DEH、MEH培训相关知识

1、DEH控制系统数字式电气液压控制系统 （Digital Electric Hydraulic Control System,DEH ），简称数字电调。系统采用高压抗燃油（三芳基磷酸脂油，具有很好的阻燃性和润滑特性）汽轮机数字电 液调节系统 （Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH），完成机组运行的控制要求。6.1 和利时DEH6.1.1 DEH结构（见下图）I电r1朋幼6.1.2 DEH各功能简介操作员站：主要完成的是人机接口，运行人员通过操作员站完成能够利用DEH完成的正常操作。任意一台操作员站可以定义成工程师站，工程师和DEH软件维护人员

2、可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的功能。HUB :网络集线器，实现上层网络的通讯物理接口。控制柜：实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置，I/O模块通过DP通讯线和主控单元连接构成底层的数据网络，I/O模块主要实现对所需要的控制信号的采集转换工作。通过工程师站将 DEH控制算法下装到控制柜，控制柜中的主控单元实现DEH控制算法的实现和运算。SM461： DEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。主要实现的功能是该模 块和电液转换器（DDV阀）、油动机、LVDT （位移传感器）共同组成一个伺服油动机， 实现对汽轮机的控制。电液转换器：是 DEH最为重要的环节，主要完成的是将电信号

3、转换为可控制的液压信号，和利时公司采用的 DDV阀是直流力矩马达伺服阀解决了困绕DEH多年的电液转换不稳定和卡涩的问题。油动机：最终液压的执行机构。通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。LVDT （位移传感器）：是油动机行程的实时反馈系统，SM461伺服模块通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。LVDT简介在控制系统中，LVDT是作为反馈信号引入，因此，LVDT工作性能的好坏，关系到控制系统的稳定，必须认真将其整定。伺服单元支持六线制LVDT，现场每路LVD

4、T外接6根信号线到SM3461模块的接线端 子（初级线圈P+、P-;次级线圈S1 +、S1-和次级线圈S2+、S2-）。在SM3461模块内部，S1- 端和S2+端短接，等同于将LVDT的两个次级线圈串联，同名端相连，两个次级线圈的感应 电压相减。现场接线如下图所示：LVDT整定：控制系统中所使用的控制信号是05V,因此，需要将LVDT的输出电压控制在05V之间，具体的调节步骤如下：1. LVDT安装时，必须保证支架具有足够的刚度，LVDT的拉杆能够自由移动，没有摩擦力，LVDT的中位和油动机的中位相对应起来：具体就是当机组处于关闭状态时，LVDT0位线距离油动机活塞杆零位为（a-b）/2 （

5、其中：a为LVDT的行程，b为油动机的行程）。交换初级线圈两端，使LVDT电压变化方向与油动机所驱动的阀门一致。2安装完成后，调整FM3461伺服板上的拨码开关， 通过测量孔测量LVDT的输出电压，使0位时LVDT的输出电压在0.21.5V之间，100%位时LVDT的输出电压在3.84.5V之间，如3.自动整定的步骤为：点击开始整定按钮即可。4.手动整定的步骤为：(1) 机组满足整定条件以后，将机组置于维修状态下(2) 设置机组的维修速率(3) 给定目标阀位 0，待调门稳定下来(到就地看调门是否关到0位)后记录下此时 LVDT的行程(即组态画面上油动机的行程)，将其输入到手动零值处。(4) 给

6、定目标阀位 100，待调门稳定下来(到就地看调门是否开到满位)后记录下此时LVDT 的行程(即组态画面上油动机的行程)，将其输入到手动幅值处。(5) 点击手动输入即可完成手动整定。LVDT 的整定完成之后，就可以进行静态调试了。5. SM461调试说明汽轮机DEH伺服单元将主控单元通过模拟量输出的阀位给定信号转换为05VDC给定电压；此给定电压与油动机行程 LVDT 电压的差值经调节器( P、PI 等)处理后，输出 到伺服阀， 伺服阀油口开度随之发生变化，使油动机向开、或关方向运动， 油动机行程最终 跟随阀位给定信号变化。伺服单元可接受油动机行程 LVDT 信号作为反馈量。 伺服单元内部配有

