汽轮机调节及保护系统(鹤壁)

• ATC系统的负荷控制从机组带初始负荷直 到目标负荷。它能最短时间实现所需的负 荷变动，负荷变化率取最小值。 • ⑴由转子变化锅炉所允许的负荷变化率 • ⑵由运行人员根据各种原因，包括电厂其 他设备的运行状况而给出的负荷变化率 • ⑶由DCS系统给出的负荷变化率
第四节 DEH的液压伺服系统 • 液压部分由高压伺服系统（液压控制系 统）、高压遮断系统、 低压遮断系统和液 压供油系统等几部分组成。
• 3．单向阀（逆止阀） • 4．空气引导阀 • （二）机械超速危急遮断系统
第六节 高压供油系统
液压油供油系统
主机液压油采用磷酸酯抗燃油系统 为各阀门的油动机提供符合标准的高压驱 动油（压力14.0±0.5MPa）。
系统组成
抗燃油供油系统包括油箱及附件、两台100％ 供油泵采用恒压变量柱塞泵，靠压力补偿 容量的交流供油泵、两套抗燃油再生装置、 抗燃油冷却器的冷却水采用式循环冷却 器改变柱塞泵行程对系统油压进行调节， 两台 100％容量的冷油器、蓄能器、油过滤 水，冷却水温度按38℃设计。 正常运行时供油泵一运一备，备用泵靠压 器、油温调节装置、阀门泄压阀等部件。 力开关投入。
7）发电机故障保护。 8）DEH保护跳机。 9）MFT。 10）汽机、发电机制造厂要求的其他保护项目。
技术 数据
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DEH性能指标
–空转转速波动:≤±1r/min
–转速控制范围最高可达3600r/min。
–负荷控制精度≤±3MW
–负荷控制范围 0～690MW。
–控制系统不灵敏度:≤0.06％。
–速度不等率4.5％ 3～5％手动连续离线可调。
• 四、转速控制回路
• 五、负荷控制回路
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六、汽轮机启停和运行中的监视 ⑴图像显示 ⑵以曲线或棒图显示各种过程变量的变化 ⑶报警显示 ⑷制表记录和打印 ⑸显示操作指导
七、汽轮机自启动及负荷自动控制（ATC） • 从盘车转速到同步转速的过程中 • ⑴发出冲转指令 • ⑵在冲转过程中，如遇有关参数超过报警值，将 立即转入转速保持 • ⑶按程序规定升速 • ⑷使汽轮机加速到接近同步转速，然后向自动同 步装置发出信号，ATC的升速程序结束；汽轮发 电机的并网由自动同期装置发出指令来完成。并 网后DEH控制汽轮发电机组带初始负荷
供油口（三个压力油、一个安全 油、两个小机压力油）
EH油系统布置（侧视）
压力表及 压力开关 蓄能 器 加热 器 抗燃 油泵泵
油箱
EH油系统布置（正视）
循环 泵
抗燃 油泵
抗燃油泵型式、台数 抗燃油牌号 抗燃油系统装油量 抗燃油泵出口压力 抗燃油泵供油量 抗燃油箱容量 抗燃油冷却器型式、台数 抗燃油冷却器管侧设计压力
–甩全负荷时,最大超速≤7％,可维持空转。 –控制系统可用率≥99.98％。
END
油箱
DEH油压低2/3 （7.8±0.2MPa) 停机
油压低 （9.2±0.2MPa） 联泵
P T
温控阀
液压油供油系统
M
蓄能器
再生 循环泵
M
油泵试验 电磁阀 去各 阀门
M
M
接闭 式水
变量柱 塞泵
再生 装置
控制柜 冷却水出口 回油口
液位 开关
EH油系统布置（俯视）
六个蓄 能器 冷却 水进 口 空气 呼吸器 冷油器（两台）
3. 选择高中压缸联合启动或中压缸启动方式 , 可实现阀门管理；
可实现定滑定启动。
4.ATS 自动启动方式时 , 机组将由转子热应力大小及振动、胀
差等参数来确定目标值和速率(负荷率),自动启动。
5.具有完善的超速控制及超速保护功能
6.可在线分组进行高、中压主汽调节阀活动试验 7.可实现远方喷油试验和机械、电气超速试验 8.具有TPC主汽压力低保护功能 9.具有三档快卸负荷(RUN BACK)功能 。 10.启停过程中可发出自动疏水控制信号 11.具有负荷限制功能 12.可与CCS(协调控制系统)配合,完成机炉协调功能.
