率评：并网机组对外负荷变化引起的电网频率变化的自动响应评：电网对频率的主动调节第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理目的不同一次调频目的是减少电网频率变化量，但不能保证频率在合格范围内

二次调频目的是把电网频率调整到合格范围

要求不同一次调频：快速性二次调频：精确性迅速改变电网中参加一次调频机组的功率减少电网频率的变化调整电网频率到合格范围第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理（五）汽轮机运行对调节系统静态特性的要求nP0非线性转速感受机构特性配汽机构特性中间放大传递特性实际调节系统静态特性曲线并非直线各处速度变动率不同局部速度变动率曲线上该点的斜率合理的特性曲线的形状连续，平滑，单调，无突变点连续向功率增加方向倾斜向下不允许有水平段第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理（1）并列容易（2）低负荷时负荷变动较小（3）满负荷时不会过载零负荷、低负荷及满负荷处较陡中间区域较平坦使整体速度变动率在合格范围内，且保持一定的一次调频能力中间段的最小局部速度变动率不得小于整体速度变化率的40％（六）同步器的调节范围满足正常蒸汽参数额定转速工况要求以外，预留足够的调节范围为蒸汽参数波动真空变化电网频率波动第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理AABBCC0.025n00.05n0nPn0P0DD0.07n0EEFF同步器的调节范围一般为静态特性曲线空负荷对应的转速范围为(-5%～+7%)n0即(2850～3210)r/min三、调节系统动态特性（一）动态特性基本概念汽轮机调节系统是由多个环节组成的复杂闭环系统，部件运动惯性、油流流动阻力和蒸汽中间容积等的存在，使得调节系统由一个稳定工况到另一稳定工况时经历着复杂的过渡过程。

第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理甩负荷后转速过渡过程不稳定过渡过程fdea无振荡的过渡过程b小幅振荡快速衰减的过渡过程c大幅振荡慢衰减过渡过程稳定过程d等幅振荡e发散振荡f一直飞升不稳定过程

第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理（二）对调节系统动态特性的要求1.稳定性汽轮机运行中，当受到扰动激励离开原来的稳定工况后，能很快地过渡到新的稳定工况，或扰动消失后能回复到原来的稳定工况，这样的调节系统是稳定的。调节系统稳定性的判别，可由系统的传递函数按自动控制理论中系统稳定性的判据来分析、计算。对于实际的调节系统，除满足稳定性基本要求外，还应留有一定的稳定性裕度。2.动态超调量对于汽轮机调节系统，被调量转速的动态超调量σ可表示为最大飞升转速的相对量第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理3.静态偏差值

