豫联DEH说明书数字电液控制系统说明书.doc

版本号：A 密级：工厂秘密东 方 汽 轮 机 厂数字电液控制系统说明书编号D300N000401ESM第 全 册 编号 D300N000401ESM 编制 校对 审核 会签 审定 批准目 录序 号 章节 名 称 页 数 备注 1 1 系统概述 1 2 11 前言 2 3 12 控制系统原理 3 4 2 控制系统配置 2 5 21 INFI90标准机柜 2 6 22 INFI90及模板 6 7 23 端子单元 1 8 24 操作员接口OIS 1 9 25 工程师工作站EWS 1 10 3 系统软件 1 11 31 用于过程控制BRC100的软件 2 12 32 OIS中的应用软件 1 13 33 组态工具软件 1 14 4 DEH控制系统主要功能 2 15 41 挂闸 1 16 42 整定伺服系统静态关系 2 17 43 启动前的控制 2 18 44 转速控制 2 19 45 负荷控制 8 20 46 单阀/顺序阀转换 1 21 47 超速保护和负荷不平衡 2 22 48 在线试验 2 23 49 控制方式切换 1 24 410 ATR热应力控制 1序 号 章节 名 称 页 数 备注25 5 DEH系统操作说明 1 26 51 DEH启动控制 2 27 52 升速 1 28 53 并网、升负荷 1 29 54 单阀/顺序阀转换 1 30 55 CCS控制 1 31 56 汽机自动限制 1 32 57 快卸负荷投入与切除（RUNBACK） 1 33 58 超速、喷油试验 1 34 59 阀门活动试验 1 35 510 遮断电磁阀试验 1 36 511 汽门严密性试验 1 37 512 手动控制 1 38 6 安装调试 1 39 61 到货开箱 1 40 62 设备安装 1 41 63 系统接地 1 42 64 电源连接 1 43 65 外部信号连接 1 44 66 检测与调试 3 45 67 系统功能检查 2 45 7 故障诊断及分析 1 46 71 在线自诊断 2 47 72 故障分析及维护 2 48 8 供货范围 1 49 9 测点清单 9 1 系统概述本章主要阐述了汽轮机控制系统的控制原理以及D300N型汽轮机一些结构特点。11 前言本文所涉及的汽轮机是用于火力发电的蒸汽轮机。在火力发电厂，它与锅炉、发电机及其它辅助设备配套，将煤中的化学能转化为蒸汽中的热能，再将蒸汽中的热能转换成旋转机械能，最后将旋转机械能转变为电能，通过电网将电能输送到各种用电设备，为人们的生产、生活服务。发电厂生产的电能是不能大量储存的，即各发电机送入电网的功率必须等于当时用户所需要的功率。为保证各种用电设备能正常运转，不但要连续不断地向电网输送电能，而且还要求电厂的供电品质，即频率和电压保持不变。我国电力工业法规规定：频率误差1电压误差6发电厂的首要任务就是以较低的成本，连续生产出品质符合规定的电能。频率和电压二者与汽轮机转速都有一定的关系。电频率直接与汽轮机转速相对应；电压除与汽机转速有关外还与发电机励磁电流有关。电压是通过发电机的励磁控制系统来调节的，不在汽机控制系统之内。所以汽机控制系统的主要任务就是调节汽机的转速。随着科学技术的不断发展，作为发电设备的汽轮机组，越来越向大容量、高参数方向发展，以便获得尽量高的热效率，降低制造、安装和运行成本。这样设备更加复杂了，特别是在变工况过程中，需要综合控制的因素更多了，单纯液压调节系统已很难满足要求。随着计算机技术的发展，其综合计算的能力是显而易见的，在其可靠性得到显著提高后，现已广泛地用到了电厂各种设备的监视和控制系统中。汽轮机控制系统也不例外，由纯液压调节系统发展为电液并存式调节系统，并已在国内外许多电厂得到了很好应用。我厂已生产数十台此类DEH。随着以微处理器为基础的分布式控制系统（DCS）技术的发展，运用分散控制、集中管理的设计思想，不但控制的可靠性得到了更大的提高，而且可大量减少操作维护人员的劳动强度。我厂在引进和广泛吸收国、内外先进技术的基础上，研制成功了与D300N型汽轮机配套的300MW等级全电调型DEH控制系统。DEH硬件采用美国INFI90的先进模板，配上我厂成熟的应用软件。该套控制系统采用的是当今世界上较为先进的INFI90分布式控制系统的先进技术。我们编写这本说明书的目的是能使该系统安全可靠地运行，给用户使用提供方便。12 控制系统原理DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电厂供电的要求。机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令，采集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。