DEH汽机数字电液控制系统
DEH系统简介
伺服阀 快关电磁阀
二、DEH系统调节原理 转 速
功率
当发电机带上负荷时 维持额定转速 转速增加
出现定子电流 产生定子磁场
阻碍转子旋转 开大调门 汽机转速降低
汽机进汽量增加
三、DEH系统组成
常规模件 电子部分 DEH DO、DI、AO、AI、HUB等
专用模件 供油部分
测速模块、伺服模块、同期模块等 油箱、油泵、控制块、滤油器、过滤器、 溢流阀、蓄能器、冷油器、再生装置等 EH油供油系统、油动机、伺服阀、LVDT、 电磁阀等
i衔铁Leabharlann 时针旋转挡板左向偏移左间隙变小右间隙变大 力变滑 变大阀 小,左 右侧 侧压 压力 滑 阀 右 移 油路通, 阀门动
左间隙=右间隙
伺服阀回到零位
滑阀左移 位置反馈= 位置指令 衔铁回到中间位
左压力变小 右压力变大 挡板右移
i=0
LVDT(线性可 变差动变压)是测 量油动机的实际行 程的。伺服卡是通 过LVDT的反馈信 号和指令信号进行 比较后从而输出指 令信号,实现对油 动机的控制。
LVDT是由芯杆、 线圈、外壳等所组成, 主要应用差动变压器 原理工作的。分一个 初级线圈和两个次级 线圈。两个次级线圈 是反向差动连接。当 铁芯与线圈间有相对 移动时,次级线圈感 应出的交流电压经过 整流滤波后成为直流 信号,便变为表示铁 芯与线圈相对位移信 号输出,作为负反馈 。
LVDT 油动机
DEH系统的控制任务: 调节汽轮发电机组的转速、功率,使其满足电网 的要求。
DEH系统的控制对象: 汽轮机,具体来说是汽轮机的进汽阀门。
DEH系统的保安功能: 在紧急情况下,迅速关闭所有进汽阀门来实现跳 闸 DEH系统的监测功能: 在汽轮机启停和运行过程中,对一些重要参数和 状态进行监视、记录和报警。
汽轮机DEH系统介绍
六、部分DEH的画面
西 门 子 百 万 机 组
EH
2011-9-17
六、部分DEH的画面
西 门 子 600MW 机 组
EH
2011-9-17
六、部分DEH的画面
ABB
EH
2011-9-17
谢谢各位!
2011-9-17
2011-9-17
液压部分:伺服阀
伺服阀
在力矩马达中,安装有环 绕在衔铁四周的永久磁铁 磁轭。
2011-9-17
液压部分:伺服阀
伺服阀
在力矩马达线圈中通入电 流会激磁衔铁,并引起其 倾斜。衔铁倾斜方向由电 压极性来确定,倾斜程度 则取决于电流大小。
2011-9-17
液压部分:伺服阀
伺服阀
衔铁倾斜会使挡板更加靠 近一个喷嘴,而远离另一 个喷嘴。
三、DEH系统组成
电子部分 (1)操作员站/工程师站 (2)HUB (网络集线器 ) (3)控制柜 (4)测速模块 :一般有三路测速通道,内部三选中逻辑,可输 出超速限制、超速保护接点信号。 (5)伺服模块:它与伺服阀、油动机、LVDT(位移传感器)等 组成位置随动系统,是DEH控制系统的核心模块 (6)同期模块 :接受同期装置的指令,自动调整机组转速,与电网 频率相适应,为顺利并网提供保证
2011-9-17
液压部分:伺服阀
伺服阀
这样会使主阀两端控制腔 中的压力产生压差 ...