转速调节系统中，有差调节系统的静态偏差值为在机组甩全负荷工况下，转子的转速飞升不致使超速保安器动作，甩负荷后的最高飞升转速应低于超速保安器整定的动作转速((110%～112%)n0)，取7%～9%4.过渡过程调整时间T扰动作用于调节系统后，从响应扰动开始到被调量达到基本稳定所经历的时间称为过渡过程调整时间。Δ为一个给定的转速微小偏差，第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理5.震荡次数在汽轮机调节系统动态特性分析中，通常将允许偏差Δ取为静态偏差值的5％，即。过渡过程调整时间尽可能短，一般为数秒或数十秒，最长不应超过1min。在调整时间T内被调量的震荡次数。明显的振荡不应超过2～3次。（三）影响动态特性的一些主要因素为经时间T后的转速相对值.甩负荷时的动态最大飞升转速其中转子时间常数Ta表示了转子的转动惯量与额定转矩的相对大小。转子的惯性愈大，甩负荷后的最大飞升转速就愈小。随着机组容量的增大，机组转矩增加较转子惯性增大来得快，故大型机组的转子时间常数小于小型机组，1.调节对象对动态特性的影响(1)转子飞升时间常数Ta甩负荷时负荷下降百分数油动机的滞后时间和关闭时间转子飞升时间常数转子的转动惯量额定角速度汽轮机额定转矩蒸汽容积时间常数汽轮机额定功率调节汽门后各中间容积中的蒸汽膨胀功第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理一般中间再热机组的转子时间常数约为5～8s。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理(2)蒸汽容积时间常数TvTv表示了中间容积内蒸汽的做功能力与机组额定功率的比值Tv愈大，表明中间容积内蒸汽的做功能力愈强，机组甩负荷后，即使调节汽门全部关闭，各中间容积内的蒸汽继续膨胀做功，也会使机组转速额外飞升。中间容积导汽管及调节汽室(约0.2～0.25s)设计时应尽可能减小蒸汽中间容积设中压调节汽门和中压主汽门再热管道与再热器(约9s左右)第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理2.调节系统对动态特性的影响(1)速度变动率δδ愈大最高飞升转速和稳态值变大转速变化大，反馈大，减小动态超调量和振荡次数，缩短过渡过程的调整时间δ愈小最高飞升转速和稳态值较小动态超调量较大，振荡次数和调整时间增加，动态稳定性差(2)油动机时间常数Tm油动机的时间常数是错油门油口最大开度时，油动机活塞走完关闭全行程所需的时间，表明油动机的动态关闭性能。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理(3)迟缓率ε油动机的时间常数愈大，油动机的关闭速度滞后于转速飞升就愈大，进而导致动态飞升增加、过渡过程的振荡次数增多。调节系统的迟缓率对稳定性和甩负荷动态特性均产生不利影响。迟缓率存在时，只有当转速飞升量超过迟缓值后方能使油动机动作，不仅使动态飞升转速增加，而且使动态偏差增大，从而过渡过程的振荡次数增多和调整时间延长，严重可能产生自持振荡。另一方面，迟缓的存在，也是调节系统不稳定晃动等动态故障的重要原因。（四）汽轮机的保护装置第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理超速保护控制系统（OPC）负荷部分下降，快关中压调节阀功能（CIV）负荷下跌预测（LDA）超速保护控制（OPC）超速保护控制（OPC）转速超过103%n0，飞升至110%n0前，通过超速控制器逻辑系统输出控制信号，打开OPC电磁阀，关闭高压调节汽门(GV)和中压调节汽门(IV)，控制转速升高，该功能不引起停机。第一层保护：第二层保护：汽轮机电气危急遮断控制系统（ETS）第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就通过打开AST电磁阀，使所有汽门关闭，使汽轮机停机。保护项目有：汽轮机超速轴向位移大轴承油压过低低真空抗燃油压力低轴承振动大接受所有外部遮断信号的遥控接口转速达到110%n0以上保护系统采用高压抗燃油作为安全油第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理最后防线：机械超速保护与手动遮断它使用润滑油作为安全油，隔膜阀提供了高压抗燃油系统的危急遮断部分和润滑油系统的接口。n=（110~112）%n0时，飞锤飞出，打在扳机上，危急遮断滑阀右移，机械超速油泄压，隔膜阀打开，AST泄油，所有汽门关闭。如飞锤拒绝动作，可操作手动遮断与复位杠杆至遮断位置实施就地操作，使机组停机。润滑油管理通过节流孔向该系统供油：当机械超速总管油泄压时，不会影响润滑油。要重新开机时，必须挂闸复位。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理飞锤动作后，当转速降低至复位转速，飞锤复位，若重新建立脱扣安全油压，必须手动或远程使碰勾复位。手推螺杆或遥控可复位，滑阀左移，隔膜阀下移，AST油压建立。手动复位与远程遥控复位试验包括：超速试验手动试验和充油试验超速试验：校验飞锤动作转速的设定值，保证机械超速保护系统正确动作。要求：运行半年至少进行一次；机组在启动初期，每次大修以后以及前箱检修结束后都应做。目的：第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理方法：机组从电网解列，DEH控制器升速。当n=（110～111%）n0时，飞锤动作，各汽门关闭合格飞锤不动作手动停机，调整飞锤弹簧的预紧力，重新做试验。冷态启动定速后不能立即做超速试验，启机后带上10%额定负荷，四小时暖机后做，试验时间小于15分钟。手动试验和充油试验目的：机组不升速的条件下试验超速遮断机构以及危急遮断滑阀的工作是否正常。第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理手动试验和充油试验共同要点：手拉超速试验杠杆到“试验”位置，试验滑阀此时可切断遮断总管中脱扣油去危急遮断滑阀的主通道，试验期间泄油量小，不至使脱扣油压降低太多，不会使隔膜阀开启引起危急遮断油路的泄压，不会停机，试验作完后，必须进行复位，当试验和复位工作完成后，方可放开试验杠杆。第三节中间再热式汽轮机的调节HPIPLPG锅炉高压缸中压缸旁路阀和减温减压器凝汽器再热器主汽阀调节阀低压缸中压主汽阀中压调节阀过热器LP中间再热机组示意图高压旁路低压旁路大旁路一中间再热容积的影响中间再热式汽轮机的调节特点采用单元制的影响中间再热容积的影响中、低压缸功率滞后甩负荷时超速机炉流量匹配机炉的协调控制(一)中、低压缸功率滞后PHPI+LPττ0P1P2功率滞后由第三章已知，在非设计工况下，中、低压缸的功率与再热器的蒸汽压力呈一定的比例关系。

