第4节 DEH调节系统的自动控制原理
DEH调速控制系统
DEH在运行中通过对主汽门、调门阀位的控制实现对汽轮机转速的控制以及当汽轮机出现异常时进行危急遮断保护。
一．DEH调速控制系统：1.1DEH调速控制的原理DEH就是一个将电信号转变为现实阀位信号的东西，使用EH油为介质，当需要开大阀门时，伺服阀打到B位置，增加进入油动机的EH油，油动机中活塞上移带着阀门阀杆上移，将阀门打开，当需要关小阀门时，伺服阀打到A位置，减少油动机的EH，活塞下移带着阀杆一起下移阀门关小。
如图所示：1.2在运行中如何实现阀位控制：当目标转速经过计算器算出一个阀位的给定值和实际值有了偏差，发出一个信号到调节器，调节器根据这个偏差来选择是增加进油或是排油，再把信号放大到伺服阀能够感应到的信号，再到油动机动作，阀门开度改变，阀门上的位置传感器将新的位置和目标值比较，得无偏差，一次动作结束。
如图所示：1.3 DEH实际转速控制步骤：当汽机挂闸且具备冲转条件时，运行人员发出指令，此时中压主汽门和高压调门全开，高压主气门和中压调门调门保持关闭。
运行人员在DEH画面中设定目标转速和升速率，转速的给定值按照事先设定的升速率向目标值爬升，此时是实际值跟随目标值。
转速PID在偏差的作用下输出增加，开启中压调阀，实际转速随之上升，当转速与目标值相等时，程序停止升速自动保持当前转速，等运行人员发出新的目标值。
转速到达600rpm后，高压主气阀参与控制，按TV（高压主汽门）：IV（中压调门）=1：3（此时利用的是高压主汽门上的预启阀来控制的），当转速达到2890~2910rpm时，程序进入保持状态，表示进入TV/IV切换阶段，运行人员发出TV/IV切换命令，切换结束后，GV，IV控制汽轮机升速到3000转。
二．DEH危急遮断的功能2.1危急遮断的原理危急遮断保护是当机组超速至设定值或者机组因某些参数超标可能导致重大事故时，快速卸去油动机中的油，快速关闭全部汽轮机进汽阀门使机组紧急停机，以保护汽轮机的安全。
第4章 DEH转速调节系统
汽轮机控制系统具有自动同期能力：
内同期——由汽轮机自同期子模块进行同期； 刚并网时：汽轮机带一定负荷，以防止发电机逆功率运行； 并网后：操作员控制负荷目标值，三种方式。
3
第一节 DEH自动调节系统总貌
汽轮机控制系统的多功能处理器MFP：
通提供各种功能算法实施对汽轮机的控制； 由于只能处理二进制信息，因此需要通过输入/输出子模件与现场
功能。
在该方式下，由自启动程序给出每一个阶段的目标值，自动
确定升速率，自动发出同期命令，实现并网带初负荷等功能， 不需要操作员干预。
有关逻辑详见第五章及第八章内容。
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第二节 转速调节系统
5.目标值太高逻辑
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第二节 转速调节系统
6.输入新的目标值逻辑
目标值方式逻辑见图4-3，在目标值方式下，操作员修改目
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向目标值逼近，从而通过控制系统控制机组的转速、 负荷；
当HOLD=1时，设定值不再变化，进行保持逻辑。
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第一节 DEH自动调节系统总貌
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第一节 DEH自动调节系统总貌
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第二节 转速调节系统
(1)转速信号的测量及处理回路 (2)转速设定值形成回路 (3)转速调节器 (4)电液执行机构 (5)机组对象
控制回路计算阀位设定值，自动控制阀门的开度。
锅炉自动控制方式：由来自协调控制系统CCS的负荷指令控制汽轮
机的负荷，通过控制高、中压调节阀来实现要求的负荷，操作员不 能干预负荷指令。
自启动方式：由汽轮机自启动程序自动控制汽轮机，几乎不需要操
作员干预。控制系统根据高、中压转子热应力以及振动、偏心率、 轴承温度等自动形成加速率和转速目标值。
DEH控制原理
DEH控制原理汽轮机电液控制系统的功能，主要包括大范围（从盘车转速到额定转速）的转速控制、负荷控制、异常工况下的负荷限制、主蒸汽压力控制、阀位控制及自动同期装置等，其原则性能结构如下图所示：一、转速控制汽轮机的转速控制用以实现大范围的转速自动调节，即从盘车转速起将汽轮机的转速逐渐提升到额定转速。
