南汽15MW抽汽式汽轮机调节系统说明书

南汽C15—3.43/0.49—2型15MW抽汽式汽轮机

调节系统说明书

南京汽轮电机（集团）有限责任公司

目录

1 引言

2 调节保安系统的主要技术规范

3 调节系统的工作原理和系统介绍

3.1 基本原理

3.2 DEH系统构成

3.3 DEH系统功能

4 供油系统

4.1 低压供油系统

4.2 电液驱动器供油系统

5 保安系统

5.1机械超速保护装置

5.2 危急遮断装置及复位装置

5.3 电磁保护装置

5.4机组的紧急停机

6 汽轮机监测仪表系统

7 汽轮机主要测量监视信号

7.1 测量信号

7.2 开关量信号

7.3 联锁信号

8 调节保安系统的调整与试验

8.1汽轮机静止状态下的试验

8.2 汽轮机运转状态下的试验

8.3 汽轮机静态下调试

8.4 汽轮机运行状态下调试

9 调节保安部套的主要安装数据

9.1 危急遮断器（Z109.31.01）和危急遮断油门（Z109.31.02）安装间隙9.2 汽轮机监测保护装置的安装

1 引言

本说明书为C15-3.43/0.49-2型抽汽式汽轮机调节保安系统的安装、调试以及日后的使用、维护和检修提供必要的依据。本说明书分别列出了调节、保安、供油及热工系统的主要技术规范，并对其工作原理、功能、调整与试验、系统各部套的主要安装数据等进行介绍；并简单介绍了汽轮机热工控制系统。在使用说明书时，还需要随时参考本机组的其他有关文件和图纸，特别是与与调节系统有关的系统总图及相关部套图纸。

3 调节系统的工作原理和系统介绍

汽轮机调节系统采用数字电液调节系统（简称DEH），采用DEH系统将比一般液压系统控制精度高，自动化水平大大提高，热电负荷自整性也高，它能实现升速（手动或自动）、配合电气并网、负荷控制（阀位控制或功频控制）、及其他辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等。能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。

3.1 基本原理

并网前在升速过程中，转速闭环为无差控制，505控制器将测量的机组

实际转速和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后，作为给定输入到阀位控制器，并与油动机反馈信号比较后，将其偏差放大成电流信号，来控制电液伺服阀及调节阀开度，从而减少转速偏差，达到转速无差控制，当转速达到3000r/min时，机组可根据需要定速运行，此时DEH可接受自动准同期装置发出的，或运行人员手动操作指令，调整机组实现同步，以便并网。

机组并网后，如果采用功率闭环控制，可根据需要决定DEH使机组立即带上初负荷。DEH实测机组功率和机组转速作为反馈信号，转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正，功率给定与功率反馈比较后，经PID运算和功率放大后，通过电液伺服阀和油动机控制调节阀开度来消除偏差信号，对机组功率实现无差调节。若功率不反馈，则以阀位控制方式运行，即通过增加转速设定，开大调节汽阀，增加进汽量达到增加负荷的目的。在甩负荷时，DEH自动将负荷调节切换到转速调节方式。机组容量较小时建议可不采用功率闭环控制。

在机组带上一定电负荷后，如果需要带热负荷时可以投入抽汽控制。DEH控制器根据机组工况图对机组电负荷及抽汽压力或流量进行自整控制。

3.2 DEH系统构成

3.2.1 机械超速保安系统（详见5.1）。

3.2.2 伺服执行机构，主要包括电液伺服阀、油动机。

电液伺服阀为MOOG公司的电磁比例阀，DDV电液伺服系统见下图：油动机错油门滑阀上下分别作用压力油，其上部作用面积是下部的一半，上部油压与主油泵出口油压相同，下部油压通过错油门套筒一动态进油口进油，并通过外部一可调固定节流孔排油，并形成基本流量平衡建立控制油，同时其油压为压力油的一半左右，该油称为脉动控制油。

DEH发出的阀位指令信号，经伺服放大器后，DDV伺服阀将电信号转换成脉动控制油压信号，控制动态进油，直接控制油动机带动调节汽阀以改变机组的转速或功率。

在油动机移动时，带动LVDT位移传感器，作为负反馈与阀位指令信号

相加。当两个电信号相平衡时，伺服放大器的输出就保持不变，这时DDV阀回到原平衡位置，保持脉动控制油不变，油动机就稳定在一个新的平衡位置。

系统中OPC电磁阀组用于超速保护，AST电磁阀组用于停机，可调节流孔用来调整油动机错油门的偏置。

3.2.3 DEH装置

DEH装置核心部分，主要采用美国WOODWARD公司产品，其型号为WOODWARD 505E及其DRFD阀位控制器。

WOODWARD 505E是基于32位微处理器适合单抽汽轮机控制用的数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一体。操作盘包括一个两行（24字符）显示，一个有30个操作键的面板，操作盘用来组态505E在线调整参数和操作汽轮机启停及运行。通过操作面板上的两行液晶屏可观察控制参数的实际值和设定值。

3.2.3.1 505控制器控制回路

505E控制器内有三个相互独立的控制器通道：转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路、抽汽控制PID回路。前两者通过低选输出，另外有一个

PID控制回路可串接在转速控制回路上用于串接控制。其通讯接口有三种。

控制器有三种操作模式：程序模式、运行模式和服务模式。程序模式用于组态控制器的功能以适合具体的控制要求，程序模式一旦组态后不再改变，直到需要改变控制功能时。运行模式主要用于操作汽轮机启动、正常运行、至停机整个控制过程。服务模式可以在运行状态修改设定参数，根据具体汽轮机控制需要通过编程组态用于相应的系统。

3.2.3.2 输入及输出

本系统控制器有两个控制回路输出为4～20mA，负载能力为360ohm（也可通过软件组态选用20～160mA，负载能力为60ohm），同时可以加颤振电流为0～10mA。

505E控制器有两个转速传感器输入，其信号输入为高选。

模拟量输入为4～20mA，有六个通道可用于组态，以满足具体使用，输入阻抗为200ohm。可用于功率及主汽压输入，由于只有一个通道是隔离的，当采用其余通道输入时，需考虑信号隔离问题。

模拟量输出为4～20mA，有六个通道可用于组态，以满足具体使用，负载能力为600ohm。可用于输出某一变量，例如转速用于显示等。

接点输入为干接点，共有16个，其中4个指定：用于停机（机组正常要求常闭）、外部复位（闭合短脉冲信号）、转速升高（闭合短脉冲信号）、转速降低（闭合脉冲信号）。其余接点可组态使用，用于并网运行的汽轮机控制系统必须组态两个用于发电机及电网短路器，汽机跳闸后若不带厂用电可将发电机断路状态信号同时并在这两个接点上（机组并网正常要求常闭），另外也可组态外部停机（闭合短脉冲信号）、投入解除抽汽控制（投入时为常闭，解除时为常开）、外部运行（闭合短脉冲信号）、抽汽升高（闭合短脉冲信号）、抽汽降低（闭合短脉冲信号）。

继电器输出容量为28VDC，1A，共有8个继电器，其中两个用于指定为停机及报警，停机继电器正常带电，停机时不带电，另外抽汽机组可组态抽汽投入状态继电器，其余继电器可组态所需功能，同样也可组态停机。

505E控制器电源为24VDC/150W。