控制系统原理图见图121。机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。这点可从原理图中看出，当没有并网信号时，控制信号就为1，则输出等于输入1（即转速回路调节器输出）。在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后，作为转速的反馈信号。此信号与DEH的转速设定值进行比较后，送到转速回路调节器进行偏差计算，PID调节，然后输出油动机的开度给定信号到HSS卡。此给定信号在HSS卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，控制油动机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制机组转速。升速时，操作人员可设置目标转速和升速率。机组并网后，DEH控制系统便切到功率控制回路，汽机转速作为一次调频信号参与控制。这点可从原理图中看出：当有并网信号时，控制信号就为0，则输出等于输入2（即功率控制回路的输出）。在此回路下有三种调节方式：（1） 负荷反馈不投入，调节级压力反馈也不投入；在这种情况下，阀门开度直接由操作员设定进行控制。设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定信号到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，以满足要求的阀门开度。（2） 负荷反馈投入；这种情况下，负荷回路调节器起作用。DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后，送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算，PID调节输出阀门开度信号到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的功率。（3） 调节级压力反馈投入；在这种情况下，调节级压力回路调节器起作用。DEH接收汽轮机调节级压力信号与给定信号进行比较后，送到调节级压力回路调节器进行差值放大，综合运算，PID调节输出阀门开度信号到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的调节级压力。操作人员可设置目标和升负荷率。DEH控制系统逻辑设定负荷反馈投入方式和调节级压力投入方式不能同时投入。机组启动时可选用高中压联合启动方式和中压缸启动方式里的任何一种方式。当选择高中压联合启动方式时，阀切换系数等于1，阀门开度信号同时输出到高压调节阀和中压调节阀。当选择中压缸启动方式时，阀切换系数等于0，送高压调节阀的阀门开度信号乘系数0，则高调阀开度为0，因此，阀位开度信号仅送到中压调阀控制回路，从而控制中调阀的开度，满足中压缸启动方式。在阀切换过程中，阀切换系数由0变到1，机组便转入高中压联合进汽方式。对汽轮发电机组来讲，调节阀的开度同蒸汽流量存在非线性，因此要进行阀门的线性修正，DEH控制系统设计了阀门修正函数F（X）来进行阀门的线性修正。对高压调节阀来讲，阀门的开启方式可选择单阀控制方式或选用顺序阀控制方式，即通常所说的阀门管理，方式选择由单阀/顺序阀切换逻辑完成。从原理图中可看出：当要进行阀门活动试验时，必须在单阀控制方式下进行。机组跳闸时，置阀门开度给定信号为0，关闭所有阀门。DEH控制系统设有TPC保护，阀位限制和快卸负荷等多种保护。还可设定一次调频死区。DEH控制系统有汽机远控，汽机自动和汽机手动三种运行方式。其控制方式以及切换详见45章。DEH进入ATC控制方式时，DEH控制系统可根据热应力计算结果，自动设定目标，选择合适的速率或负荷率对机组进行全自动控制。2 控制系统配置DEH控制系统硬件配置主要由以下几部分组成：INFI90标准机柜电源系统INFI90模板端子单元OIS操作员接口站EWS工程师站DEH控制器配置容量：数字量输入 80路数字量输出 64路模拟量输入 45路（420mA）模拟量输出 14路小信号输入 64路注：以上容量不包括TPS、HSS此类专用模板上的输入/输出配置。DEH系统模件配置图见图21。 图21 模件配置图 21 INFI90标准机柜本装置使用贝利公司的标准三联机柜。1机柜为模件柜，安装有供电电源、风扇及控制模板。2、3机柜是端子柜，安装有与各种I/O子模件配套的端子单元，完成与外部信号的连接。单机柜的安装尺寸图见图211。图211 单机柜尺寸图22 INFI90模板控制系统的模件都安装在1机柜中。模件的结构形式相同，在安装单元MMU中占一个槽位，通过三个印制接插件（P1、P2、P3）与外部相连。