转速调节范围一般为50～3300r/min,调节准确度为1～2r/min。
汽轮机转速定值和实际转速比较后的转速偏差信号经过转速控制器回路输出，通过负荷控制回路给出阀门开度指令，开度指令经阀位控制回路去操作蒸汽阀门的启闭。
汽轮机根据运行人员设定（或热力计算结果）的目标转速和升速率，从盘车速度升速到额定速度。
汽轮机速度由冗余的速度传感器检测。
转速控制一般包括以下内容：升速控制；中速暖机；摩擦检查；临界转速区域的升速率控制；发电机同期时的升速控制。
一般的转速控制采用比例积分控制器来进行。
该比例积分控制决定阀门的流量要求，从而通过检测实际转速与给定转速的偏差以选定的升速率使汽轮机升速。
在汽轮机升速控制过程中，转速定值是一个按预定升速率变化的值。
大部分电调采用上述方法产生可变的转速定值来实现汽轮机升速过程的转速控制，也有的电调系统采用升速率作为被调量来实现升速过程的转速控制。
汽轮机启动过程中的升速率可以由人工规定的几个值中选择，也可以由控制系统根据热力应力计算的结果自动选择。
在汽轮机升速的过程中，如果运行工况出现异常，如轴振动大，转子热应力过高等，控制系统就能够自动闭锁转速定值或者升速率定值，使汽轮机维持在当前转速或者低至设备可以接受的转速，实现转速的保持。
控制系统也可以接受指令转入保持状态，当异常工况消失后，可以自动继续升速。
在临界转速范围内，转速不能保持，同时，在临界转速范围内，控制系统具有自动提高升速率的功能。
同期并网时的转速控制，一般有两种方式：一种通过DEH与电气同期装置的接口，在自动同期装置投入时，接受同期装置发出的升、降转速指令（一般为脉冲信号），调节汽轮机转速与电网同步，直到并网成功；另外一种方式为，当自动同期装置投入时，DEH接受同期装置投入信号，转速按照一定的变化率自动在3000r/min上下摆动，由同期装置判断合适的并网点，并网成功后，转速停止摆动。
deh调节系统的原理
deh调节系统的原理宝子！今天咱来唠唠DEH调节系统的原理，这玩意儿可有点意思呢！DEH啊，全称是数字电液调节系统。
你可以把它想象成一个超级智能的小管家，专门管汽轮机的运行。
咱先说说它为啥是数字的呢。
你看啊，现在这时代，数字技术多厉害呀。
DEH就像一个有着超强大脑的数字精灵，它把各种信号都变成数字信号来处理。
就好比我们把一堆乱七八糟的东西都整理得井井有条，放在一个个小盒子里一样。
它通过传感器收集汽轮机的各种信息，像转速啦、功率啦、蒸汽压力啦等等，然后把这些信息变成数字代码，这样它就能快速又准确地知道汽轮机现在的状态是啥样的。
再来说说这个电液部分。
电液就像是这个小管家的两只手，一只手是电的部分，灵活又聪明；另一只手是液的部分，强壮又有力。
电的部分呢，就像我们的神经，它根据数字处理后的结果，发出各种指令。
这些指令就像一道道电波，快速地传递着信息。
而液的部分呢，就像肌肉，接收到电信号传来的指令后，就开始行动啦。
比如说，它可以控制阀门的开度。
如果汽轮机需要更多的蒸汽来提高功率，这个电液系统就会让阀门开大一点，就像我们打开水龙头让水流得更大一样。
如果不需要那么多蒸汽了，就把阀门关小一点。
这个DEH调节系统啊，它的目标就是让汽轮机运行得又稳又好。
它就像一个超级有耐心的教练，时刻盯着汽轮机这个“运动员”。
如果汽轮机的转速有点飘了，比如说转得太快了，这可不行，就像汽车超速一样危险呢。
DEH就会赶紧调整，让它的转速回到正常的范围。
它是怎么做到的呢？它会根据预设的转速值，对比现在实际的转速，然后算出需要调整的量，再通过电液系统去控制阀门，改变蒸汽的流量，从而让转速稳定下来。
而且啊，DEH调节系统还很聪明地考虑到了很多不同的情况。
比如说，当电网的负荷发生变化的时候，汽轮机也得跟着变呀。
如果电网突然需要更多的电了，汽轮机就得加把劲，多输出点功率。
这时候，DEH就会迅速做出反应，加大蒸汽的流量，让汽轮机转得更带劲，输出更多的功率。
第四章DEH转速调节系统7
