DEH说明书(哈汽300MW)

1、目 录1调节系统功能31.1升速控制31.2同期并网41.3DEH阀控方式51.4功控方式51.5压控方式51.6CCS方式61.7一次调频62限制保护功能62.1超速限制62.2阀位限制62.3高负荷限制72.4低负荷限制72.5主汽压力低限制72.6快卸负荷72.7真空低限制72.8超速保护82.9打闸82.10挂闸82.11启动方式选择92.12运行93试验系统功能93.1超速保护试验93.2阀门严密性试验93.3注油试验93.4阀门活动试验93.5高压遮断模块试验103.6抗燃油报警104辅助系统功能104.1自动判断热状态104.2阀门管理104.3阀门整定114.4阀门维修114.

2、5仿真试验115ATC控制111 调节系统功能汽轮机通常采用定滑定启动模式。汽轮机启动阶段，锅炉燃烧率维持不变。汽轮机所需的启动蒸汽压力由旁路系统控制，维持不变。蒸汽温度由锅炉温控系统控制，维持不变。机组并网带负荷且旁路阀全关后，逐渐增加锅炉燃烧率，蒸汽升温、升压，滑参数加负荷。正常运行时，可由汽机或锅炉维持蒸汽压力不变；锅炉温控系统维持蒸汽温度不变；通过改变汽机的调门、锅炉燃烧率和给水量，以满足电网对发电机功率的要求。可采用高压主汽门冲转或调节阀冲转。通常采用高压主汽门冲转，汽轮机刚启动时高压调节阀及中压主汽门全开，高压主汽门及中压调节阀随转速给定逐渐开启。汽轮机为全周进汽形式，对汽缸进行均

3、匀加热。达到阀切换转速（2950r/min）后，高压调节阀逐渐关小开度。高压调节阀接替高压主汽门控制转速后，高压主汽门在全开。中压调节阀的开度比高压的大3倍，在整个正常调节过程中不节流，只是在超速限制、保护动作时才起节流作用。在ATC方式下，若机组的某些主要运行参数超出正常范围，系统将发出报警信号及保持指令。若热应力计算有效，系统将给出建议的升降速率和负荷率。DEH主控画面1.1 升速控制根据机组热状态，可控制机组按经验曲线完成升速率设置、暖机、过临界转速区，直到3000r/min定速。操作员可通过修改目标转速、升速率或按保持按钮，对升速过程进行控制。DEH由PID调节器自动控制转速。在ATC

4、方式下，系统根据机组热应力及机组运行参数，可自动给出升速率和保持指令，以控制启动过程。临界转速区为（r/min）：11502000 给定转速进入临界转速区内时，程序将自动修改升速率，使给定转速以大于或等于400rpm/m的速率冲过临界区。若目标转速错误地被设在临界区内，程序将自动修改目标转速为该临界区的下限值。暖机点、暖机时间、升速率见表：转速暖机时间（分）升速率（r/min/min）冷态温态热态极热态冷态温态热态极热态06001002003004006003030303060023001002003004002300aa00230029501002003004002950bbbb295030

5、0050505050 “a”注：给定转速到暖机点时，在热应力计算有效的情况下，若高压调节级处转子的中心孔温度大于176，且中压第一级处转子的中心孔温度大于153，则不进行暖机；在热应力计算无效的情况下，用预设的暖机时间：冷态200分钟、温态120分钟、热态30分钟、极热态10分钟。“b”注：高压主汽门到高压调节阀切换完成后才继续升速。给定转速升至暖机转速时，给定转速自动等于暖机转速，使机组转速停在暖机点附近，进入暖机状态，对机组进行暖机。暖机时间到或点按“暖机”按钮，即可退出暖机状态，继续升速。到达阀切换转速2950r/min后，在2950r/min等待阀切换。若操作员按阀切换按钮，开始进行阀

6、切换。在ATC方式下，转速到达阀切换转速后，自动开始进行阀切换。阀切换完成后，自动升到目标转速3000r/min。1.2 同期并网发电机并网条件为：发电机侧与电网侧的三相电压波形一致，即频率、相位、电压、相序相同。改变汽轮发电机转速即可改变频率和相位；改变发电机的励磁电流即可改变电压；相序由发电机的接线确定。通常由电气的自动准同期装置检测发电机侧与电网侧的三相电压波形，判断同期条件是否满足，并分别向汽机控制系统DEH和发电机控制系统AVR发出增减指令，相应分别调整频率、相位和电压。满足并网条件时，自动准同期装置发出合闸指令，使发电机主油开关合闸。 DEH可与自动准同期装置配合， 将机组转速调整