5V，15V电源通过P1引入；P2将模件与扩展总线相连，用于与主模件BRC100通讯；现场信号经由端子单元与P3相连。每块模件均有一个应用软件识别的地址。此地址由板上的地址开关设置，与插板位置无关，子模件地址设置方法相同：8位地址开关中1，2位为0，38位即为二进制地址。Close逻辑0。1 数字输出子模件IMDSO14系统中共有4块IMDSO14板，用于继电器开出。通过组态后，在发生通讯故障时可保持输出。DSO14技术指标：16路隔离通道负载电压：24VDC 负载电流：250mA逻辑电源：5VDC5 电流：150mA（正常）隔离电压：300VRMS2 数字输入子模板IMDSI22 装置中共有5块DSI22板，该模板接收现场及按钮接点输入信号。 技术指标见表221。3 汽机保护系统模件TPS02汽机保护系统（TPS）由三块TPS02模件及电缆连接的一个TPSTU02端子单元组成。所有与电子超速保护有关之功能皆由模件及端子单元监视和完成。这些保护功能是独立于控制系统的数据总线和多功能处理器的。这套汽机保护系统采用三冗余输入方式、三选二保护逻辑及在线试验的能力以提高可靠性。三项保护功能都有四个继电器输出至液压集成块。TPS模件利用模件板上的处理器及存储器以处理输入数据、控制输出及与Infi90开放控制系统进行通讯。这模件提供以下超速保护功能：超速保护（OSP）、汽机跳闸低压遮断保护（TRIP）、高压遮断保护（EHC）、功率不平衡保护（PLI）。4 液压伺服阀子模件IMHSS03 HSS的主要功能是进行位置控制，它作为BRC100的一个子模件，把LVDT测得的位置反馈信号与BRC100的给定值进行比较，通过在板上PI控制器调节伺服输出电流，控制阀门的位置。 HSS卡能够达到1inch的位置精度，两路并行的伺服驱动输出，使其更为可靠。技术指标见表222。本装置共采用了7块HSS卡，分别用于1个MSV阀、四个CV阀、两个ICV阀。5 现场模拟量输出模件IMASO11ASO11主要用于模拟量的输出。每块板有14路通道。每路通道通过软件决定输出1-5DCV或4-20mA模拟量信号。6 现场模拟量输入子模件IMASI23ASI23主要用于现场小信号输入处理，包括热电偶、热电阻、毫伏小信号等。每块板共有16路通道，每个通道的信号可通过跳线组态，板上的每个输入通道都有一个隔离放大器用于隔离、滤波、放大输入信号。在板的微处理器能在1624位间设定A/D转换位数。7 BRC100控制器BRC100是一个高集成度模块化微处理器，BRC100按照组态通过扩展总线对I/O子模件进行扫描，从子模件获得信息完成回路控制，顺序控制。在BRC100的NVRAM中存有符合现场控制要求的组态。因此数据不会在失电时丢失。主要技术指标：CPU：68020时钟：32MROM：1MRAM：2MNVRAM：512K外部接口：一个RS232 一个RS485带载能力：64个地址功能码： 近200种功能块： 10000块在该过程控制PCU中安装有4个BRC100模件2、3为超速保护及基本控制部分模件4、5为ATC及试验控制部分8 通讯模板在该系统中使用了两个不同的通讯接口，其中一个用于OIS，一个用于EWS，用于OIS的接口作为INFINET网的一个节点。与过程控制单元PCU连接的通讯模板为NIS（网络接口子模件）、NPM（网络处理子模件）。NPM完成BRC100与NIS间的通讯和保存PCU的标签数据库。而NIS用于确保与INFINET网通讯的可靠性及兼容性。该系统的通讯接口是冗余配置的，分别有两对NIS、NPM。技术指标见表223。9 现场模拟子模件FEC12用于模拟量信号输入，可接收15路420mA的模拟量信号。 表221 数字输入子模件通道具有16路独立的带有光电隔离的通道逻辑电源典型输入电流逻辑电流耗散导通电压（最小值）关断电压（最大值）5VDC（5）4.5mA24VDC，5.0mA125VDC，7.0mA120VRMS60HzDCI/O电压24VDC（10），125VDC（10）120VAC（10）55mA（典型值），5VDC时77mA最大值24VDC，导通电压为：21.4VDC125VDC，导通电压为：95.0VDC120VDC，导通电压为：85.0VAC24VDC，关断电压：12VDC125VDC，关断电压为：60VDC120VAC，关断电压为：42VAC在最小导通电压时的最大输入电流24VDC，电流：3mA（21.4VDC）125VDC，电流为：3mA（95.0VDC）120VAC，电流为：5mA（85VAC，60Hz）隔离在输入和逻辑电路间最大300VRMS响应时间（典型）DC快速1.5毫秒DC慢速18毫秒AC第一个正半周之后0.5秒抗浪涌性满足IEEE4721974浪涌耐受能力试验表222 