(3)超速限制动作 超速限制动作(OSP SOLENOIDS=1)： 超速限制动作 ： (4)汽轮机跳闸。 汽轮机跳闸。 汽轮机跳闸 跟踪值与跟踪指令有关。当为手动方式时， 跟踪值与跟踪指令有关。当为手动方式时，跟踪 值为基准值(REFERENCE)，且此时转速设定值跟 值为基准值 ， 踪实际转速，调节器的入口偏差为“ ， 踪实际转速，调节器的入口偏差为“0”，以实现无 扰切换；当为其他跟踪指令时，跟踪值为“ 。 扰切换；当为其他跟踪指令时，跟踪值为“0”。 • 在机组未并网转速控制期间，若没有发生OSP 在机组未并网转速控制期间，若没有发生 动作或阀限限制等情况， 动作或阀限限制等情况，PID控制器模块的输出经 控制器模块的输出经 选择切换、小选后就成为自动指令(DEMAND)。由 选择切换、小选后就成为自动指令 。 该指令形成各阀门的开度指令送到相应的阀门位置 控制回路，使各阀门的开度改变， 控制回路，使各阀门的开度改变，从而改变进入汽 轮机的蒸汽量，进而改变机组的转速。 轮机的蒸汽量，进而改变机组的转速。 • 当机组并网后， 当机组并网后，将选择负荷控制回路的输出或锅 炉控制目标值作为自动指令(DEMAND)；当发生汽 炉控制目标值作为自动指令 ； 轮机跳闸或OSP动作工况时，切换器 的输出为 ， 动作工况时， 的输出为0， 轮机跳闸或 动作工况时 切换器T2的输出为 使自动指令(DEMAND)也为 。 也为0。 使自动指令 也为 • • •
第17次课 次课 DEH转速调节系统 转速调节系统
4-2转速调节系统 转速调节系统 四、转速调节回路分析
• 四、转速调节回路分析 • 转速调节回路的逻辑如图4-24所示，转 所示， 转速调节回路的逻辑如图 所示 速调节器为Pl型 为设定值， 为被调 速调节器为 型，SP为设定值，PV为被调 为设定值 为跟踪值， 为跟踪标志 为跟踪标志。 量，TR为跟踪值，TF为跟踪标志。TF=0 为跟踪值 调节器处于跟踪状态。 时，调节器处于跟踪状态。调节器的比例 增益、积分系数、 增益、积分系数、微分系数等可自适应调 整。
DEH自动调节系统概述
目录引言. (2)第一章DEH 自动调节系统概述 (3)第二章转速调节系统. (8)第一节转速目标值形成原理 (8)第二节转速设定值形成原理 (13)第三节转速调节回路分析 (15)第三章DEH 负荷调节系统 (16)第一节负荷目标值形成 (16)第二节负荷设定值的形成原理. (18)第三节负荷控制系统分析 (24)第四节控制方式逻辑 (28)第四章阀门控制与管理 (34)第一节阀位指令形成原理 (34)第二节阀门试验 (37)结论. (42)参考文献. (43)引言汽轮机是电厂中的重要设备，在高温高压蒸汽的作用下高速旋转，完成热能到机械能的转换。
汽轮机驱动发电机转动，将机械能转换为电能，电力网将电能输送到各个用户。
为了保证供电质量，就必须保证电力系统的电压、频率的稳定；同时在电网出现故障时，又要能保证机组自身的安全。
电压的调节另有专门设备承担，不属于汽轮机调节系统的范围，而频率则直接取决于汽轮发电机的转速，一般要求汽轮发电机的转速稳定在额定转速附近很小的一个范围内，通常此范围为土1.5〜3.0r/min。
为了达到此要求，汽轮机必须配备可靠的自动控制装置。
我国火电厂中300、600MW级汽轮大都配置了纯电调系统，大都采用分散控制系统构成。
电液调节系统种类繁多，其工作原理和功能各异。
大多数电调设置转速控制、负荷控制，阀门控制、阀门管理，应力计算，应力限制，负荷限制，保护跳闸，ATC等功能，能够满足汽轮机安全运行和启停要求。
本课题以某电厂600MV汽轮机配套的DEH空制系统的组态逻辑为例，分析其功能，重点了解转速控制系统、负荷控制系统、阀门控制系统、保护系统的组成及功能。
通过设计，加深对DEH S制系统功能的理解、掌握，加深了解汽轮机启停运行的相关知识及操作监控方式。
第一章DEH自动调节系统概述DEH系统由两大部分组成，即液压控制系统和电气控制系统。
液控系统作为调节系统的动力单元，用以驱动阀门，使阀门的开度按着阀位指令而改变；电控部分实现各种控制功能，如转速控制、功率控制、手/自动切换等，并最终形成各个阀门的阀位指令。
DEH汽轮机数字电液控制系统原理
D
转速给定
升速率 转速测量 去锅炉控制系统 转速测量 n* 转速给定 N* 功率给定 允许功率 变化率 Nmax 差 频 放 大 电 液 转 换 器 动力油 低 选 危急遮断停机： 超速、回油温度过高、润滑油压力过低 轴向位移过大等 危急继动器 电磁阀
n**
去锅炉控制系统 ns PID
加法器 限幅器 Ns
3、机组并列运行与一次调频 并列运行机组，转速由电网决定；而电网频率又由所有机组调节系统共同决 定。当电网负荷变化时，首先反映在电网频率的变化，电网频率的变化将使电 网中各台机组的功率相应增加或减少，增加或减少的多少由转速不等率决定。
结论：1、负荷变化与机组额定功率成正比，与速度不等率成反比。 2、带额定负荷机组，速度不等率可选大一些，反之选小一些。 3、上述负荷变化引起电网频率变化，在各机组没有改变负荷指令下， 各调节系统自动对电网频率的调节过程叫一次调频。 思考：想一想并网机组的二次调频情况（主动改变给定值）？
转速 主汽压 蒸汽流量
PI2
TV调节器
Y
PI3
