当前位置： 真空闸 >> 真空闸介绍 >> 汽轮机DEH调节系统概述2
汽轮机数字电液控制系统DEH(DigitalElectric-HydraulicControlSystem)是当今汽轮机(特别是大型汽轮机)必不可少的控制系统，是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。它集计算机控制技术与液压控制技术于一体，充分体现了计算机控制的精确与便利，以及液压控制系统的快速响应、安全、驱动力强的特点。
基本的DEH调节系统由DPU微处理机控制柜、工程师站、操作员站、运行人员操作键盘及电液转换系统所组成。它是把模拟量调节、程序控制、数据监视和处理装置结合在一起的数字式电液控制系统。运行人员通过操作键盘输入命令(目标值)，并从CRT屏幕上得到汽轮发电机组的运行参数，监视机组运行工况。
对于中间再热汽轮机组，来自锅炉的主蒸汽通过高压主汽门TV和高压调节汽门GV进入汽轮机高压缸。蒸汽在高压缸内做功后，进入再热器，并通过中压主汽门SV与中压调节汽门IV再进入汽轮机中压缸。汽轮发电机的转速和负荷控制由主汽门和调节汽门开度控制。数字控制器DPU接受机组的转速、发电机功率、调节级压力等反馈信号，输出各阀门的位置给定值信号。电液伺服回路接受给定值和阀门开度信号，由电液伺服阀和油动机控制各阀门的开度，控制机组的转速和功率。
DEH调节系统不仅可以实现汽轮机的转速调节、功率调节、抽汽调节，还能按不同工况，根据汽轮机应力及其他辅机条件在盘车的基础上实现自动升速、并网、增减负荷，以及对汽轮机及其主要辅机的运行参数进行监视、报警和记录。
二、功频电液调节系统的基本原理汽轮机调节的基本要求是要得到转速与功率之间一定的静态特性，并且要求动态偏差不要太大。对于非再热机组，由于蒸汽容积的影响不大，在蒸汽参数保持不变的条件下，调节阀开度基本上代表了汽轮机的功率，动态偏差也可满足要求。所以，汽轮机的液压调节系统采用了比例式调节器，即油动机行程相对变化值与转速相对变化值成比例关系。
对于大功率中间再热式汽轮机，由于中间再热器的容积很大，所以动态过程中转速与功率之间的变化关系与稳态时的特性相比较，差异很大。为解决这一问题，采用了汽轮机功率信号与转速信号直接比较，其偏差信号则与同步器信号综合后送入积分作用为主的PID调节器，以保持功率与转速之间的线性关系。这就是功频调节系统的基本原理。
三、功频电液调节系统性能分析功频电液调节系统能自动调节和控制汽轮发电机组的功率和频率。为适应不同运行工况的要求，系统应具有以下性能。
1.稳定性以发电机功率信号代替汽轮机功率信号，从静态特性看，二者没有区别，但其动态特性的差别却很大。汽轮机功率是调节回路中的一个变量，在系统中作为反馈信号，对系统的稳定性是有利的。但是如果用发电机功率信号代替汽轮机功率信号，因为发电机功率是系统的扰动量，所以对系统的稳定性不利。经分析可知，只要合理选择积分时间，系统的稳定性是能够得到保证的。
2.负荷适应性功频调节系统本身具有使调节阀动态过开的特性，从而具有改善汽轮机负荷适应性的能力。系统的工作过程是：当给定值没有变化而电网频率改变了Δf时，测速元件输出的电压信号响应变化ΔV，这一信号经过PID调节。若调节器的比例增益K，则首先将此电压信号放大K倍，再经过功率放大和电液转换后，使得油动机的开度为正常开度的K倍，实现了动态过开，随着过程的继续进行，汽轮机功率迅速增加，功率信号逐渐地抵消了转速信号，在平衡状态下，调节器输入信号之和等于零，其输出电压和油动机开度保持在新的数值。
3.甩负荷特性功频电液调节系统中功率信号的选取有两种方式：一是取汽轮机功率，二是取发电机功率。前者在系统中是反馈信号，而后者在系统中却是扰动信号。按系统的特性来说，两者所起的作用恰恰相反。因而在甩负荷过程中，发电机功率信号的作用是使汽轮机调节汽门打开，导致过渡过程恶化，对系统甩负荷时转速飞升带来不良影响，而且当电网发生事故时不利于系统的稳定。为克服“反调”现象，从理论上讲可采用发电机功率信号再加上转速的加速度信号来代替汽轮机功率信号。克服“反调”的另一种措施是，使发电机测功元件与一个滞后环节相串联，以延迟功率信号的变化。第三种方法是在甩负荷时同时切除发电机功率信号及其给定值信号，使功率信号偏差为零，则作用到PID调节器上的只有频率偏差信号，实现了甩负荷时调节阀的关闭。