液压伺服阀子模件IMHSS03电源要求操作功耗5VDC576mA典型5VDC15mA典型5VDC12mA典型24VDC335mA典型5VDC2.88W+15VDC0.23W15VDC0.18W24VDC8.04W运行情况LVDT电源原边激励输出LVDT副边双位置输入到伺服阀线圈的输出伺服输出隔离紧急手动输出数字输入冲击保护1000Hz，4到12VPP分级可调LVDT的原边最小阻抗为50024VPP，7VDC公共方式阻抗10k（差压输入）两个各为0.024A的输出线圈最小阻抗为80限流电阻使一路输出短路或开路时，不影响另一路单个隔离输出，最大负荷0.1A24VDC3条信号线提供24VDC隔离触点输入满足IEEE4721974冲击承受能力试验要求表223 通讯模件NIS11，NPM11型号NISNPM名称网络接口子模件网络管理模件英文NetworkInterfaceslaveNetwork Processor Module通讯速率10M1M扫描速率8次/秒带载能力32个地址CPU6802068020ROM64K256KRAM128K256K安装1个槽位1个槽位23 端子单元装置中的子模件是通过模板、端子单元、电缆与端子联接构成完整的PCU结构，端子单元为现场I/O准备了接口，而有的端子板还可对信号进行调整，装置的供电电源亦是由此分配到各处的。本装置共用了七种端子板TCL01、TAI05、TAI06、TPSTU02、TDI01、THS03、NTMP01。1 TCL01TCL01是块通讯专用端子板，用于联接PCU到INFINET中，两块TCL可通过板上的固态继电器进行切换。2 TPSTU02本装置共用1块TPSTU02，该板用于与TPS02模件连接。3 TAI06有4块TAI06端子板一一对应于ASI23，且专用于此。 用于热电偶输入时，在TAI06上有两个在板热电阻，ASI23将这两个输入作为热电偶冷端温度。4 TDI01 在本装置中TDI01 是用处最多的端子板，共10块，该板通用于DSI22、DSO14、ASO11。5 THS037块THS03与HSS03相对应。用于联接现场伺服阀及LVDT信号。6 TAI05本装置共用三块TAI05，将现场I/O信号连至FEC12子模件，与该板相连的信号由系统供电，也可由外部供电，通过板上短路块使该板满足应用要求。7 NTMP01 该板用于与MPI01模板连接，专用于OIS通讯。24 操作员接口OIS操作员接口站，是一个重要的人机接口，通过它操作人员可参与整个控制过程，并修改相应的控制策略，并可对控制过程和参数进行监视。25 工程师工作站EWSEWS是专用于工程师设计、组态、调试、监视系统的工具。EWS以个人计算机为基础，配有系统开发标准软件Composer和一些可由用户选择的软件。EWS是对INFI-90进行组态的工具，又可在线对系统进行监视。1 模件组态应用软件Composer（贝利专用）软件可对控制系统的控制逻辑进行在线和离线组态。2 EWS与INFI-90系统通讯，具有调试、诊断的功能。3 EWS在线操作时，能够从网络中得到信息，同时也能进行在线调整。EWS具有监视、调整生产过程的能力。3 系统软件INFI90控制软件是一套适应过程控制的软件，该软件使用方便，易于调试，使用户能进一步开发系统。系统软件包含以下几部分：用于过程控制BRC-100的软件：OIS中的应用软件；组态工具软件。31 用于过程控制BRC-100的软件由于INFI-90系统中PCU是完成过程控制的设备，所以其中担当重任的BRC-100即为应用软件之核心。其软件由回路控制、顺序控制、数据采集、优化控制等功能构成，为模块化结构，构成这些模块的即为功能码（FC），它是一种标准子程序，能适应过程控制，功能码存在BRC-100的ROM内。这些子程序标注的号码实际上为ROM中的地址。为了在BRC-100中建立起适应性强的控制策略，用户根据需要对功能码组态并存放在NVRAM中，功能码在组态中的执行顺序号称为块号。有了上面的方式，组态设计者就能根据工艺过程要求所提供的逻辑关系生成组态逻辑。目前，在BRC-100中已固化了11大类200种功能码，分别是：函数运算功能码；控制算法类功能码；与硬件接口类功能码；脉冲与定时器类功能码；通讯类功能码；其它类功能码；常数设定类功能码；信号转换与选择类功能码；I/O类功能码；模件控制类功能码；BASIC等类功能码；功能码结构属于一种小块、中块、大块合理结合类的标准算法，为用户提供了良好的开发环境。对BRC-100的组态有以下几种工具：OIS操作员接口站；EWS工程师工作站；如是在线组态，则把新组态装入处于热备用的BRC-100中，经过切换，就能把新组态投入运行，并拷入另一个BRC-100中去。