2011-9-17
液压部分:伺服阀
伺服阀
... 引起主阀芯移动,比例阀 有流量输出。 随着主阀芯移动,当两控制 腔中的压力相等时,挡板又 处于两喷嘴中间,这时主阀 芯停止移动。
2011-9-17
液压部分:伺服阀
EH
deh控制系统的工作原理
deh控制系统的工作原理今天咱们来唠唠DEH控制系统的工作原理呀。
DEH呢,全称是数字电液控制系统(Digital Electro - Hydraulic Control System)。
这可是个超级厉害的家伙,就像一个超级智能的大管家,在汽轮机控制领域那可是起着举足轻重的作用呢。
你可以把汽轮机想象成一个超级大力士,它要按照我们的要求去干活,可不能乱来。
这时候DEH控制系统就闪亮登场啦。
它的工作就像是指挥一场超级复杂的交响乐。
从最开始的信号输入说起吧。
DEH控制系统就像长了好多灵敏的小耳朵一样,到处收集信号呢。
比如说转速信号,这就像是告诉控制系统汽轮机这个大力士现在转得多快啦。
还有功率信号,就像在说这个大力士现在出了多少力气干活呢。
这些信号就像是各种小情报,源源不断地传到DEH控制系统这个大司令部里。
那DEH控制系统收到这些信号后要干啥呢?它呀,就开始在自己的小脑袋(其实就是它的控制算法啦)里快速地计算起来。
这个计算过程就像是一个超级聪明的小学生在做超级复杂的数学题。
它要根据这些信号算出应该给汽轮机发出什么样的指令。
然后呢,就到了指令输出的环节啦。
DEH控制系统输出的指令就像是魔法咒语一样,它会控制液压系统。
液压系统呢,就像是一群听话的小木偶,根据指令来调整汽轮机的阀门开度。
比如说,如果汽轮机转得太快了,DEH控制系统就会发出指令让液压系统把进汽阀门关小一点,就像给这个大力士少吃点东西,让它别那么兴奋啦。
如果功率不够呢,就把阀门开大一点,让它多吃点,多出点力气。
在这个过程中呀,DEH控制系统还有个很贴心的功能呢。
它会时刻盯着汽轮机的运行状态,就像一个细心的妈妈看着自己的宝宝一样。
如果发现有什么异常情况,比如说某个部件的温度过高啦,或者振动太大啦,它就会迅速地调整指令,来保护汽轮机这个宝贝。
而且哦,DEH控制系统还很有“远见”呢。
它不仅仅是对当前的情况做出反应,还能根据一些预设的目标来提前规划。
就像是你要去旅行,它已经提前把路线都规划好啦,然后根据路上的实际情况不断调整,确保能顺利到达目的地。
新华汽轮机数字式电液控制系统DEH
汽轮机数字式电液控制系统D E H-V介绍新华控制工程有限公司是国内最早研制DEH系统的公司,从1996年开始,新华公司在为新建机组配套300MW、600MW机组DEH、MEH系统的同时,还积极参与了国产和进口老机组的技术改造工作。
在原先DEH -IIIA的基础上,以分散控制系统XDPS-400E系统为基础,开发了适应性更强的DEH-V系统。
DEH-V系统同时可以将在XDPS400E平台上开发的给水泵汽轮机控制系统MEH、汽轮机旁路控制系统BPC、汽轮机保护系统ETS、汽轮机监测仪表系统TSI、汽轮机故障诊断系统TCM、汽轮机寿命管理系统Sailor、全厂仿真系统Simpanel 等集成为一体,组成汽轮机岛控制系统,简称ATM。
DEH-V系统结构图1DEH-V系统组成DEH-V控制系统硬件由控制机柜、操作盘、连接电缆、人机界面等组成。
控制柜内包括冗余处理单元DPU,I/O控制模件及端子模件、交流电源配电箱、冗余直流电源以及相互之间的连接预制电缆等,完成将各种现场信号采集处理及指令操作等。
操作盘是可选的,用来在自动控制系统故障情况下,维持机组运行或在线处理、更换部件时使用。
专用卡件除与DCS系统一致的AI AO DI DO卡件外,DEH-V专用卡件包括:VPC模件用于汽轮机阀门伺服驱动控制。
VPC模件与电液转换器一一对应,该模件与功率放大模件相配合,可以实现对高压抗燃油或低压透平油系统电液转换器的驱动。
VPC模件还具有手动、智能数字整定、反馈信号智能选择、自动切换、跟踪功能,以及与液压安全油系统的联锁保护功能。
SDP模件检测汽轮机转速,并判断是否超过超速保护与控制设定值,同时该模件还具有甩负荷预测(LDA)功能、功率-负荷不平衡(PLU)功能等,在DEH-V中采用了3块独立的SDP模件,其输出结果进行“3选2”判断,可以最大程度上防止误动和拒动。
冗余总线冗余总线SDP超速保护原理图LPC模件做为可选设备,主要为中、小型机组的紧急停机系统而设计。
汽轮机DEH系统介绍
汽轮机DEH系统介绍汽轮机DEH系统介绍---------------------------------------------------------1.引言在汽轮机发电厂中,DEH (Digital ElectroHydraulic Governors)系统是一种广泛应用的控制系统,它采用数字化电液控制技术,用于调节汽轮机的运行参数,实现稳定的发电过程。
本文将对汽轮机DEH系统的功能、组成、工作原理以及常见问题进行详细介绍。
2.DEH系统概述DEH系统是汽轮机的核心控制系统,主要用于控制并维持汽轮机运行在稳定的工作状态。
该系统通过电液传动装置实现对汽轮机的转速、负荷、汽门、调速器等参数的精确控制。
3.DEH系统组成3.1 数字控制器:DEH系统的控制核心,负责处理各类输入信号,并通过输出信号控制电液传动装置。