7、到电网同步转速，以便迅速完成并网操作。并网时，自动使发电机带上初负荷。在ATC方式下，转速在3000±15r/min内，在热应力计算有效的情况下，若高压调节级处转子的中心孔温度大于182，且中压第一级处转子的中心孔温度大于190，发电机无报警，则向电气发出可以并网信号。自动同期：转速在3000±15r/min内，电气投入自动准同期装置时，向DEH发出自动同期请求信号，DEH操作员点按 “同期方式”按钮，即可转为同期方式。在同期方式下，DEH接受自动准同期装置来的转速增减信号后，给定转速以60r/min/min的变化率变化。转速只能在29853015r/min内变化。发电机与

8、电网连接的状态称为并网，断开的状态称为脱网。脱网状态下，转速由汽轮机转速调节系统控制的进汽量确定，DEH为转速PID调节。并网状态下，转速由电网中总的发电量和用电量共同确定，一般平衡在3000r/min左右，发电机功率由汽轮机的进汽量确定确定，DEH为阀控方式或功率PID调节。为确保DEH的控制方式与发电机和电网连接的状态一致，系统中采用了三个并网信号、三个油开关跳闸信号，采用三取二逻辑。DEH内部逻辑在两信号一致时状态反转，两信号矛盾时保持原状态不变。并网带初负荷： 发电机并网时，总阀位给定在原值上阶跃增加a值，并转为DEH阀控方式。在额定主汽压力下，a值为4%。电气做假并网试验前，必须注意

9、送给DEH的发电机已并网信号！以避免油开关合闸时，而实际没并网，造成转速突变。1.3 DEH阀控方式并网后，DEH自动由转速PID控制切换为DEH阀控方式，并使发电机带上初负荷，以避免出现逆功率。机组并网后，DEH功控、DEH压控未投入时，若无以下情况即转为DEH阀控方式，若出现以下情况，汽机调节阀由相应逻辑控制：l 快卸负荷动作l 主汽压力低限制动作l 真空低限制动作l 高负荷限制动作l 阀位限制动作l 六个高调门伺服控制单元均为紧急手动方式在DEH阀控方式下，司机通过主控画面可设置目标阀位和阀位变化率或按增、减按钮改变DEH总阀位给定值（单位为%），改变汽轮机调节阀的开度，从而调整机组负荷

10、。按增、减按钮时总阀位给定值速率为60%/min。本方式具有一次调频功能，当发生小网或孤网运行时，只能采用阀控方式运行。1.4 功控方式功控方式未投入时，目标功率、给定功率等于实际功率；DEH功控PID输出跟踪DEH总阀位给定。在功控方式下，司机通过主控画面可设置目标功率和负荷率，由PID调节器自动控制机组负荷。在热应力控制投入下，热应力计算程序分别给出建议升负荷率、降负荷率。实际负荷率为操作员设定的负荷率与热应力计算程序给出的负荷率小选值。负荷在5-315MW内、无限制动作，方可投入负荷反馈。功率给定与实际功率的偏差大于±30MW时即退出功控方式。功控方式具有一次调频功能。只有当机

11、组在大电网中并列运行时，才能采用功控方式；当发生小电网或孤网运行时，必须退出功控方式。1.5 压控方式在压控方式下，司机通过主控画面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。压力给定与实际压力的偏差大于±10%时即退出压控方式，转为阀控方式运行。主汽压力反馈投入条件： 5MPa <主汽压力< 17Mpa、无限制动作、转速偏差小于15r/min。额定主汽压力为16.7MPa。在锅炉辅机系统发生故障，发出快卸信号时，可自动投入压控方式，由汽机维持主汽压力。1.6 CCS方式在信号无故障、无限制动作、转速偏差小于15r/min时，若协调给定值与总阀位给定的偏差

12、在5%以内，可投入CCS方式。在CCS方式下，DEH的总阀位给定跟着CCS给定变。1.7 一次调频将给定转速与实际转速的偏差，经过不等率处理后，生成一次调频给定。此一次调频给定可作用在功率给定上、或阀控给定上。转速与3000r/min的偏差超过±15r/min时，退出汽机压控方式、CCS方式，转为阀控方式。不调频死区在010r/min内连续可调，初值为2r/min。不等率在3%6%内连续可调，初值为4.5%。在小网或孤网运行期间，不得退出一次调频，不调频死区应设置为0。2 限制保护功能2.1 超速限制在油开关跳闸期间，当转速超过3090r/min时，关调门。当转速小于3060r/mi