7、2 路 LVDT 调制 解调电路， 激励信号为 1.7KHz/3.5VAC 左右的正弦波， 可通过底板上的拨码开关调整 LVDT 信号的幅值，通过改变 LVDT 芯杆的位置来调整信号的零位，可通过面板上的电位器调整 信号的零位和幅度，通过高选电路对两个反馈量实现冗余。伺服单元的调节器接受给定电压与反馈电压的差值。可选择比例调节P 或比例积分调节PI方式。比例、积分均可通过伺服I/O 端子模块内部的电位器调整，以达到伺服系统响应快速稳定的要求。 伺服单元的功率放大输出电路接受调节器的输出信号， 向伺服阀输出伺 服控制信号， 伺服控制信号采用恒流型输出， 可通过调整输出偏置电位器减小伺服系统的静

8、差或积分电压。/ 减信号以改变给定电伺服单元的手 /自动功能。在自动方式下， SM461 面板指示灯“ A/M ”灭，伺服单元接 受主控单元来的阀位给定信号。在手动方式下， SM461 面板指示灯“ A/M ”亮，伺服单元 接受手动增 / 减接点信号，以 1.5VDC/min 的变化率改变给定电压；主控单元通过从伺服单 元模入的给定返回信号， 使模出给定信号跟踪手动给定值， 即可实现手自动无扰切换。 伺服 单元同时具有手动控制功能，在手动状态下，伺服单元可接受手动增压。伺服单元还具有自动整定零位幅度功能，以使油动机行程指示与实际一致。伺服单元还具有自检报警功能。 伺服单元在DP通讯故障期间会自

9、动切换到手动方式，在通讯正常后再转为自动方式。在伺服单元接受到手动开入信号期间，转为手动方式。主控单元的模出阀位给定信号与伺服单元模入的给定返回信号随时应相等，若模出阀位给定信号与给定返回信号相差大于4%,则不能切换到自动方式。伺服单元的自动整定功能。伺服单元经自动整定后，阀位给定信号0100%使阀位给定电压对应油动机全关全开的LVDT电压值，同样油动机行程模入信号为油动机全关全开的LVDT 电压值对应0100%。油动机全关电压应调整到 0.21.5VDC之间，油动机全开 电压应调整到3.54.8VDC之间，自动整定过程才能成功。也可以通过修改伺服单元内部的 相应参数进行手动整定。若伺服单元没

10、有整定过，则阀位给定信号0100%使阀位给定电压对应为05VDC。伺服单元的无扰复位功能。在伺服单元内部WATCH DOG 动作时，阀位给定电压保持不变，可确保油动机不发生跳动。SM461 DEH伺服单元I/O 模块与SM3461 DEH伺服单元I/O 端子模块之间，通过专用 电缆建立连接。SM3461端子模块内部设有9个调试电位器和6个调试测试孔（下图所示）当需要对其进行 设置时，须先将模块的盖板用力拨开，调试完毕后，再将盖板盖好扣紧。具体的状态及含义 分别00 趁 kalgl0gl0ll0lgl000s 応0 卷0000SA- A2.=040H_SETrsri-AM LjU ptdvo r

11、 1HiAki L a J 丄粧就ZZGND I $ A6.2 DEH 主要功能及操作画面说明一、概述采用和利时公司开发设计的 DCS&DEH 一体化控制系统。其中 DEH ( DigitalElectro-Hydraulic Control System)电气部分采用和利时公司的SM系列硬件产品，并配有MACSV 控制系统软件，完成机组运行的控制要求。 DEH 控制系统主要包括以下功能：1、 转速控制： 实现转速的大范围控制功能，从机组启动到 3000r/min 定转速， 到 110% 超速试验， 在并网之前为转速 PID 回路控制， 其目标转速及升速率可在 DEH 画面 设定。2、自动同期