3.2 电液传动装置:将数字控制器输出的电信号转换为液压信号,通过推杆或伺服阀控制汽轮机的调节部件,如汽门等。
3.3 传感器及信号输入模块:收集汽轮机运行相关参数的传感器,如转速传感器、温度传感器等,并将传感器信号转换为数字信号输入给数字控制器。
3.4 接口模块:负责数字控制器与其他系统的通信,如监控系统、SCADA系统等。
4.DEH系统工作原理4.1 模式选择:DEH系统根据运行需求选择适当的模式,如恒速模式、恒功率模式等。
4.2 信号采集与处理:DEH系统通过传感器采集汽轮机运行参数的实时信号,并经过数字控制器进行处理。
4.3 控制信号计算:根据信号处理结果,数字控制器计算出相应的控制信号,并输出给电液传动装置。
4.4 电液传动装置控制:电液传动装置将数字控制器输出的电信号转换为液压信号,并通过推杆或伺服阀实现对汽轮机调节部件的精确控制。
4.5 参数反馈与调整:DEH系统根据反馈的参数值对控制信号进行调整,以保持汽轮机运行在稳定的工作状态。
5.DEH系统常见问题5.1 故障诊断:DEH系统能够实时监测汽轮机运行状态,并对故障进行诊断,提供相应的故障信息。
MW汽轮机DEH系统介绍
超速试验
• DEH电气超速试验 • 机械超速试验 • 阀门活动试验 阀门活动试验允许条件: • 所有主汽阀全开; • 负荷在(400,480)MW内;自动状态; • 非CCS方式;
• MSV阀活动试验:右侧开始试验时, MSV1以10%/秒的速度从全开位到全关位, 当MSV1关到10%时,MSV1快关阀带电, 全关到零位,然后,MSV1快关阀失电, MSV1以10%/秒的速度从全关位到全开位; 左侧开始试验时,MSV2试验电磁阀带电, MSV2从全开位到全关位,当MSV2关到 10%时,MSV2快关阀带电,全关到零位, 然后,MSV2试验电磁阀及快关阀失电, MSV2从全关位到全开位。
高压遮断电磁阀试验
阀门严密性试验
汽轮机启机后并网之前,应进行主汽阀和调 节阀的严密性试验。即在额定真空时,当高、 中压主汽阀或高、中压调节阀关闭以后,汽 轮机转速应迅速下降至转速n以下,n可按下 式进行计算:
n=P/P01000r/min
P为当前主蒸汽压力,应不低于50%额定主 蒸汽压力
P0为额定主蒸汽压力
EH油系统 油动机、伺服阀、电磁阀、LVDT等
控制柜
• 本装置共有2个机柜,安装了DEH的 大多数重要板件及相关连接件、接线、 电缆
控制系统配置
DEH控制系统处理机FCP270为两对,第一对 定义为基本控制站(CP10D1),完成超速保护 和汽轮机基本控制功能; 第二对定义为ATC控制站(CP10D2),完成汽 轮机ATC控制和在线试验的功能
• 汽机已挂闸;
• 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,当机组 转速大于100r/min时,DEH将自动打闸。 即汽机转速必须小于100r/min。
DEH系统介绍
LVDT接线有两种情况: 1、零点在里:铁芯向外拉时输出信号增大。 1——红 2——蓝 3——黄 2、零点在外:铁芯向里推时输出型号增大。 1——黄 2——蓝 3——红
2017/1/11
棕 1P+
1S+ 绿
黄 1P+
1S+黑
1S- 黑
2S+ 蓝
1S-- 绿 2S+红
黄 1P-
2S- 红 棕 1P--
2017/1/11
S值: S值为伺服阀的输入电压值。它代 表伺服阀的机械偏置大小,S值为正时 ,说明伺服阀为负偏置。反之,若S值 为0或负值时,则伺服阀机械偏置为零 或正偏。此时,当伺服阀失电后,调门 会关的很慢或者反而开大,说明伺服阀 机械偏置不正确。有时滤网或喷嘴堵也 会造成S值的波动。此时,油动机将无 法控制,需要更换伺服阀。
2017/1/11
出现定子电流 产生定子磁场
维持额定转速
阻碍转子旋转 开调门 汽机转速降低
汽机进汽量增加
2017/1/11
一次调频的工作原理是将机组的实际转速与额定转 速(3000转/分)比较后的差值经“死区——线性—— 限幅”的非线性函数处理后,得到的转速差直接动作调 门(非功控时)。以保证机组负荷满足电网要求。
2017/1/11
阀门严密性试验及阀门活动试验
阀门严密性试验分为主汽门严密性试验和调门 严密性试验。 主门严密性试验是关闭所有主汽门,开启 所有调节门。调门严密性试验是关闭所有调节 门,开启所有主汽门。DEH同时记录下转速惰 走时间,计算当前工况下的严密性指标,判断 严密性是否合格。 阀门活动试验是为了防止阀门卡涩,DEH系统 可以对所有阀门进行全行程或部分行程试验。
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍1: TSI系统介绍1.1 TSI系统概述TSI(Turbine Supervisory Instrumentation)系统,又称为汽轮机监控系统,是用于对汽轮机性能进行监测和控制的关键系统。
它通过对汽轮机的各项性能参数进行实时监测和分析,确保汽轮机的运行安全稳定,并及时发现并修复潜在的故障。
1.2 TSI系统功能- 实时监测汽轮机的振动、温度、压力等关键参数;- 分析并预测汽轮机的运行状态,并给出相应的报警和建议;- 调整汽轮机的控制参数,以优化汽轮机的性能;- 存储和记录汽轮机的历史运行数据,方便后续分析和评估。