GV调节器 OP ATC CCS AS N N SPI + Y – N MWI + REF1 Y – REF2 MW调节器 N
高缸压力 蒸汽流量
给 定
BR N
Y
PI4
IPI Y
+ –
PI5
IMP调节器
VP
1 δ
n0 3000rpm IC BR
调节级压力
PI6
+
-
调速器（杠杆）
负荷扰动
汽轮发电机
n
机械液压控制系统方框图
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic control system (DEH)
DEH调节系统
第二节DEH调节系统我厂机组配备的是新华公司生产的DEH－V数字电液调节系统，该系统将固体电子线路与高压液体的优点结合起来，用于控制进入汽轮机的蒸汽流量。
一、DEH系统的原理DEH器（A/D），模/数字量。
数/进入DPU二、DEH系统组成它主要由以下五部分组成（图5－6）１、DEH控制装置主要包括数字计算机、混合数模插件、电源等设备均集中布置于６个控制柜中，主要是对运行人员的设定值与汽轮机反馈信号的基本运算，然后向各进汽阀发出控制信号。
２、操作系统：主要有操作盘、显示器和打印机等，为运行人员提供运行信息，监督人机对话和操作等服务。
３、EH油系统：本机EH油与润滑油分开，EH油采用三芳基磷酸脂抗燃油为调节系统提供控制油与动力油。
４、执行机构：主要由电液转换器、油动机、卸荷阀等组成，负责带动高压主汽门（TV）、高压调节汽阀（GV）、和中压主汽门（RSV）、中压调节汽阀（IV）。
５、ETS保护系统：主要用于监视汽轮机转速、润滑油压、EH油压、轴向位移等参数。
当这些参数超过其运行限制值时，系统通过EH油回路关闭汽轮机主汽阀。
三、DEH系统功能汽机挂闸后，高压调节汽门和中压主汽门调节汽门逐渐全开，从0转／分～2900转／分由高压主汽门控制汽轮机，转速至2900转／分由高压主汽门控制切换为高压调节汽门控制，将汽机转速升至3000转／分。
2、自动同期控制汽机到3000转／分以后，选择“自动同期”功能，DEH接受自同期装置指令，将汽机由遥控回路自动调整到同步转速。
3、负荷控制机组并网后，控制机组负荷。
可由功率和调节级压力反馈，组成串级控制系统。
4、一次调频可根据需要，投入“转速回路”使机组参与一次调频。
不等率可以方便地由操作人员修改。
如不想参与一次调频，只需在操作台上解除“转速回路”即可。
5、协调控制接受CCS负荷指令，控制汽机负荷。
系统处于机炉协调控制方式。
6、主汽压控制（TPC）低汽压保护及机调压功能，可根据设定压力开大或关小调阀，维持机组的定压运行。
DEH控制系统
DEH控制系统1、DEH控制系统基本原理；DEH控制系统是对汽轮发电机组实现闭环控制数字电液调节控制系统，以汽轮发电机组为控制对象。
（1）在启动阶段，该系统先后通过高压主汽门和高压调门来控制机组按要求的方式升速直到并网。
有旁路系统的机组，启动时，旁路系统投入运行，由中压调门进行调节，控制汽轮机升速到一定转速后再切换至高压主汽门控制。
（2）正常运行时，系统通过高压调门来控制继续的负荷。
（3）甩负荷时，系统中压调门执行快关和快开来保护电网的稳定及汽轮机的安全。
（4）当发电机主油开关跳闸时，系统控制中压调门的启闭来防止汽轮机超速，由高压调门来控制转速，维持机组在规定转速下空载运行。
为了实现以上功能，系统必需获得机组运行的有关信息。
这些信息包括汽轮机转速信号、发电机输出功率信号及代表汽轮机负荷的调节级压力信号。
这三个信号用来作为转速和负荷控制的反馈信号。
此外还有主蒸汽压力等反映机组运行状态的信息。
主汽门、主汽调门、中压调门的液动执行机构是由一套高压油系统来驱动。
正常运行时，它根据控制信号来调整这些阀门的开度。
当出现危及情况时，通过自动停机跳闸电磁阀来卸掉驱动油，实现紧急停机。
2、DEH调速系统由那些部分组成及各部分的作用；DEH电液调节控制系统主要由以下几个部分组成：（1）电子控制器系统。
电子控制器是将转速或负荷的给定值与汽轮机个反馈信号进行基本运算，发出控制各个汽门伺服执行机构的输出信号。
（2）蒸汽阀伺服执行机构。
各个蒸汽阀的位置又是由各自的执行机构来控制的。
一个汽门对应一个油动机，油动机的开启由抗燃油压力驱动，关闭依靠弹簧力。
液压油缸与一个控制组块连接，每个控制块上装有隔离阀、泄油阀、止回阀及电液伺服阀。
高压抗燃油经节流孔流入油动机活塞下部腔室，该腔室内的油压由一个副阀控制泄油阀调节。
当汽轮机控制系统复位后，副阀控制的泄油阀关闭，使该腔室重新建立油压，开启汽门。
试验用电磁阀可以打开泄油阀，使油经节流管道泄放，从而慢慢关下汽门。
DEH 调频原理详解及汽轮机静态特性