13、n时，控制系统恢复到转速控制方式运行，调门开度受转速PID控制。在负荷大于10%期间，发生油开关跳闸时，控制系统切换到转速PID方式，目标给定等于3000r/min，调门立即关闭2秒后控制恢复到转速PID方式，将机组转速维持到3000r/min。中压缸排汽压力功率>80% ，快关中压调节阀0.5秒，10秒后才能进行下一次。2.2 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6%/min的速率减到此限制值。阀位限制动作时，退出汽机压控、功控方式。2.3 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

14、定以60%/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%。操作员可在50%110%范围内修改高负荷限制值。2.4 低负荷限制在机组并网后，转速在29853015r/min范围内，若负荷小于5%，低负荷限制动作。，汽机总阀位给定以60%/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%。操作员可投入退出此功能。2.5 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。主汽压力低于主汽压力限制值时，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60%/min的速率下降，直到实际主汽压力

15、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：主汽压力>90%，主汽压力>主汽压力限制值 + 0.35Mpa。主汽压力限制值可在515MPa范围内设置。主汽压力低限制功能可由操作员投入、退出。2.6 快卸负荷锅炉系统主、辅机故障时，快卸负荷动作。若快卸负荷动作，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下限值见表：快卸条件下降速率负荷下限值1两台磨跳闸50%/min30MW2一台给泵、风机跳闸100%/min

16、60MW3一台磨跳闸200%/min60MW 快卸负荷功能可由操作员投入、退出。2.7 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60%/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）315252173110470真空低限制功能可由操作员投入、退出。2.8 超速保护l 机械飞锤，整定到33003330r/min。l TSI系统3取2超速保护，动作转速3300 r/min。l DEH 3取2测速板硬件超速保

17、护，动作转速3300 r/min。l DEH软件组态3取2超速保护，动作转速3300 r/min。2.9 打闸除超速保护打闸外，还有：按手操盘打闸按钮ETS打闸接点闭合 脱网状态下，测速通道全故障 脱网状态下，所有阀到紧急手动 所有阀整定时，转速大于100 r/min 机械式就地打闸在打闸开出或判断已跳闸时，一次安全电压消失，DEH使AST、OPC及中压主汽门、调门的电磁阀带电，伺服阀也处于关门的方向，AST安全油、OPC快关油消失，主汽门、调门迅速关闭。2.10 挂闸在ATC方式下，有ATC允许冲转信号时才能进行挂闸操作。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

18、跳闸状态。在机组已跳闸、所有进汽阀门全关、且无打闸信号的条件下，操作员按挂闸按钮后，一次安全电压建立，挂闸电磁阀带电、四个高压遮断电磁阀失电；高压安全油压建立，2秒后判断机组已挂闸，挂闸电磁阀失电，挂闸操作完成。若20秒内机组无已挂闸信号，则挂闸失败，一次安全电压消失，挂闸电磁阀失电。已挂闸后运行按钮灯亮前，DEH使OPC及中压主汽门、调门的电磁阀带电，伺服阀也处于关门的方向，使主汽门、调门保持关闭状态。2.11 启动方式选择本机为高中压联合启动方式（用高主门和中调门控制蒸汽流量，实现转速控制）2.12 运行在机组已挂闸时，操作员按运行按钮后，DEH使OPC及中压主汽门、调门的电磁阀失电，中压

19、主汽门全开，运行按钮点亮。若采用主汽门启动方式，则高压调节阀全开。若采用调节阀启动方式，则高压主汽门全开。给定转速等于当前转速，转速PID开始工作。刚运行时，若为主汽门冲转方式，高压主汽门及中压调节阀开度随转速PID变化；当转速升到大于等于阀切换转速后，由运行人员操作转为调节阀冲转方式，即高压主汽门全开、高压调节阀开度随转速PID变化。刚运行时，若为调节阀冲转方式，高压调节阀及中压调节阀开度随转速PID变化。3 试验系统功能DEH阀门试验3.1 超速保护试验用于检验各超速保护的动作转速。如果试验允许按钮未投入，目标转速最大值为3060 r/min。作超速保护试验时，必须点亮“试验允许”按钮，此