1.3 TSI系统组成TSI系统由传感器、数据采集设备、监控软件和人机界面等多个组件组成。
其中传感器用于对汽轮机各项参数进行实时监测,数据采集设备用于将传感器采集到的数据传输给监控软件,监控软件用于分析和处理数据,并通过人机界面向操作人员提供有关汽轮机状态的信息。
2: DEH系统介绍2.1 DEH系统概述DEH(Digital Electro-Hydraulic)系统,即数字电液系统,是一种用于汽轮机控制的先进技术。
它通过传感器采集汽轮机的各项参数,并根据这些参数通过数字信号控制液压装置,从而实现对汽轮机的精确控制。
2.2 DEH系统功能- 实时监测汽轮机的转速、压力、温度等参数,并将其进行数字化处理;- 根据监测结果自动调节液压装置,控制汽轮机的转速、负荷和压力等;- 对汽轮机的运行状态进行模拟和优化,并给出相应的报警和建议;- 存储和记录汽轮机的控制参数和历史运行数据,方便后续分析和评估。
2.3 DEH系统组成DEH系统由传感器、控制器、液压装置和人机界面等多个组件组成。
其中传感器用于对汽轮机各项参数进行实时监测,控制器用于数字化处理监测数据并根据算法控制液压装置,液压装置用于实现对汽轮机的精确控制,人机界面用于向操作人员提供有关汽轮机控制的信息和操作界面。
汽轮机介绍之DEH—Ⅴ型控制系统
汽轮机介绍之DEH—Ⅴ型控制系统DEH(Digital Electro-Hydraulic Control System)- Ⅴ型控制系统是一种在汽轮机上应用的先进数字电液控制系统。
它利用现代化的电子技术和液压技术,能够对汽轮机的运行进行精确控制,提高了汽轮机的运行效率和安全性。
DEH-Ⅴ型控制系统采用了先进的数字化控制技术,在控制过程中可以实时监测和调整多个关键参数。
它包含了一个中央处理器和多个分散的模块,通过先进的数据总线连接在一起。
这样的架构使得该控制系统具有高度的可靠性和可扩展性。
在DEH-Ⅴ型控制系统中,液压系统起到了关键的作用,它负责收集和传递信号,控制汽轮机的转速和负荷。
液压系统由多个油路和阀门组成,通过改变油路的开闭状态或调节阀门的开度,来实现对汽轮机的控制。
液压系统通过传感器收集到的信号,进行处理和分析后,再通过控制阀门的方式输出控制信号,实现对汽轮机的自动控制。
DEH-Ⅴ型控制系统具有多种功能和特点。
首先,它可以实现对汽轮机的启动和停机过程的自动控制,通过精确的参数设定和可编程逻辑控制,确保汽轮机的安全运行。
其次,它可以实时监测和调整汽轮机的转速和负荷,使其在不同负荷和工况下始终保持最佳状态。
此外,该控制系统还可以进行故障诊断和报警,及时处理和修复故障,保障汽轮机的持续运行。
DEH-Ⅴ型控制系统具有许多优势。
首先,它大大提高了汽轮机的控制精度和响应速度,可以更准确地调节汽轮机的运行参数,提高了汽轮机的效率和稳定性。
其次,由于采用了数字化控制技术,该系统具有较高的可靠性和故障诊断能力,可以自动检测和报警系统中的故障,并及时采取措施进行修复。
此外,DEH-Ⅴ型控制系统还具有良好的可扩展性,可以根据需要进行功能的增加或修改,以适应不同型号和规模的汽轮机。
总之,DEH-Ⅴ型控制系统是一种先进的数字电液控制系统,在汽轮机上具有广泛的应用。
它通过数字化控制和液压技术,实现对汽轮机的精确控制,提高了汽轮机的运行效率和安全性。
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍⒈汽轮机TSI系统介绍⑴ TSI系统概述汽轮机TSI(Turbine Supervisory Instrumentation)系统是一个监控和控制汽轮机运行的关键系统。
它主要由传感器、仪表、控制器和监控软件组成,用于实时监测和记录汽轮机的各种参数,以确保其安全可靠运行。
⑵ TSI系统功能TSI系统的功能包括:●监测并记录汽轮机的转速、温度、压力等参数。
●实时显示汽轮机的运行状态。
●报警和保护措施,一旦出现异常情况,系统会发出警报并采取相应的保护措施。
⑶ TSI系统组成TSI系统由以下几个主要组成部分组成:●传感器:用于测量汽轮机的各种参数,如转速、温度、压力等。
●仪表:用于显示汽轮机的运行状态和相关参数。
●控制器:用于实时监控和控制汽轮机的运行。
●监控软件:用于记录和分析汽轮机运行数据。
⒉ DEH系统介绍⑴ DEH系统概述DEH(Digital Electro-Hydraulic)系统是一种数字化电液控制系统,用于控制汽轮机的调速、负荷控制和安全保护。
它通过电信号与液压系统进行交互,实现对汽轮机的精确控制。
⑵ DEH系统功能DEH系统的功能包括:●汽轮机的精确调速控制。
●负荷控制,根据电网需求自动调整汽轮机的负荷。
●安全保护,监测并保护汽轮机免受过载、过热等危险情况。
⑶ DEH系统组成DEH系统由以下几个主要组成部分组成:●控制器:负责接收和处理控制信号,并控制液压系统。
●电液伺服阀:通过控制液压系统,实现对汽轮机调速和负荷的精确控制。
●传感器:用于测量汽轮机的转速、负荷等参数。
●人机界面设备:用于显示和操作DEH系统。