DEH 调频原理详解及汽轮机静态特性一、DEH调节系统的组成1、电子控制器：包括数字计算机、混合数模插件、接口和电源设备。
主要用于给定、接受反馈信号、逻辑运算和发出指令进行控制。
2、操作系统：即操作员站，主要包括操作盘、图像站、显示器和打印机。
3、油系统：主要负责向系统提供润滑油系统和高压抗燃油系统。
4、执行机构：主要负责控制汽阀。
5、保护系统：主要用于快关调节阀，电气危急遮断停机，机械超速保护和手动停机装置作为停机备用装置。
二、DEH调节系统的基本原理DEH调节的原理方框图如图4－56所示。
该系统实际上为模拟—数字、功率—频率、电子—液压调节系统，其采样信号除转速为数字量外，其余采用信号均为模拟量，因此送入计算机前需经模/数转换器（A／D）转换成数字量，在计算机中进行数字处理和运算，其输出数字量经数／模转换器（D／A）变成模拟量后送至电液转换器，将电信号转变成液压信号，此液压信号作用于油动机以控制主汽门及调节汽门的开度，使汽轮机的转速或功率发生变化。
系统中的给定值，有转速给定及功率给定，可以数字量输入，也可以模拟量输入。
该系统的调节过程可简要分析如下：由图4－56可见，转速和功率信号形成了两个反馈回路，当外界负荷变化时，汽轮机转速变化，频率采样器产生的模拟电压信号通过模／数转换器转换成数字量并输入到计算机，计算机算出结果后，再经数／模转换器转换为模拟量输入至电液伺服阀，控制阀门的开度，使汽轮机的功率做相应地改变。
同样道理，功率变化信号也经过采样器和模／数转换器，其数字量输入计算机与转速的相应信号相比较，当两个信号的变化值相互抵消时，调节系统动作结束。
该系统的调节规律是PI（比例、积分）调节，而且是多回路的串级调节系统。
整个系统由内回路和外回路组成，内回路可加速调节过程，外回路则可保证输出严格等于给定值；PI调节规律既保证了对系统信息的运算处理和放大，其积分环节又可保证消除静态偏差，从而实现无差调节。
DEH调节原理
DEH调节原理西北事业部任海龙杭州和利时自动化有限公司 HANGZHOU HOLLYSYS CO.,LTD.目录1. 1. 汽轮机调节的任务 汽轮机调节的任务 2. 2. 汽轮机调节系统特性 汽轮机调节系统特性 3. 3. 电网调频过程 电网调频过程 4. 4. DEH调节系统组成 DEH调节系统组成 5. 5. DEH系统的五大功能 DEH系统的五大功能 6. 6. 电调现场专用设备 电调现场专用设备 7.低压DEH液压系统示意图 7.低压DEH液压系统示意图 8.高压抗燃油液压系统示意图 8.高压抗燃油液压系统示意图 9. 9. 汽轮机调节的任务 汽轮机调节的任务汽轮机调节系统的任务由于电力用户的耗电量是随时变化的，而发电厂的电能又 不能大量存储，因此，发电机的功率只能随外界用户电量的多 少而定。
为保证各种用电设备能正常运转，电力生产除应保证 供电的数量外，还应保证供电的质量。
供电的质量指标主要有两个：一是频率；二是电压。
这两 者都与汽轮机的转速有一定的关系。
发电电压除了与汽轮机的 转速有关外，还可以通过对励磁机的调整来进行调节，而发电 频率则直接取决于汽轮机的转速，转速越高发电频率就越高， 反之则越低。
对于具有一对磁极，工作转速为3000r/min的发电机组，其 发电频率为:f = 发电机每分钟转速 60显然，在额定转速下运行，发电频率是50Hz。
我国电力工 业法规规定:电压误差在6%以内；频率误差在1%，即要求电网频 率的变动不超过0.5Hz,即转速波动不超过30r/min。
汽轮机调节系统的任务汽轮发电机组在运行中其转子上受到的力矩有三个：一是 蒸汽做功产生的主动力矩MT ；二是发电机的电磁阻力矩ML；三 是各种摩擦引起的摩擦阻力矩MF。
在平衡状态下，这三种力矩 之和必然为零，即MT − ML − MF = 0其中摩擦力矩与蒸汽产生的主动力矩、发电机的电磁阻力矩相 比非常小，常常可以忽略不计。
汽轮机数字电液调节系统的基本工作原理
汽轮机数字电液调节系统的基本工作原理DEH 的基本工作原理DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的和功功率，从而满足电厂供电的要求。
对于供热机组DEH控制还将控制供热压力或流量。
DEH系统设有转速控制回路，电功率控制回路，主汽压控制回路，超速保护等基本控制回路以及同期，调频限制，信号选择，判断等逻辑回路。
DEH系统通过电液伺服阀控制高压阀门，从而达到控制机组转速，功率的目的。