高压调门开大，高缸进汽量立即增大，由于存在庞大的中间再热容积，增多的部分高压缸排汽，并未使中压缸进汽增加，而是滞留再热器，以提升再热器的蒸汽压力，使中低压缸的功率(2/3~3/4的总功率)缓慢增大，机组总功率受到延滞。

功率滞后，降低了中间再热机组一次调频能力第三节中间再热式汽轮机的调节PI+LPττ0P1P2PH高压缸动态过调常用解决办法：高压调节汽门动态过调液压调节系统中，使高压缸动态过调的装置称为动态校正器，使机械结构和液压控制回路变得十分复杂(二)甩负荷时超速在甩负荷危急工况下，再热器中贮存的大量蒸汽，如在中低压缸中继续膨胀作功，可使机组的飞升转速达额定转速的40％，严重危及着机组的运行安全。解决办法：在中压缸前设置中压调节汽阀，也接受调节系统控制，在甩负荷时，调节系统使高、中压调节汽门同时关闭，防止中间再热容积蒸汽进入汽轮机膨胀做功，限制了汽轮机的超速。第三节中间再热式汽轮机的调节功率P开度100%0%30%100%中压调节汽门高压调节汽门旁路高中压主汽门第三节中间再热式汽轮机的调节中压调节汽门调节规律：机组功率P>30%，中压调节汽门全开，减少节流损失机组功率P<30%，高、中压调节汽门一同启闭，中调门启闭速度是高压调节汽门的三倍甩全负荷时，中压调节汽门与高压调节汽门一同关闭，减少超速甩部分负荷时，中压调节汽门与高压调节汽门一同关闭，减少超速，然后中调门慢慢恢复到全开第三节中间再热式汽轮机的调节开度100%0功率P(%)100908030abcde液压调节系统中实现中调门快关功能的是中压校正器为防止中压调门卡涩时不能关闭，中调门前另装设了中压自动主汽门(开关型汽门)，正常运行时全开，紧急停机时关闭，常与中调门设计于一个壳体，称中压联合汽门。二、采用单元制的影响为什么中间再热机组必须采用单元制？再热器压力随机组负荷变化而变化，不同机组的再热器间不能连通为保证锅炉正常运行，必须使新汽流量与流过再热器的蒸汽量之间保持严格比例，不同机组的主蒸汽管道不能连通第三节中间再热式汽轮机的调节(一)机炉流量匹配锅炉不投油稳燃的最低负荷≥30%~50%额度蒸发量汽轮机空载汽耗量约为额定值的5％－8％，甚至更小大部分锅炉再热器不允许干烧，因此考虑启动、甩负荷和停机不停炉时，再热器的保护问题，一般再热器运行中要求的最小冷却流量为14％的额定流量设置旁路高压旁路（Ⅰ级旁路）低压旁路(亦称Ⅱ级旁路)Ⅲ级大旁路3种旁路可根据需要，任意组合在机组启、停过程中，通过操作高、低压旁路调节阀和中压调节汽门，控制再热蒸汽温度和再热器的冷却。在甩负荷工况下，由旁路系统控制锅炉过热器及再热器的压力，避免锅炉安全阀动作，使机组故障排除后尽快恢复运行。(二)机炉的协调控制第三节中间再热式汽轮机的调节机炉的动态响应时间相差很大机：7~8s炉：100~250s机跟炉控制方式功率调节信号锅炉调整燃烧新汽压力的微量变化调节汽门开度变化新汽压力波动小单元机组锅炉的迟滞使功率响应滞后炉跟机控制方式功率调节信号汽机改变开度主汽压力、流量变化调整燃烧利用锅炉金属的蓄热功率迟滞小单元机组锅炉金属蓄热很小，主汽压力波动大