自动控制和联锁说明
汽机ETS至少有下列跳闸保护条件： 1）手动停机（双按钮控制）。 2）机组超速保护（三个独立于其它系统且来自现 场的转速信号）。
3）凝汽器真空低保护（设三个进口逻辑开关）。
4）机组轴向位移大保护。（三取二）。
5）轴承润滑油压力低保护（设三个进口逻辑开关）。
6）汽机抗燃油压低保护（设三个进口逻辑开关）。
•供油系统的功能是为机组提供高压抗燃油，并由它 驱动伺服系统、高压抗燃油遮断系统。 •伺服系统接受DEH传送来的控制信号，控制汽轮 机各蒸汽阀门的开度。 •高、低压遮断系统主要用于当危及汽轮机本体安全 的情况出现时，迅速关闭汽轮机的所有进汽阀门， 保证汽轮机安全停机。
液压部分功能
• 一、DEH的液压控制系统
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二、DEH系统的控制方式 ⑴手动方式 ⑵操作员自动（OA）方式 ⑶程控方式（ATC） ⑷协调控制方式（CCS） ⑸遥控方式（OA）
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三、DEH系统的主要功能 ⑴转速自动控制 ⑵负荷控制 ⑶阀门试验及阀门管理 ⑷热应力计算和控制功能 ⑸程控启动 ⑹保护功能 ⑺储存、显示、打印 ⑻自动检测 ⑼容错和切换
台
变量柱塞泵、2 磷酸脂抗燃油，NAS 5 级标准
供油系统参数
m
3
1200（kg） 14
MPa（g） m /h m
3 3
8800kg/h 1.6 板式、2 1.6
台 MPa（g）
主机调节保安油系统
1.自动挂闸,完成高压缸及阀壳预暖,自动判断机组的热状态
DEH功能
2. 控制高、中压调门 , 完成从冲转、升速、过临界转速、并网、 初负荷直到目标负荷的全过程
• 二、液压执行机构的工作原理 • ⒈控制型汽阀的工作原理
高压安全油 #1高压调节阀 卸载阀 GV1
遮断电磁阀
蒸汽流向 伺服阀
LVDT
高压EH供油
EH油排油
1号主汽阀
• ⒉控制型汽阀的工作原理
2号主汽阀
⒊快速卸荷阀
4.线性位移差动变送器
• 5．电液转换器 • （1）动圈式电液转换器
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（2）动铁式电液转换器
• （3）碟阀型电液转换器
遮断电 磁阀 主汽阀
中压联合汽阀油动机
调阀 关断阀 伺服阀
快关电 磁阀
快速 卸载阀
油动 机 线性变 送器 试验电 磁阀 开关 反馈
滤网
安全油 压建立
冲 转
失电
挂闸
中联门油动机的动作
失电 DEH阀 位指令 失电
开主 汽门
阀位 反馈 抗燃油 泵起动
第五节汽轮机的保护系统
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⒊再热器对调节特性的影响 汽轮机调节系统按其结构特点可划分为 两种型式即液压调节系统和电液调节系统。 （一）液压调节系统 （二）电液调节系统 1．功频电液调节系统 2．数字电液调节系统 二、汽轮机运行对调节系统性能的要求
第二节 高中压进汽阀门
• 东方；汽机配有4个高压调阀,2个中压调阀，2个 高 主阀及2个中主阀，且中压采用联合汽阀方式。 其中6个调阀和右侧高压主汽阀配伺服阀接受 DEH的调节信号，左侧高压主汽阀及2个中压主 汽阀均采用电磁阀接受DEH开关信号。 • 哈汽：汽机配有4个高压调阀,4个中压调阀，2个 高 主阀及2个中主阀。其中8个调阀和2个高压主 汽阀配伺服阀接受DEH的调节信号，2个中压主 汽阀均采用电磁阀接受DEH开关信号。
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一、危急遮断保护系统 （一）电气危急遮断保护系统 1．超速保护电磁阀（OPC电磁阀） 2．自动停机危急遮断电磁阀（AST电磁阀） 300MW机组的危急跳闸装置监视的项目和控制参数为： 1）超速保护。转速达到110％时遮断机组。 2）轴向位移保护。 3）轴承供油低油压和回油高油温保护。轴承供油油压低到 34.47～48.26kPa时遮断机组。 • 4）EH（抗燃）油低油压保护。EH油压低到9.31MPa时遮 断机组。 • 5）凝汽器低真空保护。汽轮机的排汽压力高于20.33kPa 时遮断机组。
• （1）所有的控制系统都有一套独立的汽阀、油动 机、电液伺服阀（开关型汽阀例外）、隔绝阀、 止回阀、快速卸载阀和滤油器等，各自独立执行 任务。 • （2）所有的油动机都是单侧油动机，其开启依靠 高压动力油，关闭靠弹簧力，这是一种安全型机 构，例如在系统漏“油”时，油动机向关闭方向 动作。 • （3）执行机构是一种组合阀门机构，在油动机的 油缸上有一个控制块的接口，在该块上装有隔绝 阀、快速卸载阀和止回阀，并加上相应的附加组 件构成一个整体，成为具有控制和快关功能的组 合阀门机构。
第三章 汽轮机调节及保安护系统
孙为民
第一节 概述 • 一、汽轮发电机组的调节特性 • 1.转子力矩自平衡特性 • 电力用户对电力的供应有一定量和质的要求。
• • 量的要求：功率的大小 质的要求：一是电压，二是频率。 f
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第三节 DEH调节系统 • 一、DEH系统的组成 • 由数字式控制器、阀门控制器、液压控制 组件、进汽阀门和控制油供油系统组成， 并与工作站、DAS、TSI、OPC、ETS、 AS相连接，还留有与BMS等的通信接口。 • 是分布式控制系统DCS的一个子系统，可 实现机炉协调控制CCS。
• ⒈工作站 • ⒉数字控制器 • ⒊液压控制系统
•
汽轮机调节的任务是及时调整汽轮机的功率， 使它能满足外界负荷变化的需要，同时保证转 速在允许的范围内。
⒉汽轮机的转速调节
当汽轮机单机运行，电功率从零增加到额定 值时，转速相应从n1变到n2，转速的改变值 n=n1-n2与额定转速之比的百分数称为调节系 统的速度变动率（或称为转速不等率）。即