⒊ ETS系统介绍⑴ ETS系统概述ETS(Emergency Trip System)系统是一种紧急停机保护系统,用于监测和保护汽轮机在紧急情况下的安全停机。
⑵ ETS系统功能ETS系统的功能包括:●监测和检测汽轮机运行中的紧急情况。
DEH 系统简介
2、 DEH控制系统的组成
DEH控制系统分为两大部分电子控制系统部分、液压调节保安系统部分。
2.1、DEH电子控制系统部分主要包括操作员站、HUB、控制柜等。控制柜中除配有与通常DCS系统相似的开入、开出、模入、模出I/O模块外,还配有DEH专用模块――测速单元、伺服单元。通过进步前辈的图形化组态工具,可设计出完善的控制策详,以适应不同汽轮机、不同液压系统的要求。操作画面、数据库、历史库等均可与DCS系统共享。
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应用DEH完成的正常操作。任意一台操作员站能够定义成工程师站,工程师和DEH软件保护人员可以通过工程师站进行组态等修正算法和配置的功能。
HUB:网络集线器,实现上层网络的通信物理接口。
控制柜:实现I/O模块的安装安排和接线端子的布置,I/O模块通过DP通讯线和主控单元连接形成顶层的数据网络,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。
C、 手动停机
手动按下手动遮断阀按钮,使危急遮断滑阀动作,将一次安全油泄掉,隔膜阀打开,泄掉二次安全油及快关油,快速关闭各进汽阀,遮断机组进汽。
此外,系统保安操纵箱上还设置了危急遮断器试验阀组,供危急遮断器做喷油试验和晋升转速试验用。
3.2DEH液压部套阐明
B)、实现阀门快关
系统设置有阀门操纵座,阀门的关闭由把持座弹簧力来完成。
机组正常工作时各油动机集成块上的卸荷阀芯将负载压力、回油压力和安全油压力离开,当需要停机或快关时,快关油压被泄掉,卸荷阀在油动机活塞下油压力的作用下打开,泄掉活塞下油压,油动机在阀门操纵座弹簧力作用下快速关闭。
第三章数字式电液调节系统DEH
• 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。
• 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。
东芝DEH基本原理
手动调节 通过VCC卡直接调阀门开度,从而调节转速。
二、负荷调节原理
自动调节 转速回路:一次调频 负荷回路:负荷精确等于给定值 调节级压力回路: 平稳相应负荷 快速克服主蒸汽压力内扰
手动调节 同转速调节
作业: 1、简述DEH的组成。 2、简述DEH的功能。 3、简述西屋DEH的转速和负荷控制原理。
PLANT COM 厂级计算机控制 ATC OA-ATC 目标值:操作员给
变化率:选小 ATC-CCS ATC-ADS ATC-PLANT COM 对信号变化速
率进行监视
TPC 主汽压力控制 炉侧出现故障,关小调节阀门,防
异常
湿蒸汽进入汽轮机
RB 快速减负荷
三、自动监视与控制
内容:机组,DEH装置本身
2)中压缸冲转 –热启 冲转前旁路投入 BYPASS ON
IV 0-2600rpm IV转速调节器 IV/TV 2600rpm 切换 运行人员按“TV”,IV保持不变,
汽轮机数字电液调节系统DEH
汽轮机数字电液调节系统DEH近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高,中小汽轮机(特别是抽汽机组及联合循环机组)也陆续开始应用数字电液控制系统。
中小汽轮机以供热机组为主,从控制系统角度讲即调节系统为多变量控制系统,采用液压调节系统其控制品质不高,例如热电负荷调节产生耦合,自整性不够,调节系统仅为比例调节,调节精度不高,超调量大,调节时间过长,高低压油动机不同步等,且调节参数制造厂内一经整定后,现场很难改变,这在抽汽汽轮机中尤为突出,用户运行使用难度大;全液压调节机组由于只能实现比例调节,同时同步器调节范围有限(一般96%-106%),在高压机组(50MW以内9MPa进汽参数)常出现滑参数启动整定的调节参数不能满足额定初终参数下运行需要,例如表现为加不满负荷或减不完负荷。
与传统的液压控制系统相比,数字电液控制系统由于使用数字计算机技术为基础作为调节器来实现回路变量调节和系统静态自整等,控制规律及参数(如解藕系数等)用软件实现,精确度高,能够实现完全静态自整,采用比例积分及微分(PID)调节器,使系统静态和动态性能都得到很大的改善,使得系统的过调量下降,稳定性增强,过程时间缩短。
DEH-NTK汽轮机控制系统,由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。
DEH-NTK控制系统包括数据采集(DAS)、数字电液调节系统(DEH)、汽机跳闸保护系统(ETS)和汽轮机安全检测系统(TSI),采用以CRT为中心的操作和控制方式。
DEH-NTK控制系统设置有完善的系统引导,操作员站上电后,系统无需运行人员干预即可正常启动至控制画面,由于对系统所有热键都进行了可靠的屏蔽,因此,不应进行任何使系统退出的尝试。
DEH-NTK系统结构组成主要包括冗余电源、二对控制器DPU、I/O卡件(AI卡件,PI 卡件,AO卡件,DI卡件,DO卡件,后备手操盘)、端子板(伺服放大,超速保护,振动,差胀,轴向位移,OPC等)、一台操作员站(包括打印机)。