12、并网： DEH 可接受自动准同期装置指令， 自动控制机组转速到电网同步 转速，完成并网操作。3、功率控制： 并网后可实现功率 PID 回路控制， 其目标功率及负荷率可在 DEH 画面 设定。4、 阀位控制： 并网后可实现阀位控制， 操作员可通过设置目标阀位或点击阀位控制的 增、减按钮来改变调门开度。5、 压控方式：可设置目标压力和压变率，由PID 调节器自动控制机前主汽压力。6、阀门管理：实现单阀、顺序阀转换。7、 CCS方式：DEH可接受负荷中心指令信号，实现CCS控制。8、一次调频： DEH 根据频差变化，自动调整机组负荷，以维持电网频率稳定。9、限制保护功能： 103超速限制；阀位限制；

13、高负荷限制；低负荷限制；主汽压力 低限制；快卸负荷( RB) ；真空低限制； 110%超速保护。10、阀门严密性试验：可分别对主汽门、调门进行严密性试验，并自动记录惰走时间。11、阀门活动试验：可对高中压、左右侧油动机分组进行全行程活动试验，或对单个阀 门进行部分活动试验。12、运行参数监视：包括 DEH 控制参数及汽机本体参数等二、 DEH 操作画面说明2.1在 MACSV 系统在线运行画面上，单击“ DEH 电调主控”按钮，即进入 DEH 的主 控画面。2.2 DEH 的操作画面包括 DEH 电调主控、 DEH 阀门试验、 DEH 阀门整定、热应力监控、温度场分布等共 5 幅。操作员通过单

14、击菜单，可方便地进行画面切换。2.3 在菜单栏上边和下边，显示机组的一些主要参数和当前状态。、启动3.1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，根据机组第一级金属温度T的大小，将机组划分为冷、温、热、极热四种热状态。在刚运行时，设置相应的初始升速率：温度T热状态升速率TV 1500 C冷态100 r/min/min1500CVTV 3000C温态200 r/min/min3000CVTV 4000C热态300 r/min/min4000CV T极热态400 r/min/min3.2挂闸、

15、运行挂闸就是使汽轮机保护系统处于警戒状态的过程。DEH根据三个高压遮断油压力开关的状态进行三取二后，判断机组已挂闸、已跳闸状态。挂闸的允许条件：1、所有进汽阀全关2、汽机已跳闸且打闸指令取消单击“ DEH电调主控”上“挂闸”按钮，在10秒内自动完成如下挂闸过程：DEH接收到挂闸指令后，继电器带电闭合，使复位电磁阀带电导通，一次安全油压建立，高压遮断安全油压建立，2秒后判断机组已挂闸，复位电磁阀失电，挂闸操作完成。若m.nr p p.IIBIIIIBII僧l. KKfl II1 I1In*iTI:I IgUE.呻髯HRO a口M UP Ii 80功率小于额定值的20%总阀位大于60%快关IV投入

16、20%/min 的5.2阀位限制总阀位给定小于阀位限制值。当操作员改变阀位限制值后，总阀位给定以速率减到此限制值。阀位限制值可在70%110%之内设置。阀位限制动作时，退出汽机压控、功控方式。为防止阀位跳变，阀位限制值加有变化限制，变化率为100%/min。條棉制遍TT1宀”：: t* Ifl!5.3高负荷限制实际负荷大于限制值时，高负荷限制动作。若高负荷限制动作，则退出功控、压控、CCS方式，且汽机总阀位给定以20%/min的速率下降，直到实际负荷小于限制值或汽机总 阀位给定小于20%。限制动作结束后 DEH在阀控方式。操作员可在240330MW范围内修改高负荷限制值。5.4低负荷限制在机组

17、并网后，转速在 29853015r/min范围内，总阀位给定小于 50%，功率信号检测 正确并且低负荷限制投入情况下， 若负荷低于低负荷限制值， 低负荷限制动作。汽机总阀位 给定以20%/min的速率增加，直到实际负荷大于限制值或汽机总阀位给定大于50%。操作员可按“低负荷限制投入”按钮投入退出此功能。操作员可在1590MW范围内修改低负荷限制值。5.5主汽压力低限制主汽压力限制功能投入时，将目标压力低限值由5MPa改为主汽压力限制值。当主汽压力低于主汽压力限制值，总阀位给定大于20%时，主汽压力低限制动作。若主汽压力低限制 动作，则退出压控方式和功控方式，且汽机总阀位给定以20%/min的速