机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增减指令，采集汽轮机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号，进行分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。
机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。
在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二；逻辑处理后，作为转速的反馈信号。
此信号与DEH的转速设定值进行比较后，送到转速回路调节器进行偏差计算，PID调节，然后输出油动机的开度给定信号到伺服卡。
此给定信号在伺服卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀控制油动机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制机组转速。
升速时操作人员设置目标转速和升速率。
机组并网后，DEH控制系统便切到功率控制回路，汽机转速作为一次调频信号参与控制。
在此回路下有两种调节方式：（1）阀位控制方式（功率反馈不投入。
,）：在这种情况下负荷设定是由操作员设定百分比进行控制。
设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定信号到伺服卡，与阀位反馈信号进行比较后输出控制信号到电液伺服阀从而控制阀门开度，以满足要求的阀门开度。
在这种方式下功率是以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差，但这种方式对阀门特性没有高的要求(2)功率反馈方式：这种情况下，负荷回路调节器起作用。
DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算，PID调节输出阀门开度信号到伺服卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的功率。
汽轮机DEH调节系统简介DEH DCS ETS TSI OPC
汽轮机DEH调节系统简介四、汽轮机DEH调节系统简介' E8 Q2 J1 Z- E" \调节系统的发展大致经过了以下几个阶段：机械式调速器调节系统，液压式调速器调节系统，模拟式功频电液调节系统(AEH)，数字式功频电液调节系统(DEH)。
目前大机组上广泛采用了DEH调节系统。
（一）DEH调节系统的原理( J5 _5 k9 h0 W5 o8 vDEH调节的原理方框图如图3.5.4所示，该系统与AEH系统的主要区别是用数字计算机代替原有的调节器。
c `; r; y6 l$ {/ ]; B数字计算机又称为中央处理单元，调节算法程序预先编好存于计算机中，当转速、功率和给定信号输入计算机时，计算机按程序计算结果输出信号，经过处理后控制调节汽门。
采样器是将实测的功率和转速模拟量信号输入模／数转换器(A／D)。
模／数转换器用来将模拟量转换成数字量；数／模转换器(D／A)是将数字量转换成模拟量。
电液伺服阀即电液转换器，用来将电气信号转换成油压信号，以驱动油动机。
, M' d) p5 }* L8 t 由方框图可见，转速和功率信号形成两个反馈回路，当外界负荷变化时，汽轮机转速变化，频率采样器产生的模拟电压信号通过模数转换器转换成数字量，转速变化的数字量输入计算机，计算机输出计算结果，经过数模转换器输出模拟量，此信号再输入电液伺服阀，从而控制阀门开度，使汽轮机功率相应改变。
同理，功率变化信号也经过采样器和模数转换器，其数字量输入计算机，将此信号与转速相应信号比较，当转速和功率两个信号的变化值相互抵销时，调节系统动作结束。
这就是DEH的简单调节原理。
7 l) {" D# n" }- `, f8 c) J: \. Z （二）DEH系统的组成# Y8 u* U0 X S/ N国产引进型300MW汽轮机调节系统采用的是DEHⅢ型控制系统。
如图3.5.5(请点击）为简化的DEH及其附属系统方框图。
DEH调速控制系统
DEH在运行中通过对主汽门、调门阀位的控制实现对汽轮机转速的控制以及当汽轮机出现异常时进行危急遮断保护。
一．DEH调速控制系统：1。
1DEH调速控制的原理DEH就是一个将电信号转变为现实阀位信号的东西，使用EH油为介质，当需要开大阀门时，伺服阀打到B位置，增加进入油动机的EH油，油动机中活塞上移带着阀门阀杆上移，将阀门打开，当需要关小阀门时，伺服阀打到A 位置，减少油动机的EH,活塞下移带着阀杆一起下移阀门关小。
如图所示：1。