20、时目标转速最大值为3360 r/min，以便能提升机组转速。作飞锤超速试验时，点亮“机械试验允许”按钮；DEH超速保护动作值自动改为3390 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。作电气超速试验时，点亮“110%试验允许”按钮；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。所有超速试验均屏蔽了其前一等级的保护3.2 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。转速从3000 r/min降到1000 r/min以下，则表明阀门严密性合格。试验结束时，必须打闸重新冲转。才能进行别的试验或者升降负荷，3.3 注油试验在机

21、组正常运行期间，可在现场按照哈尔滨汽轮机厂提供的喷油试验操作要求进行注油试验，活动机械飞锤。注意若操作不当可能造成机组打闸停机！3.4 阀门活动试验在机组正常运行期间，可对高中压、左右侧油动机分组进行全行程活动试验。试验必须在单阀方式下进行。活动左侧高压油动机时，左侧高压调节阀油动机CV1、CV3以30%/min的速率逐渐关闭；2个高压调节阀油动机全关后，左侧高压主汽门油动机迅速关闭；左侧高压主汽门油动机再迅速全开，3个高压调节阀油动机再以30%/min的速率逐渐开到阀位指令指定的位置，试验结束。为了减少试验对负荷的扰动，应在负荷>5%，压力>25%，压力<105%，负荷&l

22、t;10+0.7375(TP%-25)范围内进行活动试验。在试验期间应投入功率反馈。其它组油动机的试验过程与上类似。3.5 高压遮断模块试验可在线进行试验，用于检验高压遮断模块动作是否灵活。正常运行时，4个高压遮断电磁阀均失电，高压遮断模块中点油压监视压力开关一个动作，另一个复位。试验过程为：试验高压侧电磁阀时，此电磁阀带电，两个压力开关均动作，试验成功后此电磁阀恢复失电状态。其余电磁阀试验类似。3.6 抗燃油报警抗燃油压低报警：小于10MPa。抗燃油温低报警；小于35。抗燃油温高报警；大于55。4 辅助系统功能4.1 自动判断热状态根据机组冲转前DEH挂闸运行时第一级金属温度T的大小，将机组

23、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1500冷态100 r/min/min15003000温态200 r/min/min30004000热态300 r/min/min4000T极热态400 r/min/min4.2 阀门管理阀门配汽方式有单阀、顺序阀两种，可兼顾热经济性及寿命损耗。首次大于50%负荷后或热态、极热态启动，即可进行单阀、顺序阀转换。为减少对负荷的扰动，转换过程需10分钟时间。在阀切换完成后，若主汽压力大于12Mpa，且总阀位给定小于1%时，即强迫转为顺序阀，以便转速控制稳定。中调门只有单阀方式，保证中压缸进汽部分温度均衡。4.3

24、阀门整定阀门整定方式下，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和硬操盘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。 4.4 阀门维修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

25、于1%；动态响应迅速，阶跃响应时间小于1秒；振荡次数小于3次。4.5 仿真试验在机组已跳闸时，可进入DEH仿真方式。在DEH仿真方式下，算法组态中的仿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，计算出相关的转速、功率、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。注意，仿真试验结束，必须解除仿真试验状态，如果不解除，会对后面的汽机实际冲转造成严重后果！5 ATC控制DEH采集高压第一级蒸汽温度(左)、 高压第一级蒸汽温度(右)和 第一级金属温度；中压第一级蒸汽温度(左)、中压第一级蒸汽温度(右)和中压缸隔板套金属

26、温度；通过简化模型分别计算出高中压转子表面、中心孔、体积温度以及应力比率。根据体积温度及应力比率的大小给出负荷率。在ATC方式投入时，实际升速率、负荷率为操作员设置与ATC建议的小选值。在ATC方式下，机组冲转时自动设置目标转速初始值为3000r/min。在整个升速过程中，操作员可随时修改目标转速值。在ATC方式下，自动设置升速率分别为：100、200、400r/min/min。在ATC方式下，自动设置负荷率：根据当前及预测的应力比率在030MW/min范围内，分别给出升降负荷率。禁止冲转条件；l 轴向位移大报警：小于-0.9mm，大于0.9mm。l 偏心大报警：大于0.0254mm。l 真空