低压DEH(和利时)
汽轮机数字电液控制系统1.DEH系统的功能1.1 汽机复位手动复位或在危急遮断器复位油路上装一只电磁阀来完成复位功能。
1.2 运行方式1)程序控制启动方式在此方式下,操作员选定机组处于冷态、温态、热态、极热态等启动状态,DEH按武汉汽轮发电机厂提供的供热机组在上述状态下的经验启动曲线,自动完成冲转、低速暖机、过临界、中速暖机、3000r/min定速、自动同期,等待机组并网。
并网后,自动进入操作员自动方式,并自动带初负荷。
升速过程中的暖机时间也可根据现场情况,由运行人员进行干预。
2)操作员自动方式由操作员设定目标转速和变速率、保持/进行等,实现机组的冲转、暖机、自动过临界、3000r/min 定速、同期等功能。
并网时自动带初负荷,并网后由操作员选定目标负荷、变负荷率等,进行升降负荷控制。
3)手动方式当主控DPU和备用DPU均发生故障时,或重要I/O发生故障时,DEH能自动切到手动控制方式。
在其它情况下,可由操作员由其它运行方式直接切换到手动方式。
故障消除后可由操作员切回自动方式。
手动方式下,由硬件直接控制阀门,并有硬件指示,保证在故障情况下实现对机组的控制。
4)运行方式之间的切换程序启动与操作员自动方式之间可相互切换。
操作员自动与手动之间可相互切换。
任何运行方式下均可切换到手动运行。
以上所有运行方式之间的切换均是无扰的。
1.3 磨擦检查DEH可根据需要进入磨擦检查状态。
在此状态下,DEH自动进行冲转,按100r/min/min的升速率进行升速。
当转速到500r/min时,停3∽5分钟后,关闭调门,使汽机惰走。
由电厂运行人员进行磨擦检查。
磨擦检查状态可随时中断,直接进行升速。
1.4 超速试验在DEH控制下可分别进行超速保护试验(103%及110%),机械超速保护试验。
并记录最高转速。
103%动作时DEH关闭所有调门,110%动作时DEH关闭所有主汽门和调门。
1.5 同期DEH提供同期接口。
机组在3000r/min定速后,由DEH接收同期装置增减信号控制转速实现自动同期,同期速率可在线修改。
DEH系统详细解释
1.什么是DEH?为什么要采用DEH控制?所谓DEH就是汽轮机数字式电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。
采用DEH控制可以提高高、中压调门的控制精度,为实现CCS协调控制及提高整个机组的控制水平提供了基本保障,更有利于汽轮机的运行。
2.DEH系统有哪些主要功能?汽轮机转数控制;自动同期控制;负荷控制;参与一次调頻;机、炉协调控制;快速减负荷;主汽压控制;单阀、多阀控制;阀门试验;轮机程控启动;OPC控制;甩负荷及失磁工况控制;双机容错;与DCS系统实现数据共享;手动控制。
3.DEH系统仿真器有何作用?DEH仿真器可以在实际机组不启动的情况下,用仿真器与控制机相连,形成闭环系统,可以对系统进行闭环,静态和动态调试,包括整定系统参数,检查各控制功能,进行模拟操作培训操作人员等。
4.EH系统为什么采用高压抗燃油做为工质?随着汽轮机机组容量的不断增大,蒸汽参数不断提高,控制系统为了提高动态响应而采用高压控制油,在这种情况下,电厂为防止火灾而不能采用传统的透平油作为控制系统的介质。
所以EH系统设计的液压油为磷酸酯型高压抗燃油。
5.DEH系统由哪几部分组成?1)01柜—基本控制计算机柜,完成对汽轮机的基本控制功能,即转速控制、负荷控制及超速保护功能;2)02柜—基本控制端子柜,在控制实际汽轮机时,信号连到实际设备,进行仿真超作时,信号连到仿真器;3)手动操作盘,当一对DPU均故障时或操作员站故障时,对DEH 进行手动操作;4)EH油液压部分。
6.DEH系统技术性能指标都有哪些?1)控制范围0~3600r/min,精度±1r/min;2)负荷控制范围0~115%,负荷控制精度0.5%;3)转速不等率3~6%可调;4)抽汽压力控制精度1%;5)系统迟缓率,调速系统<0.06%;6)甩满负荷下转速超调量小于额定转速的7%,维持3000r/min;7)平均无故障工作时间MTBF>25000小时;8)系统可用率不小于99.9%;9)DEH控制装置运行环境0~40℃,相对湿度10~95%(不结露);10)电源负荷率50%,双电源。
DEH系统的作用、功能及组成
DEH系统的作用、功能及组成一、DEH的作用DEH全称为数字式功频电液调节系统。
它将现场的模拟信号转化成数字信号,通过计算机的运算,完成对汽轮机的启动、监视、保护和运行。
二、DEH的功能1、操作方式的选择。
(1)手动方式。
配备手操盘,计算机发生故障或其它特殊情况下(如炉熄火,快减负荷),可满足手动升降负荷的要求。
实现汽轮机组启动操作方式和运行方式的选择。
(2)操作员自动(OA)。
启动时必须采用的方式,可实现机组的冲转、升速、暖机、并网、带负荷的整个阶段。
(3)汽轮机程序启动(A TC)。
实现机组从启动到运行的全部自动化管理。
2、启动方式的选择。
可实现高、中压缸联合启动或中压缸启动(300MW机组)。
3、运行方式的选择。
机跟炉、炉跟机、协调等。
4、阀门管理。