2在运行中如何实现阀位控制：当目标转速经过计算器算出一个阀位的给定值和实际值有了偏差，发出一个信号到调节器，调节器根据这个偏差来选择是增加进油或是排油,再把信号放大到伺服阀能够感应到的信号，再到油动机动作，阀门开度改变，阀门上的位置传感器将新的位置和目标值比较，得无偏差,一次动作结束。
如图所示：1.3 DEH实际转速控制步骤：当汽机挂闸且具备冲转条件时，运行人员发出指令,此时中压主汽门和高压调门全开，高压主气门和中压调门调门保持关闭。
运行人员在DEH画面中设定目标转速和升速率，转速的给定值按照事先设定的升速率向目标值爬升，此时是实际值跟随目标值。
转速PID在偏差的作用下输出增加，开启中压调阀，实际转速随之上升,当转速与目标值相等时，程序停止升速自动保持当前转速，等运行人员发出新的目标值。
转速到达600rpm后,高压主气阀参与控制，按TV(高压主汽门）：IV(中压调门)=1：3（此时利用的是高压主汽门上的预启阀来控制的），当转速达到2890～2910rpm时，程序进入保持状态，表示进入TV/IV 切换阶段，运行人员发出TV/IV切换命令，切换结束后，GV，IV控制汽轮机升速到3000转。
二．DEH危急遮断的功能2。
1危急遮断的原理危急遮断保护是当机组超速至设定值或者机组因某些参数超标可能导致重大事故时，快速卸去油动机中的油，快速关闭全部汽轮机进汽阀门使机组紧急停机，以保护汽轮机的安全.2。
DEH自动保护系统的动作逻辑图和执行机构原理图
§1-3 DEH自动保护系统下面是DEH自动保护系统的动作逻辑图和执行机构原理图。
危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机遮断电磁阀（20/AST）和二只超速保护电磁阀（20/OPC）的危急遮断控制块（亦称电磁阀组件）、隔膜阀和压力开关等所组成。
一、超速保护控制系统（OPC）1、作用：当机组在30%负荷以上运行油开关跳闸时，或者转速n﹥103%n0时，通过OPC电磁阀迅速关闭高、中压调节汽阀，n﹤103%n0恢复。
2、主要部件：OPC电磁阀两只并联,是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。
正常运行时该两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制板动作时，例如转速达到103％额定转速时该两个电磁阀就被励磁（通电）打开使OPC母管油液泄放。
这样，相应执行机构上的卸荷阀就快速开启，使调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。
3、动作过程：当机组在30%负荷以上运行油开关跳闸时，或者转速n ﹥103%n0时，OPC电磁阀动作，泄掉OPC遮断总管的油压，通过快速卸载阀迅速关闭高、中压调节汽阀；当转速下降到n﹤103%n0时，关闭OPC电磁阀泄油口，恢复OPC遮断总管的油压，重新将高、中压调节汽阀打开到与负荷相适应的位置。
4、意义：防止机组因甩负荷及其他原因超速，避免机组因停机而重新启动，保持电网稳定，节约时间，减少损失。
二、电气危急遮断系统（ETS）1、作用：当ETS系统检测到的安全指标达到安全界限后，通过AST 电磁阀关闭所有的主汽门和调节汽阀，实行紧急停机。
2、AST电磁阀：四只AST电磁阀在正常运行时、它们是被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。
当电磁阀失电打开，则总管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽机停机。
DEH控制原理
S
S
63-1/ASP
63-2/ASP
20-3/AST
20-4/AST
S
S
20-1/LPT S
20-2/LPT S
20-3/LPT S
EH油母管 油母管
DEH, W.L, WANG
DEH, W.L, WANG
DEH报警与记录 报警与记录
Alarms & Records
报警历史 事故追忆 画面拷贝 操作记录 SOE记录 记录
DEH, W.L, WANG
冗余与容错设计
Redundant & Fault Tolerant
控制主机冗余， 控制主机冗余，故障检测和判别容错设计 冗余数据高速公路 系统接收两路交流电源供电 机柜内1:1冗余直流供电， 机柜内 冗余直流供电，排除谐波干扰 冗余直流供电 OPC电磁阀采用双电磁阀并联系统 电磁阀采用双电磁阀并联系统 AST电磁阀采用四电磁阀串、并联结构， 电磁阀采用四电磁阀串、并联结构， 电磁阀采用四电磁阀串 防止电磁阀故障 EH油压低跳机采用串、并联结构，防止 油压低跳机采用串 并联结构， 油压低跳机采用 误动、 误动、拒动
