东汽DEH说明书

东东 方方 汽汽 轮轮 机机 厂厂 数字电液控制系统说明书数字电液控制系统说明书 1 目 录 序 号 章 节 名 称 页 数 备注 1 1 系统概述 1 2 1 1 前言 2 3 1 2 控制系统原理 3 4 2 控制系统配置 2 5 2 1 INFI90 标准机柜 2 6 2 2 INFI90 及模板 6 7 2 3 端子单元 1 8 2 4 操作员接口 OIS 1 9 2 5 工程师工作站 EWS 1 10 3 系统软件 1 11 3 1 用于过程控制 BRC 100 的软件 2 12 3 2 OIS 中的应用软件 1 13 3 3 组态工具软件 1 14 4 DEH 控制系统主要功能 2 15 4 1 挂闸 1 16 4 2 整定伺服系统静态关系 2 17 4 3 启动前的控制 2 18 4 4 转速控制 2 19 4 5 负荷控制 8 20 4 6 单阀 顺序阀转换 1 21 4 7 超速保护和负荷不平衡 2 22 4 8 在线试验 2 23 4 9 控制方式切换 1 24 4 10 ATR 热应力控制 1 25 4 11 供热控制 1 2 序 号 章 节 名 称 页 数 备注 26 5 DEH 系统操作说明 1 27 5 1 DEH 启动控制 2 28 5 2 升速 1 29 5 3 并网 升负荷 1 30 5 4 单阀 顺序阀转换 1 31 5 5 CCS 控制 1 32 5 6 汽机自动限制 1 33 5 7 快卸负荷投入与切除 RUNBACK 1 34 5 8 超速 喷油试验 1 35 5 9 阀门活动试验 1 36 5 10 遮断电磁阀试验 1 37 5 11 汽门严密性试验 1 38 5 12 手动控制 1 39 5 13 供热控制 1 40 6 安装调试 1 41 6 1 到货开箱 1 42 6 2 设备安装 1 43 6 3 系统接地 1 44 6 4 电源连接 1 45 6 5 外部信号连接 1 46 6 6 检测与调试 3 47 6 7 系统功能检查 2 48 7 故障诊断及分析 1 49 7 1 在线自诊断 2 50 7 2 故障分析及维护 2 51 8 供货范围 1 52 9 测点清单 9 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 1 1 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汽轮机一些结构特点 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 1 1 1 1 1 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 1 1 2 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 D300P 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 1 2 1 1 2 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 1 2 1 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 1 2 2 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 4 5 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 1 2 3 图 1 2 1 控制系统原理图 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 1 2 4 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 2 1 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 48 路 4 20mA 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 2 1 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 2 图 2 1 模件配置图 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 2 1 1 2 1 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 2 1 1 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 1 2 图 2 1 1 单机柜尺寸图 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 2 2 1 2 2 INFI 90 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 BRC 100 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 3 8 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 5VDC 5 电流 150mA 正常 隔离电压 300VRMS 2 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 2 2 1 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 2 2 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 BRC 100 的一个子模件 把 LVDT 测得的位置反馈信号与 BRC 100 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 2 2 2 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 IMASO11 ASO11 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 IMASI23 ASI23 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 16 24 位间设定 A D 转换位数 7BRC 100 控制器 BRC 100 是一个高集成度模块化微处理器 BRC 100 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 BRC 100 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 32M ROM 1M 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 2 3 RAM 2M NVRAM 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 BRC 100 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 INFI NET 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 BRC 100 与 NIS 间的通讯和保存 PCU 的标签数据库 而 NIS 用于确保与 INFI NET 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 2 2 3 9 现场模拟子模件 FEC12 用于模拟量信号输入 可接收 15 路 4 20mA 的模拟量信号 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 2 4 表 2 2 1 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 0mA120VRMS60Hz DCI 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 4VDC 125VDC 导通电压为 95 0VDC 120VDC 导通电压为 85 0VAC 24VDC 关断电压 12VDC 125VDC 关断电压为 60VDC 120VAC 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 IEEE 472 1974 浪涌耐受能力试验 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 2 5 表 2 2 2 液压伺服阀子模件 IMHSS03 电源要求 操作 功耗 5VDC 576mA 典型 5VDC 15mA 典型 5VDC 12mA 典型 24VDC 335mA 典型 5VDC2 88W 15VDC0 23W 15VDC0 18W 24VDC8 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 12VP P 分级可调 LVDT 的原边最小阻抗为 500 24VP P 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 1A24VDC 3 条信号线提供 24VDC 隔离触点输入 满足 IEEE 472 1974 冲击承受能力试验要求 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 2 2 6 表 2 2 3 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 CPU6802068020 ROM64K256K RAM128K256K 安装1 个槽位1 个槽位 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 2 3 1 2 3 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 1TCL01 TCL01 是块通讯专用端子板 用于联接 PCU 到 INFI NET 中 两块 TCL 可通过板上的固态继电器进行切换 2TPSTU02 本装置共用 1 块 TPSTU02 该板用于与 TPS02 模件连接 3TAI06 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 4TDI01 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 5THS03 7 块 THS03 与 HSS03 相对应 用于联接现场伺服阀及 LVDT 信号 6TAI05 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 7NTMP01 该板用于与 MPI01 模板连接 专用于 OIS 通讯 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 2 4 1 2 4 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 2 5 1 2 5 工程师工作站 EWS EWS 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 2EWS 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 3 1 3系统软件 INFI 90 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 3 1 1 3 1 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 3 1 2 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 3 2 1 3 2 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 3 3 1 3 3 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 1 4DEH 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 供热控制 高负荷限制 低负荷限制 阀位限制 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 2 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 9ATC 热应力控制 10 控制方式切换 汽机自动 手动方式 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 1 1 4 1 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 2 1 4 2 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 0 100 升程 0 100 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 1 8 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 2 2 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 3 1 4 3 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 T 150 冷态 150 T 300 温态 300 T 400 热态 400 T 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 3 2 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 4 1 4 4 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 0 400 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 4 2 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 53000r min 定速 汽轮机转速稳定在 3000 2r 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 5 1 4 5 负荷控制 1并网 升负荷及负荷正常调节 1 1并网带初负荷 1 1 1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 3 f P0 刚并网时 目标也等于此给定值 1 2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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 2 1 2 1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 1 2 2负荷率 操作员设定 负荷率在 1 100 MW min 内 自启动方式下 负荷率在 1 5 30 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 1 3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 1 4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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 2 由 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 3 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 2 1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 3 15MPa 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 4 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 0MW 320MW 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 5 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 3 6 内可调 一般设为 4 5 死区在 0 30 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 4 20mA 对应 0 100 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 6 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 3 25 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 4 5 7 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 0 330 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 0 330 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 0 120 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 6 1 4 6 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 数字电液控制系统说明书 D300P 000401CSM 编制 校对 审核 标审 录入员 4 7 1 4 7 超速保护和负荷不平