32 OIS中的应用软件OIS中装有实时多任务操作系统以支持设备的运行。OIS的数据库，图形软件等存在硬盘中。Conductor NT是对OIS进行离线组态的软件，该软件安装在OIS中。具有编辑画面、标签、趋势记录等组态功能。33 组态工具软件EWS内装有INFI-90组态工具软件包Composer软件包，该软件可针对不同的系统进行开发。Composer软件包是一种交互式图形程序，主要完成下列离线组态功能：1 对PCU进行组态，绘制模件，端子布置图；2 生成和编辑模件组态完成后，绘制出组态的图纸，并进行存档拷贝；3 编译和生成几种信息列表的硬拷贝；4 生成常用图形和逻辑符号库；5 对过程控制逻辑进行监视。4 DEH控制系统主要功能 本章讲述了DEH控制系统所完成的主要功能。 其主要功能如下所述。1 挂闸2 自动整定伺服系统静态关系 阀门在线整定3 启动前的控制自动判断热状态选择启动方式4 转速控制升速：设定目标、设定升速率、自动过临界3000r/min定速5 负荷控制并网带初负荷发电机假并网试验升负荷：设定目标、设定负荷率缸切换定滑定升负荷调节级压力反馈负荷反馈控制一次调频CCS控制高负荷限制 低负荷限制阀位限制主汽压力限制快卸负荷6 单阀、顺序阀转换7 超速保护和负荷不平衡103超速保护甩负荷超速限制功率负荷不平衡110超速保护8 在线试验喷油试验超速试验：电气、机械阀门活动试验高压遮断电磁阀试验9 ATC热应力控制10 控制方式切换汽机自动/手动方式41 挂闸挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。危急遮断器采用飞环式结构。高压安全油与油箱回油由危急遮断装置的杠杆进行控制。汽轮机已挂闸为危急遮断装置的各杠杆复位，高压安全油与油箱的回油口被切断，压力开关PS1、PS2、PS3发出讯息，高压保安油压建立。挂闸允许条件： 汽轮机已跳闸； 所有进汽阀全关。 当有“停机”和“所有阀关”信号，即允许挂闸。DEH接收到挂闸指令后，继电器带电闭合，使复位电磁阀1YV带电导通，透平润滑油进入危急遮断装置，推动杠杆移动，高压安全油至油箱的回油被切断，PS1、PS2、PS3发讯，高压安全油油压建立，同时高压遮断电磁阀6YV、7YV、8YV、9YV带电。42 整定伺服系统静态关系1 自动整定伺服系统静态关系整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0100升程0100为保持对此关系有良好的线性度，要求油动机上作反馈用的LVDT，在安装时，应使其铁芯在中间线性段移动。在汽轮机启动前，可同时对7个油动机快速地进行整定，以减少调整时间。在机组并网后，也可分别对7个伺服油动机进行整定，以修正各种漂移的影响。只需使油动机在全行程范围内升降1次，即可完成整定工作。循环次数及速率可选。循环次数18次速率（完成时间）：30秒、60秒 （启动前用）35分、70分 （并网后用）油动机整定只能在OIS上选择操作。在启动前，整定条件为：汽轮机挂闸所有阀全关注意：必须确认主汽阀前无蒸汽，以免整定时，汽轮机失控。整定期间，转速大于100r/min时，机组自动打闸。在汽轮机正常运行期间，整定条件为：发电机并网单阀方式DEH接收到油动机整定指令后，全开、全关油动机，并记录LVDT在两极端位置的值，自动修正零位、幅度，使给定、升程满足上述关系。为保证上述关系有良好的线性，可先进行LVDT零位校正，给定值为50，移动LVDT的安装位置，使油动机行程为50即可。2 阀门在线整定 全电调DEH采用INFI90系统组成，它的一大特点就是不仅在汽机启动前能方便地自动进行静态关系整定，而且在汽机带负荷正常运行期间，也能方便地分别对单个阀自动进行整定。整定方法与启动前的相似。但由于被整定阀需全开全关，为减小整定过程中负荷的变动，建议投入负荷反馈，在机组负荷较小时进行。在线整定变化率只能选3、4档即35、70分钟完成整定。阀门在线整定允许条件：挂闸；油开关闭合；单阀方式。43 启动前的控制1 自动判断热状态 汽轮机的启动过程，对汽机、转子是一个加热过程。为减少启动过程的热应力，对于不同的初始温度，应采用不同的启动曲线。DEH在每次挂闸时，自动根据汽轮机调节级处高压内缸内上壁温T的高低划分机组热状态。若上壁温度坏，自动由下壁温度信号代替。T150 冷态150T300 温态300T400 热态400T 极热态2 自动预暖 汽轮机冲转前，对高压部分的转子、汽缸及主汽阀进行预暖，可以减少启动过程的热冲击，缩短启动时间。在汽轮机刚挂闸时，若汽缸温度150即为冷态启动，进行高压缸预暖，若主汽阀内壁金属温度150，需进行主汽阀预暖。预暖条件为：盘车投入；无“RUN”指令（MSV、RSV未全开）。