18、率下降，直到实际主汽压力高于限制值或汽机总阀位给定小于20%。主汽压力限制功能投入条件：(1) 主汽压力90%(2) 主汽压力 主汽压力低限制值 + 0.35Mpa(3) 主汽压力信号检测正常主汽压力低限制值可在 016.7MPa范围内设置。主汽压力低限制功能可由操作员按“主汽压限制投入”按钮投入、退出。5.6快卸负荷(该功能可放在DCS实现)锅炉系统主、辅机故障时，快卸负荷动作。若快卸3动作，则使汽机退出功控方式投入汽机压控，以维持主汽压力。 若快卸负荷动作时不能投入汽机压控，则汽机总阀位给定以下表对应的速率下降，直到实际负荷小于下表对应的限制值或汽机总阀位给定小于20%。快卸负荷速率及负荷

19、下限值见表：快卸条件下降速率负荷下限值1给水泵跳闸，电泵已启50%/mi n80%2给水泵跳闸，电泵未启50%/mi n50%3送引风、磨煤机等跳闸100%/mi n70%快卸负荷功能可由操作员按“快卸保护投入”按钮投入、退出。5.7真空低限制当真空对应的负荷限制值小于实际负荷时，真空低限制动作。若真空低限制动作，则退出功控、压控方式，且总阀位给定以12%/min的速率下降，直到真空低限制动作消失或汽机总阀位给定小于 20%。真空对应的负荷限制值见表：真空（KPa）-78-74-71-69-67-65负荷限制（MW）300240165105450在功率和真空信号检测正常情况下，真空低限制功能可

20、由操作员按“低真空限制投入”按钮投入、退出。5.8超速保护机械飞锤，整定到 33003330r/mi nTSI系统3取2超速保护，动作转速 3300 r/minDEH 3取2测速板硬件超速保护，动作转速3300 r/minDEH软件组态3取2超速保护，动作转速 3300 r/min试验时可修改（4）的动作值（如 3060 r/min ），只验证逻辑回路。六、阀门严密性试验可分别进行调门、主汽门严密性试验，并记录转子惰走时间。试验结束时，所有调节 阀快关2秒后，自动将转速重新带到3000r/min。阀门严密性试验必须在主汽门、调门阀切换完成后进行。nf?走时间I | D s 讦/jvtrEi码

21、|0. D s| 丄応】| s倩走可播置转連| 他| RP 玮？料壷：|刘肿| rfnkf阀门严密性试验的条件为: 按亮“试验允许”按钮； 发电机脱网； 机组已运行； 转速在大于 2985 r/min ； 主汽门、调门阀切换完成。（1）主汽门严密性试验试验步骤如下： 单击“ TV 严试”按钮，按钮灯亮，完成如下过程：关闭 TV1、 TV2 主汽门； 转子惰走，记录惰走时间； 当转速降到可接受转速时，停止惰走； 单击“试验停止”按钮； 使“试验允许”按钮灯灭，主汽门严密性试验结束。试验完后应打闸重新冲转。（2）调门严密性试验试验步骤如下： 单击“ GV/IV 严试”按钮，按钮灯亮，完成如下过程：

22、总阀位给定置零， GV1GV6 , IV1 , IV2调门关闭； 转子惰走，记录惰走时间； 当转速降到可接受转速时，停止惰走； 单击“试验停止”按钮，维持当前转速； 使“试验允许”按钮灯灭，高压调门严密性试验结束。七、超速试验 用于检验各超速保护的动作转速。103、电气或机械超速试验开关都为0 时，目标转速最大值可设为 3060 r/min 。作超速保护试验时， 必须分别将电气或机械超速试验开关置 1， 此时目标转速最大值可设为 3360 r/min ，做 103试验时，必须将 103试验开关置 1，此时 目标转速最大值可设为 3100 r/min ，以便能提升机组转速。3390作飞锤超速试验