可实现“单阀”或“多阀”运行。
并可实现无扰切换。
5、超速保护功能(OPC)。
主要由103%超速保护及甩负荷预测功能。
当转速超过停机值(110%额定转速)时,发出跳机信号,迅速关闭所有主汽门和调门。
6、阀门试验功能。
可在线进行主汽门、调门的全行程关闭试验或松动试验。
三、DEH系统的组成1、计算机控制部分(1)M MI站。
人机接口。
(2)D EH控制柜。
DPU分布式控制单元;卡件;端子柜。
DEH组成示意图2、液压控制部分(1)E H高压抗燃油控制系统。
抗燃油泵。
提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构。
还包括:再生装置,滤油装置和冷却装置。
功能:提供压力油。
(2)控制汽轮机运行执行系统。
伺服阀,卸荷阀、逆止阀等组成。
将DEH来的指令电信号,转变为液压信号,最终改变调门的开度。
(3)保护系统。
OPC电磁阀,隔膜阀,AST电磁阀组成。
属保护机构。
当设备的参数达到限定值时(轴向位移、高压差胀、真空等),或关闭主汽门、调门。
四、DEH的优点1、精度高,速度快,延迟性小(迟缓率<0.06%(原来0.6%),油动机快关时间<0.2S(部颁规定0.5S)。
(迟缓率:单机运行从空负荷到额定负荷,汽轮机的转速n2由降至n1,该转速的变化值与额定转速之比的百分数δ)。
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1.2
同期并网
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,必须向DEH送一个 假并网试验信号,表示发电机与电网连接的隔 离刀闸已断开。以避免油开关合闸时,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
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。
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此频率和相位;改变发电机的励磁 电流即可改变此电压;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 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。
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;汽机功控PID输出跟踪DEH总阀 位给定;锅炉功控PID输出跟踪锅炉总燃料给 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 序给出建议负荷率。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。
1.6
CCS方式
在锅炉燃烧、给水等子系统均投入自动后, 旁路系统全关期间,可进入机炉协调方式。在 汽机压控投入时,只能投入机跟炉协调方式。 在锅炉压控投入时,可投入机跟炉协调方式, 也可投入炉跟机协调方式。在汽机压控、锅炉 压控均未投入时,不能投入协调方式。 由于锅炉为直流炉,其蓄能比汽包炉小得 多,为尽量减小主汽压力波动,建议尽量采用 机跟炉协调方式。
4 辅助系统功能
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 自动判断热状态 预暧 阀门管理 阀门整定 阀门维修 热应力计算 仿真试验
1 调节系统功能
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。蒸汽温度由锅炉喷水系统控制, 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,汽机维持蒸汽压 力不变;锅炉喷水系统维持蒸汽温度不变; 改变锅炉燃烧率、给水量以满足电网对发电 机功率的要求。
100
200
400
600
100
200
400
600
2900~3000
50
50
50
50
1.1
升速控制
“a”注:给定转速到暖机点时,高压内缸内上壁 温若小于160℃,则进行暖机,待高压内缸内 上壁温大于160℃后,再暖机30分钟。给定转 速到暖机点前,高压内缸内上壁温已大于 160℃或高压转子积分温度大于180℃,则不 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。DEH 根据高负荷限制值及锅炉磨煤机、送引风机、给水泵的 运行数量限制目标功率。在汽机压控投入时,若高负荷 限制动作,则使锅炉退出功控方式,同时要求锅炉减燃 料量,直到实际负荷小于限制值,此间由汽机维持主汽 压力。在汽机功控投入时,实际功率应小于高负荷限制 值,若高负荷限制动作,则退出功控方式,且汽机总阀 位给定以6%/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%,此间由锅炉或旁路维 持主汽压力。 操作员可修改高负荷限制值。
1.6
CCS方式