27、低报警：大于-75.3KPa。l 低压胀差大报警：小于-0.76mm，大于15.7mm。l 轴承金属温度高报警：支持轴承大于107；推力轴承大于99。l 轴承回油温度高报警：大于77。l 蒸汽室金属温差大报警：汽室内左壁与汽室外左壁、汽室内右壁与汽室外右壁温差大于55。l 汽轮机进水检测温差大报警：中压上缸进水检测（进汽侧）与中压下缸进水检测（进汽侧）、中压上缸进水检测（排汽侧）与中压下缸进水检测（排汽侧）、高压缸上半调端金属(排汽侧)与高压缸下半调端金属(排汽侧)的温差超过42，且下缸温度低于上缸，则被认为是一次进水事故。l 润滑油压低报警：小于0.049MPa。l 润滑油温低报警：小于38

28、。l 蒸汽/金属温度不匹配：主蒸汽的压力、温度计算出的温度值与第一级金属温度比较，小于-20，大于90；再热汽的温度与中压缸隔板套金属温度比较，小于12，大于122。l 主汽温度报警：在第一级金属温度小于150的情况下，主汽温度的过热度小于56，主汽温度大于427。l 主汽温度低报警：小于饱和温度+10；热涵小于2812KJ/Kg。l 主汽压低报警：小于4.137MPa。600r/min第一暖机点保持条件：l 轴向位移大报警：小于-0.9mm，大于0.9mm。l 偏心大报警：大于0.0762mm。l 低压胀差大报警：小于-0.76mm，大于15.7mm。l 轴承金属温度高报警：支持轴承大于10

29、7；推力轴承大于99。l 轴承回油温度高报警：大于77。l 蒸汽室金属温差大报警：汽室内左壁与汽室外左壁、汽室内右壁与汽室外右壁温差大于55。l 汽轮机进水检测温差大报警：中压上缸进水检测（进汽侧）与中压下缸进水检测（进汽侧）、中压上缸进水检测（排汽侧）与中压下缸进水检测（排汽侧）、高压缸上半调端金属(排汽侧)与高压缸下半调端金属(排汽侧)的温差超过42，且下缸温度低于上缸，则被认为是一次进水事故。l 润滑油压低报警：小于0.049MPa。l 润滑油温低报警：小于38。l 主汽温度低报警：小于饱和温度+10；热涵小于2812KJ/Kg。l 主汽压低报警：小于4.137MPa。l 轴承振动大报警

30、：16#轴承X、Y振动大于125m。2300r/min第二暖机点保持条件：l 轴向位移大报警：小于-0.9mm，大于0.9mm。l 低压胀差大报警：小于-0.76mm，大于15.7mm。l 轴承金属温度高报警：支持轴承大于107；推力轴承大于99。l 轴承回油温度高报警：大于77。l 蒸汽室金属温差大报警：汽室内左壁与汽室外左壁、汽室内右壁与汽室外右壁温差大于55。l 汽轮机进水检测温差大报警：中压上缸进水检测（进汽侧）与中压下缸进水检测（进汽侧）、中压上缸进水检测（排汽侧）与中压下缸进水检测（排汽侧）、高压缸上半调端金属(排汽侧)与高压缸下半调端金属(排汽侧)的温差超过42，且下缸温度低于上

31、缸，则被认为是一次进水事故。l 润滑油压低报警：小于0.049MPa。l 润滑油温低报警：小于38。l 主汽温度低报警：小于饱和温度+10；热涵小于2812KJ/Kg。l 主汽压低报警：小于4.137MPa。l 预测应力比率高报警：预测的高压最大应力比率绝对值大于85%、预测的中压最大应力比率绝对值大于85%。l 应力比率高报警：计算的高压最大应力比率绝对值大于85%、计算的中压最大应力比率绝对值大于85%。l 中心孔温度低报警：计算的高压中心孔温度小于176、计算的中压中心孔温度小于153。l 发电机故障3000r/min额定转速暖机点保持条件：l 轴向位移大报警：小于-0.9mm，大于0.9mm。l 低压胀差大报警：小于-0.76mm，大于15.7mm。l 轴承金属温度高报警：支持轴承大于107；推力轴承大于99。l 轴承回油温度高报警：大于77。l 蒸汽室金属温差大报警：汽室内左壁与汽室外左壁、汽室内右壁与汽室外右壁温差大于55。l 汽轮机进水检测温差大报警：中压上缸进水检测（进汽侧）与中压下缸进水检测（进汽侧）、中压上缸进水检测（排汽侧）与中压下缸进水检测（排汽侧）、高压缸上半调端金属(排汽侧)与高压缸下半调端金属(排汽侧)的温差超过42，且下缸温