汽轮机数字电液控制系统（DEH）之一

汽轮机数字电液控制系统（DEH）之⼀
为了维持电⽹频率，要求汽轮机的转速稳定在额定转速附近很⼩的⼀个范围内，通常规定此范围为±1.5－3.0r/min,为此，汽轮机必须配备可靠的⾃动控制系统。

历经以下发展：
1，机械液压式控制系统（mechanical hydraulic control, MHC).简称液调。

2，电⽓液压式控制系统（electric hydraulic control, EHC).简称电液控制。

3，模拟式电⽓液压控制系统（analog eletric hydraulic control, AEH).简称模拟电调。

4，数字式电⽓液压控制系统(digital electric hydraulic control, DEH).简称数字电调。

其特点：控制器⽤数字计算机实现，执⾏部件保留原有的液压执⾏机构。

汽轮机控制的基本要求为控制汽轮机的转速与电⽹频率同步及控制汽轮机的功率满⾜外界负荷的需求，即要满⾜转速和功率之间⼀定的静态关系，并要求动态特性不能偏离静态特性太远。

转速信号取⾃汽轮机主轴转速，功率信号取⾃发电机电功率。

DEH系统的组成。

1，电⼦控制器。

计算机，数模插件，接⼝，电源设备。

2，操作系统。

3，油系统。

⾼压控制油，润滑油。

⾼压油（EH）采⽤三芳基磷酸脂抗燃油，供油压⼒12.42－14.47MPa。

润滑油1.44－1.69MPa的透平油。

4，执⾏机构。

伺服放⼤器，电液转换器和具有快关、隔离和逆⽌装置的单侧滑动机组成，负责带动⾼压主汽阀、⾼压控制汽阀和中压主汽阀、中压控制汽阀。

5，保护系统。

6个电磁阀。

其中两个⽤于超速时关闭⾼、中压控制汽阀，其余⽤于严重超速（110%n）、轴承油压低、EH油压低、推⼒轴承磨损过⼤、凝汽器真空过低等情况下的危急遮断和⼿动停机。

DEH控制系统的功能
1，汽轮机⾃动程序控制（ATC）功能
⽤最⼤的速率与最短的时间实现机组启动过程的全部⾃动化。

ATC允许机组有半途⽽废启动和热态启动两种⽅式。

冷态启动过程包括从盘车、升速、并⽹到带负荷，其间各种启动的操作、阀门的切换等全过程均由计算机⾃动进⾏控制。

2，汽轮机⾃动控制功能
包括转速的⾃动控制、负荷的⾃动控制、压⼒控制（如机前压⼒控制和再热汽压⼒控制）、⾃动减负荷等。

3，汽轮机的⾃动保护功能
（1)超速保护（OPC）。

只涉及控制汽阀。

转速达到103%n快关中压控制汽阀；在103%到110%n时，超速控制系统通过OPC电磁阀快关⾼、中压控制汽阀，实现对机组的超速保护。

（2）危急遮断控制（ETS）。

ETS系统检测到机组超速达到110%n，或其他安全指标达到安全界限后，通过AST电磁阀关闭所有的主汽阀和控制汽阀，实⾏紧急停机。

（3）机械超速保护和⼿动脱扣。

4,机组和DEH系统的监控功能
内容：操作状态按钮指⽰，状态指⽰和CRT画⾯，重要通道，电源和内部程序的运⾏情况等。

DEH的⾃动控制系统
包括：转速控制、负荷控制、阀门控制、机前压⼒控制、⾃动同步、⾃动减负荷。

1，转速控制
实现⼤范围的转速⾃动控制，使汽轮机从盘车转速逐渐升到并⽹前的转速，调整范围为50-3300r/min，控制精确度为正负1－2r/min。

升速过程中如果汽轮机出现⼯况异常，如振动过⼤，转⼦热应⼒过⼤等，应该采取闭锁升速的措施保持转速不变，等⼯况正常后继续升速。

汽轮发电机组过临界转速时，电调系统应能⾃动提⾼升速率使机组快速跃过临界转速。

2，负荷控制
负荷控制系统是在汽轮机启动升速过程结束，机组已完成并⽹任务后开始⼯作的。

有协调控制CCS，操作员⾃动和⼿动控制三种基本运⾏⽅式。

3，阀门控制
每只⾼压控制汽阀有⼀个独⽴的伺服控制回路。

全周进汽：所有⾼压控制汽阀开启⽅式相同，各阀开度⼀样，像是⼀个阀控制，故⼜称单阀⽅式。

优点：使⾼压缸第⼀级汽室内温度的分布⽐较均匀，减⼩机组的热应⼒。

缺点：所有的控制汽阀都处于⾮全开状态，节流损失较⼤，降低了机组的热效率。

部分进汽：各⾼压调门按预先设定的开启顺序依次开启，各控制汽门累加流量呈线性变化，⼜称多调控制。

优点：热效率较⾼。

缺点：负荷变动时，由于进汽位置的不对称，第⼀级汽室内的温度分布不均匀，转⼦和静⼦之间的温差较⼤，热应⼤较⼤。

操作台设单阀控制，多阀控制按钮，能在2到3分钟内⽆扰动完成单阀控制与多阀控制的相互转换。

4，机前压⼒控制
机前压⼒控制⽤来防⽌主蒸汽压⼒变化过快时，湿蒸汽进⼊汽轮机。

5，⾃动同步（AS）
在发电机并⽹前，⾃动同步控制回路通过对电⽹频率和发电机频率的偏差⽐较，⾃动校正汽轮机转速定值，使发电机频率始终随电⽹频率变化，且保持⼤于电⽹频率0.05Hz，直⾄并⽹完成。

6，⾃动减负荷
RUN BACK (RB)
Fast Cut Back(FCB)
汽轮机⾃动控制ATC
ATC（Automatic Turbine Control)是⾃动透平控制的简称。

其能⾃动完成汽轮机从启动准备开始直⾄带满负荷为⽌的全部操作。

DEH的液压伺服系统
包括EH油系统、电液执⾏机构两部分。

DEH的保护和危急遮断系统
1,超速保护系统OPC
中压控制阀门快关作⽤（close intercepter valve,CIV),失负荷预测(load drop anticipator,LDA),超速控制。

A,当汽轮机的机械功和发电机的电功率产⽣偏差且超过某⼀预定值时，保护逻辑就使CIV触发器翻转，实现关闭中压控制阀的功能。

汽轮机机械功率是由装在中压缸排汽⼝的压⼒变送器所提供的信号来表⽰的。

发电机电功率信号是由⼀个三相功率变送器提供的。

B,机组在运⾏过程中，如果出现下列条件中的任⼀条，就可判定机组是全部甩负荷：
汽轮机功率在额定功率的30%以上，且发电机的励磁电路断开
再热压⼒变送器出现低限故障，且发电机励磁电路断开
C，当机组转速超过额定转速的103%且信号可靠时，超速控制系统将⾼压控制汽阀和中压控制汽阀关闭。

危急遮断系统
危急庶断系统由⼀个带有四只⾃动停机遮断电磁阀（AST电磁阀）和两只超速保护控制阀(OPC电磁阀）的危急遮断控制块、隔膜阀，空⽓引导阀、两个单向阀和⼏只压⼒开关等所组成。