23、时， 将机械超速试验开关置 1； DEH 电气超速保护动作值自动改为r/min ，作为后备保护；设置目标转速、升速率；转速升高直到飞锤动作机组跳闸。 10典保护功作 调门全共 “口赫讎为作主汽门全关快黄T1S入作电气超速试验时，将电气超速试验开关置1设置目标转速、升速率；转速升高直到DEH超速保护动作机组跳闸。试验步骤：1) 103%超速限制用于检验103%超速限制的动作转速。按亮“ 103%试验允许”按钮，允许做103%超速试验；设置目标转速3100r/min，机组转速逐渐升高，到 3090r/min时，调门全关；103%动作后，自动置目标转速值为3000r/min ;试验结束，按灭“ 10

24、3%试验允许”按钮。2) 超速保护试验(a) 110%电气超速用于检验110%超速保护的动作转速。 按亮“ 110%试验允许”按钮，允许做110%电气超速试验； 设置目标转速 3310r/min，使机组转速逐渐升高，到3300r/min时，DEH发出打闸信号使机组跳闸； 试验结束，按灭“ 110%试验允许”按钮。(b )机械超速用于检验机械超速保护的动作转速。 按亮“机械超速允许”按钮，允许做机械超速试验； 设置目标转速3360r/min，使机组转速逐渐升高，到飞锤动作机组跳闸； 试验结束，按灭“机械超速允许”按钮。做机械超速试验时，DEH电气超速保护动作转速自动改为3390r/min，作后备

25、保护。由于危急遮断器动作转速经常小于3300r/min，故 110%电气超速只能模拟进行，模拟由热工人员在静态试验时完成。九辅助系统功能9.1阀门整定（由热工完成）cajSAQieP)E snelWTiHi单.吐網鼻中偵*H:I!%1I l?.uI g* kr_p|05.1 |I a.； hnrr卞E RI吋In.i %l Iftt la II 皿雲L(.! i1 11IJU.* |t| 1皿 Q |T? 5 *DEH阀门整定画面阀门整定方式下，DEH改变阀位给定值，使油动机全行程走一遍，伺服板自动记录油动机全关、全开位置对应的 LVDT油动机行程反馈电压值， 并使阀位给定值 0%、100%模

26、出 的给定电压值等于对应的全关、 全开位置LVDT电压值，即可使阀位给定值 %与油动机行程% 一一对应，也使CRT上油动机行程的显示值与实际油动机行程一致。在小于100 r/min时，可同时对所有调节阀进行阀门整定。在机组正常运行后，只能分别对单个调节阀进行阀门整定。9.2阀门维修（由热工完成）阀门维修方式用于伺服系统调试。操作员可设置阀位给定值和给定速率，以便调整1%;LVDT反馈电压的零位幅值以及动态响应特性。要求油动机控制平稳，稳态波动小于动态响应迅速，阶跃响应时间小于1秒；振荡次数小于 3次。9.3仿真试验（由热工完成）在机组已跳闸时，确保无蒸汽进入机组的情况下，在DEH电调主控画面点

27、击“仿真窗口”按钮，弹出仿真小窗口，进入DEH仿真方式。在DEH仿真方式下，算法组态中的仿计算出相关的转速、功真程序可根据控制系统来的调门开度信号及操作员设置的初始条件, 率、压力等信号，因此可仿真模拟完成上述调节、保护、试验等大部分功能。利用此功能,可方便地调试组态软件、培训现场人员。9.4 PID整定（由热工完成）在冲转、功控方式和压控方式下，若转速、功率和主汽压力控制不稳，热工人员可点击小按钮，弹出PID整定小窗口分别对转速、功率和主汽压力的PID调节器的比例P、积分I和微分D进行调整。9.5 DEH打闸首出在DEH电调主控画面点击“DEH首出”按钮，弹出DEH首出小窗口，观察首出状态。DEH灯阳苜电趙诬1L儁转速故障打闻紧急手动打闻盛定时有曲违打厠卜一、打闸除超速保护打闸外，还有:探按操作台打闸按钮探 ETS打闸接点闭合探脱网状态下，测速通道全故障探脱网状态下，所有阀到紧急手动所有阀整定时，转速大