高压缸预暖：蒸汽由并联在高排止回阀上的反流阀（RFV）进入高压缸，经汽缸疏水阀流入凝汽器。此时抽真空阀（VV）全关。汽缸金属温度升到150后，维持1个小时，高压缸预暖完成。主汽阀预暖：高压缸预暖完成后，右侧主汽阀（MSVR）开到全行程的10。蒸汽由MSV阀，经主汽阀的疏水管流入凝汽器。阀壳内壁金属温度升到150后，若内外壁温差小于38或维持1个小时预暖结束。3 选择启动方式汽轮机启动方式有二种：中压缸启动、高中压缸联合启动。机组启动可根据现场实际需要选择任何一种启动方式冲转汽轮机组。在旁路系统处于自动时，可选择中压缸启动方式，若旁路系统未处于自动状态，机组只能在高中压联合启动方式。所有操作在挂闸后，“RUN”有效之前完成。“RUN”命令执行以后，不能再选择启动方式。44 转速控制在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。按启动方式的不同，油动机为中压调节阀ICV或高压调节阀CV和ICV。在设定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入临界转速区时，自动将升速率改为400r/min/min快速冲过去。在升速过程中，通常需对汽轮机进行中速、高速暖机，以减少热应力。1 目标转速除操作员通过OIS设置目标转速外，在下列情况下，DEH自动设置目标转速：汽机刚挂闸时，目标为当前转速；油开关刚断开时，目标为3000r/min；手动状态，目标为当前转速；汽机已跳闸，目标为零。目标超过上限时，将其改变为3060或3360r/min；自启动方式下，目标由ATC决定；同期时，目标随同期增减信号变化（变化率60r/min/min）；如目标错误地设在临界区时，将其改为特定的临界值。2 升速率操作员设定，速率在（0400）r/min/min内，自启动方式下，速率为120、180、360r/min/min，在临界转速区，速率为400r/min/min。3 临界转速轴系临界转速计算值为：第一阶：1399r/min电机转子一阶第二阶：1679r/min高中压转子一阶第三阶：1753r/min低压转子一阶第四阶：3465r/min电机转子二阶为避开临界转速，DEH设置了二个临界转速区，其边界与临界转速计算值相差大约50r/min。若实际测量的临界转速值与计算值比较偏离较大，必须修改临界转速区值及临界转速平台值。4 暖机汽机暖机转速根据不同的机组确定，每台机组均有自己的暖机转速值。到达目标转速值后，可停止升速进行暖机。若在升速过程中，需暂时停止升速，可进行如下操作：不在ATR方式时，操作员发保持“HOLD”指令；在ATR方式下时，退出ATR方式后发保持指令；在临界转速区内时，保持指令无效，只能修改目标转速。注意：考虑到暖机时，必须避开转子，叶片的共振频率。5 3000r/min定速 汽轮机转速稳定在30002r/min上，各系统进行并网前检查。发电机做假并网试验，以检查自动同期系统的可靠性及调整的准确性。在试验期间，发电机电网侧的隔离开关断开，发出假并网试验信号。与正常情况一样，自动同期系统通过DEH、发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时，油开关闭合。由于隔离开关是断开的，实际上发电机并未并网。故在假同期试验期间，DEH接收到假并网试验信号，在油开关闭合时，并不判定为发电机并网。这样可防止由于并网加初负荷，而引起转速升高。45 负荷控制1 并网、升负荷及负荷正常调节11 并网带初负荷111 自动同期机组定速后，DEH留有与自动同期装置的接口，可接收自动同期装置来的增、减信号，控制机组转速以实现快速并网。有下列情况之一，则退出自同期方式：转速小于2985、大于3015r/min；手动状态；转速故障；并网；汽机已跳闸。除可由操作员发指令进入自同期方式外，在自启动（ATR）方式下，可由ATR触发自动进入此方式。当同期条件均满足时，油开关合闸，DEH立即增加给定值，使发电机带上初负荷避免出现逆功率。由于刚并网时，未投入负荷反馈，故用主蒸汽压力修正应增加的给定值。给定值原值3f（PO）刚并网时，目标也等于此给定值。12 升负荷在汽轮发电机组并网后，DEH为实现一次调频，调节系统配有转速反馈。在试验或带基本负荷时，也可投入负荷反馈或调节级压力反馈。在负荷反馈投入时，目标和给定值均以MW形式表示。在调节级压力反馈投入时，目标和给定值均以压力百分比形式表示。在此两反馈均切除时，目标和给定值以额定压力下总流量的百分比形式表示。在设定目标后，给定值自动以设定的负荷率向目标值逼近，随之发电机负荷逐渐增大。在升负荷过程中，通常需对汽轮机进行暖机，以减少热应力。