机炉总控制方式定义为: CCS自动方式:汽机压控投入,且锅炉功控投入; 机跟炉方式:汽机压控投入,而锅炉功控退出; 低负荷方式:旁路压控投入,而锅炉功控退出; 炉跟机方式:锅炉压控投入;此方式不建议使用。
1.6
CCS方式
在低负荷期间,由旁路系统维持主蒸汽、再热汽压 力,锅炉手动调整燃料量,此时汽机可投入功控方式。 旁路全关后,转为汽机压控方式控制主汽压力。锅 炉可手动调整燃料量,也可投入锅炉功控进入CCS自 动方式。在CCS自动方式下,点按“滑压投入”按钮, 可进入自动滑参数升负荷状态。 机 组 正 常 运 行 期 间 , 在 CCS 自 动 方 式 下 , 点 按 “AGC投入”按钮,可进入AGC控制方式。在AGC 控制方式下,DEH按照中调的负荷指令自动调节机组 负荷。
1.2
同期并网
发电机与电网连接的状态叫并网,断开的 状态叫脱网。脱网状态下,转速由汽轮机的进 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3000rpm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。
1.5
压控方式
旁路>汽机>锅炉 优先级高的投入时,将迫使优先级低的退出;优先 级高的已退出后,优先级低的方可投入。 在旁路系统未全关期间,建议采用旁路压控PID维 持主汽压力稳定。在旁路压控退出后,建议采用汽机压 控PID维持主汽压力稳定。在旁路压控和汽机压控均退 出后,建议采用锅炉压控PID维持主汽压力稳定。若三 个压控方式均不能投入,则自动退出功控方式,采用阀 控方式调节汽门及燃料量,尽量减小主汽压力波动。
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。 主汽压力反馈投入条件:
1.5
压控方式
5MPa <主汽压力< 16.5Mpa。 整个系统中有三个主汽压力控制方式:汽机压控、 锅炉压控、旁路压控。汽机压控PID改变汽轮机调节阀 的开度、锅炉压控PID改变锅炉燃烧率而旁路压控PID 改变旁路调节阀的开度,从而控制主蒸汽压力。在燃料 量能由DEH控制(燃料量自动)的情况下,方能投入 锅炉压控方式。 汽机压控PID、锅炉压控PID和旁路压控PID均使 用上述目标压力生成的压力给定值,三个压控方式不能 同时投入。三个压控方式按优先级排序为:
1.9
锅炉阀控
在燃料量能由DEH控制(燃料量自动) 的情况下,锅炉压控方式和锅炉功控方式均未 投入时,进入锅炉功控。在锅炉阀控方式下, 操作员可通过软手操改变总燃料给定。 在燃料量不在自动时,跟踪DCS来的实际 燃料量。
1.10 一次调频
机组在并网状态下,若机组转速偏离3000 r/min,DEH将改变机组负荷,以减小转速偏 差,即为一次调频。DEH在功控、阀控以及 CCS自动方式下具有一次调频功能。转速与 3000rpm的偏差超过±30rpm时,退出压控、 功控方式。 不调频死区在0~30r/min内连续可调,初 值为12r/min。 不等率在3%~6%内连续可调,初值为 4.5%。
1.4
功控方式
有两种功控方式:汽机功控和锅炉功控。在燃料 量能由DEH控制(燃料量自动)的情况下,方能投入 锅炉功控方式。 汽机功控PID与锅炉功控PID均使用上述目标功率 生成的功率给定值,两功控方式不能同时投入。汽机功 控PID改变汽轮机调节阀的开度,而锅炉功控PID改变 锅炉燃烧率,从而控制机组负荷。 在旁路系统压控PID投入,维持主汽压力稳定期间, 可投入汽机功控方式或锅炉功控方式调节机组负荷。在 旁路系统退出压控或全关期间,建议投入汽机压控方式 维持主汽压力稳定,可投入锅炉功控方式调节机组负荷。
转速超过3090r/min时,关调门。当转速 小于3060r/min时,控制恢复正常。 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秒后控制恢复正 常,将机组转速维持到3000r/min。 超速限制动作时,退出压控、功控方式。
2 限制保护功能
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 超速限制 阀位限制 高负荷限制 主汽压力低限制 快卸负荷 真空低限制 超速保护 打闸 挂闸
3 试验系统功能
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 超速保护试验 阀门严密性试验 注油试验 阀门活动试验 高压遮断模块试验
DEH汽机数字电液控制系统 主要功能说明书
2002-6-21
1
目录
1. 调节系统功能 2. 限制保护功能 3. 试验系统功能 4. 辅助系统功能
1 调节系统功能
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 升速控制 同期并网 DEH阀控方式 功控方式 压控方式 CCS方式 AGC控制 滑压方式 锅炉阀控 一次调频 紧急手动
1.2
同期并网
自动同期: 转速在3000±15rpm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 6 0 rpm/m 的 变 化 率 变 化 。 转 速 只 能 在 2985~3015rpm内变化。