DEH汽机数字电液控制系统

1.3
l l l 式
DEH阀控方式
高负荷限制动作 阀位限制动作 四个高调门伺服控制单元均为紧急手动方
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。 按增、减按钮时总阀位给定值速率为 60%/min。
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。 临界转速区为： 1300~1500rpm， 1800~2000rpm， 2100~2500rpm， 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600rpm/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。
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：
1.1
升速控制
暖机点、暖机时间、升速率见表：
转速 暖机时间（分）
冷态 0~500 温态 热态 极热态
升速率（rpm/m）
冷态 100 温态 200 热态 400 极热态 600
500
500~1200 1200
30
30
30
30
100 200 400 600
a
a
0
0
1200~2050
2050 2050~2900 a a 0 0
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。
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。
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 进行暖机。
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
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。
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。
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。
1.2
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。
1.2
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。
1.4
功控方式
在功控方式下，锅炉MCS系统来的强迫增、 强迫减指令，可以1MW/min的变化率改变目 标功率。可接受热应力控制系统或锅炉MCS系 统来的禁止增、禁止减指令，限制功率给定的 变化。 负荷在5--210MW内、无限制动作，且三 个压控方式（汽机、锅炉和旁路）其一投入后， 方可投入负荷反馈。无压控方式投入时，则自 动退出功控方式，以减少主汽压力波动。功率 给定与实际功率的偏差大于±20MW时即退出 功控方式。
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。
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。
1.6
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。
1.2
同期并网
Hale Waihona Puke Baidu
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
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。
1.9
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%。
1.11 紧急手动
伺服单元在通讯中断或操作员按备用手操 盘的手动按钮后，即转为紧急手动方式。伺服 单元在紧急手动方式下，操作员通过备用手操 盘的增、减按钮直接控制油动机。增、减速率 为50%/min。操作时，应注意限制油动机行 程变化率，并与锅炉燃烧量配合，避免主汽压 力变化过大。
2.1
超速限制
1.7
AGC控制
在CCS方式下，才能投入AGC控制。 在AGC方式下，中调来的给定信号直接付 给目标功率，由锅炉功控PID回路调节锅炉蒸 发量，由汽机压控PID回路维持主汽压力，以 使发电机负荷满足中调的要求。
1.8
滑压方式
在CCS方式下，才能投入滑压方式。 在滑压方式下，DEH根据机组负荷的大小 自动设置目标压力。随着机组负荷的增加，主 汽压力自动逐渐增加。
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