121 目标除操作员可通过OIS设置目标外，在下列情况下，DEH自动设置目标：负荷反馈刚投入时，目标为当前负荷值（MW）；调节级压力反馈刚投入时，目标为当前调节级压力（）；发电机刚并网时，目标为初负荷给定值（）；手动状态，目标为参考量（）（阀门总流量指令）；反馈刚切除时，目标为参考量（）；跳闸时，目标为零；CCS控制方式下，目标为CCS给定（）；目标太大时，改为上限值115或345MW。122 负荷率操作员设定，负荷率在（1100）MW/min内；自启动方式下，负荷率在（1.530）MW/min内，步长0.5MW/min；单阀/顺序阀转换或阀切换时，负荷率为5.0MW/min；CCS控制方式下，负荷率为100MW/min。自启动ATR设置的负荷率，根据应力计算每分钟修正一次，刚并网时初负荷率为1.5、3、4、5、6MW/min之一。13 暖机汽轮机在升负荷过程中，考虑到热应力、胀差等各种因素，通常需进行暖机。若需暂停升负荷，可进行如下操作：不在CCS方式时，操作员发保持“保持”指令；在CCS方式时，退出CCS方式后发保持指令； 在ATR方式下，负荷大于6.0MW（IP启动）时，自启动程序判断出现需保持的情况，则发负荷保持指令。14 定滑定升负荷在高低压旁路阀全关后，锅炉增加燃烧，高压调节阀维持90开度。随着蒸汽参数的增加负荷逐渐增大。在滑压升负荷期间，一般不投负荷反馈或调节级压力反馈。若需暖机，应由燃烧控制系统维持燃烧水平，来保持负荷不变。2 负荷控制方式21 调节级压力反馈调节级压力控制器是一个PI调节器，它比较SETPOINT与调节级压力，经过计算后输出LOAD REFERENCE控制ICV阀和CV阀。当满足以下条件时，通过OIS可将该控制器投入：控制系统处于AUTO方式；负荷控制器未投入；汽机已带负荷，调节级压力在315MPa间；压力信号正常；TPC未动作；没有RUNBACK信号；DEMAND小于90。该控制器切除条件：操作员将其切除；调节级压力小于3MPa或大于15MPa或故障；设定点与负荷之差大于20；到滑压点时；TPC动作；油开关断开；汽机跳闸；该压力信号故障；有RUNBACK信号。调节级压力反馈与负荷反馈不能同时投入，应先切除另一个才能投入。在调节级压力反馈投入时，设定点以压力百分比表示。设定点为100%时，压力对应为12.2MPa。稳定时调节级压力等于设定点对应的压力值。2.2 负荷反馈负荷控制器是一个PI控制器，用于比较SETPOINT与实际功率，经过计算后输出控制CV阀和ICV阀。在满足以下条件后，可由操作员投入该控制器：机组已并网，负荷在8.0MW320MW之间；功率信号正常；快卸未动作；TPC未动作；系统处于AUTO方式；缸切换未动作。负荷控制器切除条件：操作员切除该控制器；负荷小于8.0MW或大于320MW或故障；功率信号不正常；汽机跳闸；缸切换期间；到滑压点时；快卸动作；TPC动作；AUTO方式切除； 油开关断开。 负荷反馈与调节级压力反馈不能同时投入，应先切除另一个才能投入。在负荷反馈投入时，设定点以MW形式表示。2.3 一次调频 汽轮发电机组在并网运行时，为保证供电品质对电网频率的要求，应投入一次调频功能。当机组转速在死区范围内，频率调整给定为零，一次调频不动作。当转速在死区范围以外时，一次调频动作，频率调整给定按不等率随转速变化而变化。参与一次调频的条件：自动状态；负荷首次大于10后。通常为使机组承担合理的一次调频量，要求设置DEH的不等率及死区。不等率在36内可调，一般设为4.5。死区在030/min内可调，一般设为12r/min。死区范围为：3000死区值随着今后电网内配上DEH系统的机组比例的增加，可逐渐减小死区，以提高供电品质。对于在网内承担基本负荷的大容量机组，为使其维持在经济负荷运行，可将不等率改为5.5。2. 4 CCS控制（汽机远控）此时汽机负荷目标值受锅炉控制系统控制，在阀位限制和负荷限制动作时产生HOLD信号。当满足以下条件，可由操作员投入CCS控制：接受到CCS允许信号；快卸负荷未动作；TPC未动作； 切除CCS方式或条件；快卸负荷动作；TPC动作；一次调频动作；手动方式；油开关断开。在CCS方式下，DEH的目标等于CCS给定，自动切除负荷反馈，调节级压力反馈，一次调频死区改为30r/min。CCS给定信号与目标及总阀位给定的对应关系为：420mA对应0100%，CCS给定信号代表总的阀位给定。2.5 主汽压力低保护（TPC功能）在锅炉系统出现某种故障不能维持主汽压力时，可通过关小调门开度减少蒸汽流量的方法减缓主汽压力下降，帮助锅炉稳定燃烧。TPC方式切除条件：油开关断开；压力信号坏；手动状态。 TPC方式投入条件：主汽压力大于90额定值；主汽压力大于其限制值。