第三节中间再热式汽轮机的调节汽机改变开度利用锅炉金属的蓄热锅炉加速燃烧调整功率偏差主汽压力偏差减小主汽压力偏差机炉协调控制方式第五节汽轮机功频电液调节根据调节系统的静态特性线，功率和转速的关系可以表示为：稳态时单位转速变化与单位功率变化成线形关系机械液压调节系统仅能起到调速系统的作用机械或液压机构无法感受功率信号中间再热容积引起的功率滞后，使动态过程中功率与转速的变化失去线形关系，动态过程的稳定性差，降低了一次调频能力电网周波不变，蒸汽参数波动时，纯速度调节无法做出相应调节，功率变化，无抗“内扰能力”引入功率信号，更好实现动态过调，消除功率滞后，消除内扰检测、运算采用电子元件执行机构为液压部件电液伺服阀(俗称电液转换器)检测灵敏、精度高、线性好、迟缓小、传输速度快、运算比较综合能力强、调整方便、能实现复杂调节规律驱动功率大、惯性小一为什么要采用汽轮机功频电液调节系统第五节汽轮机功频电液调节功频电液调节系统的基本工作原理以功率给定值代替额定功率以转速给定值代替额定转速将功率与转速用电压表示动态校正系数以电压表示的频率偏差值以电压表示的功率偏差值第五节汽轮机功频电液调节图中PID调节器(比例一积分一微分调节器)是为实现

和的线性关系和改善调节系统性能而设置的。。功频电液调节系统原理方框图第五节汽轮机功频电液调节转速调节过程启动(并网前)，功率给定值与功率值等于零，只转速调节回路起作用，升速时，操作给定器给定新的转速给定值，，此偏差信号经频差放大器放大K倍，输入PID调节器，产生调节信号，通过功率放大，电液转换器转换为油动机动作，操纵调节汽门开度变大，汽轮机升速，直至转速等于新的给定值，即。PID调节器的积分环节使转速调节回路成为一个无差定值调节系统。改变转速给定值相当于平移静态特性曲线。功率调节过程并网非调频工况时，转速回路不起作用，即不响应电网频率变化，系统地平衡条件为，要改变机组功率，改变功率给定值，调节系统动作，直至功率等于新的功率给定值。当蒸汽参数波动引起功率变化系统中设有转速调节回路功率调节回路功-频调节回路时，出现功率偏差，调节回路工作，功率重新回到给定值。功率调节回路也是无差系统，具有良好的抗内扰功能，能够自动保持机组功率为额定值。功-频调节过程并网调频运行，功率与转速回路都投入，平衡条件为

假如，初始状态，则如当电网频率上升，转速测量输入系统信号变为，电网频差不为零，调节系统动作，稳定后新的功率表示频差对应的功率改变量。调频结束后，机组功率和电网频率都变化，如想使电网频率回到初始值，只需把功率给定值变为，调节系统动作，使频率回到初始值。可见改变功率给定值相等于平移静态特性曲线。，因此甩负荷调节过程第五节汽轮机功频电液调节甩负荷时通过继电器切除功率给定的输出，使功率给定值，只有转速回路起作用，甩全负荷的稳态值等于额定转速，甩负荷过程中的转速最大动态偏差值小