四、功能特征作为运行人员控制汽轮发电机组的工作平台，完善的DEH系统应具有下述功能特征。
1.启动前的准备控制根据机组启动前的状态，选择启动方式，以及进行自动预暖缸控制。
2.DEH的运行方式选择DEH的运行方式分为手动和自动两大类。在自动方式中又可分为操作员自动方式(OA)、自动汽轮机程序控制方式(ATC)和汽轮机锅炉协调控制方式(CCS)。
3.实现机组的在线整定机组的在线整定包括自动整定伺服系统静态关系，以及控制器参数。
4.实现机组的挂闸通过按操作员站上的挂闸按钮，DEH应建立保护油压，使汽轮机保护系统投入运行。
5.启动方式选择机组的启动方式可分为中压缸启动和高、中压缸联合启动；额定参数启动和滑参数启动；冷态启动和热态启动等等。实际运行时往往是多种方式的组合。
6.实现机组的转速控制机组的转速控制包括：设定目标、设定升速率、升速、自动过临界、暖机、r/min定速运行、试验和并网。升速过程中，目标转速设定后，给定转速将按启动曲线或操作员输入的命令逐步增加。DEH把实际转速与给定转速相比较，经过PI校正并经阀门线性程序修正后，得到阀位值，从而控制各个阀门开度，使机组平稳升速。需要暖机时，给定转速保持不变；过临界转速时，提高升速率；并网时由自动同期装置控制并网。
7.实现机组的负荷控制机组的负荷控制包括并网、带初始负荷、升负荷(设定目标、设定负荷率)、自动暖机、阀切换、定压一滑压一定压变负荷运行、调节级压力反馈控制、负荷反馈控制、一次调频、CCS控制、高低负荷限制、阀位限制、主汽压力限制和快速卸负荷。
升负荷过程中，目标功率设定后，给定功率将按启动曲线或操作员输入的命令逐步增加，DEH将实际功率与给定功率相比较，经过PI校正并经阀门线性程序修正后，得到阀位指令，从而控制各阀门开度，使机组平稳升负荷。
8.阀门管理程序阀门管理程序主要用于实现单阀和顺序阀的切换。机组稳定运行时，宜用喷嘴调节方式，即顺序阀的方式，尽量减少节流状态下的阀门损失；当变负荷运行时，或在启动过程中，为保证机组全周进汽，缩短启动时间，宜采用节流调节方式，即所有阀门同步开关。DEH可接受操作员指令，在任意功率下和设定的时间内完成上述转换。
9.实现机组的疏水控制根据机组的运行方式、启动或停机、以及运行的状态，自动开启或关闭疏水阀门。
10.实现机组的自动保护机组的保护由低负荷运行保护、甩负荷保护、超速保护和危机遮断系统等功能组成。(1)低负荷运行保护。低负荷运行保护由低压缸温度检测和喷水系统组成。
(2)甩负荷保护——功率负荷不平衡控制。当电网发生瞬间故障时，发电机输出功率骤减，汽轮机尚未及时减负荷，因此汽轮机转子将突然加速。为此通过测量中压缸联通管上的压力，作为汽轮机机械功率，与电功率比较，差值超过30%额定功率时，快关中压调节阀门，以维持电力系统稳定。
(3)超速保护。超速保护又分为%超速保护和%超速保护。
(4)危急遮断系统。引进型机组的危急遮断系统监视锅炉汽轮发电机组的下述参数：
①凝汽器真空；②轴承油压；③推力轴承磨损(串轴保护)；④EH系统油压；⑤汽机超过额定转速%以上；⑥遥控遮断命令。
11.实现机组的ATC热应力监控根据机组的初始状态和运行时的热力参数计算热应力。根据机组期望的服役指标(寿命)，确定机组的变速速率和变负荷速率，在保证设备和人身安全的前提下实现机组经济运行。
12.实现机组的控制方式切换汽轮机自动与手动方式切换。
13.提供高压抗燃油并完成电/液转换功能
EH油系统向机组提供一定温度、压力、流量和质量的抗燃油，并完成电/液转换、阀门正常控制与危急遮断的功能。它由供油系统、高压伺服系统、高压遮断系统和低压遮断系统组成。
14.实现机组的在线试验试验的内容包括阀门活动试验、喷油试验和提升转速飞升试验。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