主汽压力限制值上电缺省值为16MPa，操作员可在TPC方式切除时，在（325）MPa内设置此限制值。在TPC方式投入期间，若主汽压力低于设置限制值，则主汽压力限制动作。动作时，设定点在刚动作的基础上，以1/秒的变化率减少。同时目标和设定点即等于总的阀位参考量，也跟随着减小。若主汽压力回升到限制值之上，则停止减设定点。若主汽压力一直不回升，设定点减到总的阀位参考量小于20时，停止减。在主汽压力限制动作时，自动切除负荷反馈、调节级压力反馈，退出CCS方式。2.6 快卸负荷 当汽轮发电机组出现某种故障时，快速减小阀门开度，卸掉部分负荷，以防止故障扩大。在快卸负荷功能投入期间，DEH接受到快卸负荷开入信号时，总的阀位参考量在原值基础上按对应档变化率减小，直到此开入信号消失或切除快卸负荷功能或此参考量减到对应档的下限值。同时目标和设定点即等于总的阀位参考量，也随着减小。快卸负荷切除条件：负荷小于25；汽机已跳闸；油开关断开。按故障大小不同，快卸负荷分为三档，分别由快卸负荷1、2、3三个开关量输入信号触发。在快卸负荷动作时，自动切除负荷反馈，调节级压力反馈，退出CCS方式。2. 7 缸切换在中压缸启动方式下，蒸汽开始仅由再热器经中压调节阀进入汽轮机。汽轮机完成升速、并网、低负荷暖机后，低压旁路阀全关，操作员发阀切换指令，高压调节阀（CV）逐渐开大，高排逆止门自动开启。VV阀全关。CV阀的单阀参考量为总参考量与阀切换系数之积，采用中压缸启动时，此系数开始为零，进行阀切换后，花1分钟时间，由0变到1，最后保持为1。此系数变为1时，阀切换结束。 3 负荷限制3.1 高负荷限制汽轮发电机组由于某种原因，在一段时间内不希望负荷带得太高时，操作员可在（0330）MW内设置高负荷限制值，使汽机负荷点始终小于此限制的值。高负荷限制值设置不能小于低负荷限制值。3.2 低负荷限制汽机发电机组由于某种原因，在一段时间内不希望负荷带得太低时，操作员可在（0330）MW内设置低负荷限制值，使DEH设定点始终大于此限制对应的值。当低负荷限制动作时，若目标小于设定点，则发保持指令，停止减小设定点。4 阀位限制汽轮发电机组由于某种原因，在一段时间内，不希望阀门开得太大时，操作员可在（0120）内设置阀位限制值。DEH总的阀位给定值为负荷参考量与此限制值之间较小的值。为防止阀位跳变，阀位限制值加有变化限制，变化率为1/秒。当阀位限制动作时，若目标大于设定点，则发保持指令，停止增大设定点。46 单阀/顺序阀转换在启动过程中，为减少高压缸的热应力，通常采用单阀方式启动。在正常运行过程中，为减少高压调节阀的节流损失，通常采用顺序阀方式。通常在负荷小于30时，强迫采用单阀方式，但在热态、极热态启动时，由于热应力较小，蒸汽参数较高，若采用单阀方式启动，阀门开度太小，引起控制不稳定，可转为采用顺序阀启动。CV开度给定单阀系数单阀给定（1单阀系数）顺序阀给定在单阀方式下，单阀系数为1。当操作员发出转到顺序阀方式的指令后，单阀系数花10分钟时间，由1变到0，最后保持为0，即为顺序阀方式。在阀门控制方式转换期间，为维持负荷不变，通常应投入调节级压力反馈或负荷反馈。47 超速保护和负荷不平衡1 超速限制避免汽轮机转速飞升值达到汽轮机打闸转速的方法称为超速限制。1.1 甩负荷 由于大容量汽轮机的转子时间常数较小，汽缸的容积时间常数较大。在发生甩负荷时，汽轮机的转速飞升很快，若仅靠系统的转速反馈作用，最高转速有可能超过110，而发生汽轮机遮断。为此必须设置一套甩负荷超速限制逻辑。在汽轮机的中压缸排汽压力大于15期间，若油开关断开出现甩负荷，则迅速动作超速限制电磁阀，关闭高、中压调节阀，同时将目标转速及给定转速改为3000r/min，一段时间后，超速限制电磁阀失电，调节阀恢复由伺服阀控制，恢复转速闭环控制，最终使汽轮机转速稳定在3000r/min，以便事故消除后能迅速并网。1.2 103超速汽轮机若出现超速，对其寿命影响较大。除对汽轮机进行超速试验时，转速可超过103外，其它任何时候均不允许超过103（因网频最高到50.5Hz即101）。未做超速试验时，一旦转速超过103，则迅速动作超速限制电磁阀，关闭高中压调节阀，待转速低于103时，超速限制电磁阀失电，调节阀恢复由伺服阀控制。注意：做超速试验，则103超速限制功能失效。2 负荷不平衡当电网输电线路发生瞬间短路故障时，等值系统总电抗增加，使发电机功率降低，为使系统能维持运行，必须使汽轮机功率在故障时迅速降低。即要求DEH具有快关功能。负荷不平衡功能切除条件： 负荷信号坏；中压缸排汽压力信号坏；负荷小于15MW；油开关断开。在负荷不平衡功能投入期间，当中排压力与发电机负荷之差大于30时，负荷不平衡动作，使快关电磁阀动作，迅速关闭中压调节阀，待2秒后，电磁阀失电，中压调节阀恢复伺服阀控制。3 超速保护若汽轮机的转