。切除功率给定相当于把静态特性线在额定转速下由满负荷位置移到空负荷位置。第五节汽轮机功频电液调节P381功频电液系统原理图是在系统原理方框图所示系统的基础上增加了一些功能而形成的（1）启动回路控制机组启动，把机组从盘车转速带到额定转速。包括转速给定器、升速率限制器、测速信号（大范围测速）、加法器、启动PID调节器等。升速率限制器使运行人员可以按不同启动方式给出不同升速率（2）主蒸汽压力回路当因故障造成蒸汽压力降低，降低的数量大于给定的压力偏差值时，通过低值选择器使主蒸汽回路替代主回路工作，按照锅炉能够供应的蒸汽量调节汽轮机功率，当故障排除主汽压力恢复正常，，低值选择器选择主回路。（3）频差放大器提供三种静态特性一种是过原点的直线，它在并网和并列后参加一次调频用；第二种是由功率限幅，限制功率的最大和最小值，或两者均限制；第三种供带基本负荷，在原点附近有一死区，频率波动值只有超过死区范围时才参加调频。（4）测量回路采用双通道，以提高可靠性。第二节数字电液控制（DEH）系统概述DEH系统是Digital-Electric-HydraulicControlSystem的简写。目前普遍采用的是以DCS（DistributedControlSystem，分散控制系统）为基础的DEH系统，它具有对汽轮机发电机的启动、升速、并网、负荷增/减进行监视、操作、控制、保护等功能，以及数字处理和CRT显示功能。其信号传递大致如下：DEH控制器→电液伺服执行机构→油动机→调节阀、主汽门第二节数字电液控制（DEH）系统概述DEH简图DEH工程师站和控制柜DEH界面功率P开度100%0%30%100%中压调节汽门高压调节汽门旁路高中压主汽门DEH由电子控制器和EH供油系统组成一、电子控制器ElectronicController⑴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。

uA/DD/A数字系统模拟系统电液转换（阀位信号）执行器控制器主汽门调节汽门第三节DEH系统的组成第三节DEH系统的组成⑵电子控制器的组成电子控制器由①硬件②数字系统③模拟系统组成.1.硬件DEH控制柜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电源柜操作站显示盘操作盘A.B.第三节DEH系统的组成DEH控制柜基本控制调试终端图象站PC机：管理CRT和打印机CRT、打印机C.ATC调试终端D.第三节DEH系统的组成2.数字系统硬件基本控制计算机ATC控制计算机数据采集、通讯、操作系统双机容错输入输出接口基本管理部分基本控制部分ATC部分软件第三节DEH系统的组成3.模拟系统(A)数模转换器：将数字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。(B)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：①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。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）.第三节DEH系统的组成②主汽门压力控制器来减负荷信号：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。③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。第三节DEH系统的组成④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。⑤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。第三节DEH系统的组成(C)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：

①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。

②将阀门开度的机械位移信号转换成电气信号的装置。

③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。

第三节DEH系统的组成数模转换器来的阀门开度要求信号和阀位反馈信号比较后，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.(D)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）。第三节DEH系统的组成二、EH系统部分----EH供油系统提供高压抗燃油，驱动伺服执行机构。具体内容将在以后介绍。⑴EH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。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。控制型执行机构：高压主汽门、高、中压调节汽门。第三节DEH系统的组成⑵EH系统部分-----危急遮断系统1、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。2、OPC系统；3、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。4、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。第三节DEH系统的组成一、运行方式：OperationTypeDEH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ATC⑴、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。⑵、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。第四节DEH系统功能(FunctionofDEH)⑶、操作员自动方式：是最基本的运行方式，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。⑷、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。第四节DEH系统功能(FunctionofDEH)二、系统功能TheSystem’sFunction⑴、汽轮机自动程序控制（ATC）⑵、汽轮机的负荷自动调节⑶、汽轮机的自动保护功能⑷、机组和DEH系统的监控功能第四节DEH系统功能(FunctionofDEH)⑴.汽轮机的自动程序控制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。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。第四节DEH系统功能(FunctionofDEH)⑵.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。6、适应冷、热、温态启动。7、可选择定压运行或滑