启动与转速控制
Startup and Speed control
中压缸启动 启动升速控制
纯 电 调
理 图 部 分 （ 一 ） 控 制
DEH
速 动
转速
DEH, W.L, WANG
一次调频与二次调频
Frequency Control
频率定值 + n K=5% n PID 给定值 + + 功率定值
单阀控制：节流调节， 单阀控制：节流调节，全周进汽 多阀控制：喷嘴调节， 多阀控制：喷嘴调节，部分进汽
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二、DEH调节系统的基本控制原理
DEH系统的调节原理图见图1，整个系统为一广义对象的串级PI复合调节系统， PI是基本调节规律，系统可按3种自动方式运行。 （1）串级PI调节方式：最基本的运行方式，系统具有调节级汽室压力、发电 机功率和转速3种反馈，PI2为内回路，PI1为外回路。 （2）单级PI1调节方式：相当于K2倒向旁路，系统只有发电机功率和转速反 馈，调节级汽室压力信号被切除。 （3）单级PI2调节方式：相当于K1倒向旁路，系统只有调节级汽室压力和转 速反馈，发电机功率信号被切除。 DEH系统的基本控制原理。
图1 再热汽轮机数字电液调节系统方框图
当系统受到外扰时，调节级汽室压力首先变化，该压力正比于汽轮机的功率， 能准确地代表汽轮机功率的大小，可使系统较快作出响应。发电机功率的变化，既 受自身惯性的影响，又受中间再热容积的影响，其系统响应较慢。并网运行机组的 转速，受电网频率的影响，但对一台机组而言，影响相对较小。因此，这三个变量 的系统响应是不同的。 当机组处于调频方式运行时，若电网的负荷增加，有两种情况，一种是功率给 定随之增加，直到该给定值与电网要求本机增加的负荷相适应，电网频率回升，系 统的调节偏差为零，系统才能保持转速的给定值，也即频率不变；另一种是功率给 定仍保持不变，电网的频率必然降低，于是转速的偏差就代表了功率的增加部分， 该情况表明系统的功率给定值及其所保持的负荷值是不一样的，而被转速偏差修正 后的负荷给定值，才是调节系统所保持的负荷值。 当机组处于非调频方式运行时，转速偏差信号就不应进入系统，或者是将该偏 差乘以较小的百分数，使机组对外界电网负荷的变化不敏感，只按系统本身的负荷 给定值来控制机组。同理，如果在机组的额定负荷附近设置转速的不灵敏区，则机 组就处于带基本负荷运行状态。
在串级控制、系统处于调频方式运行受到电网扰动时，电网频率的变化引起调 节汽阀动作后，调节级汽室压力反馈回路响应最快，通过内回路PI2的作用，迅速改 变调节汽阀的开度，而发电机功率反馈回路的响应则慢一些，但仍都是提高机组对 负荷适应性的粗调作用，只有通过外回路PI1的细调作用，用外回路去修正内回路的 设定值，系统才能最后趋于平衡，此时，系统的实际负荷值已不是负荷给定值，而 是经过修正后的负荷设定值。换言之，负荷外扰时，只有负荷给定值与外界负荷要 求相适应，才能使功率的反馈等于功率给定值，转速的反馈等于转速的给定值。 DEH系统在串级调节下，外回路PI1为主调节器，当系统处于非调频方式运行时， 它保证系统输出的功率严格等于负荷的给定值；在调频方式运行时，被转速修正后 的负荷给定值 ，才是调节系统所应保持的负荷值。内回路不仅反映负荷外扰下系统 响应的快速性，而且在蒸汽压力内扰下，也能很快的调整汽阀的开度，迅速消除内 扰的影响，因而，串级调节系统对于克服再热环节功率的滞后，提高机组对外界负 荷的适应性，有很大的作用，由于其动态特性最好，因此，应作为DEH系统的基本 运行方式。相反，当系统处于单级PI调节方式运行时，系统的动态品质将有所下降， 但由于还可继续运行，仍不失为一种重要的冗余控制手段。
第四节 DEH调节系统的自动控制原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、DEH自动控制系统接受的信号
在DEH系统中，调节汽阀（GV）接受6种信号： （1）转速或负荷的给定信号； （2）转速反馈信号：系统接受两个数字信号和一个模拟系统经A/D转换来的数 字信号，经比较后选择一个最可靠的转速作为转速的反馈信号； （3）调节级汽室压力信号：用以代表汽轮机功率的反馈信号； （4）发电机功率信号：用以代表发电机功率的反馈信号； （5）主汽阀前的主蒸汽压力信号：用以保证汽轮机的进汽压力不低于某一限定 值，因而实际上就是负荷限制信号； （6）模拟系统的手动信号：用于模拟控制。当手动操作时，数字系统也对模拟 系统进行跟踪，以保证手动/自动变换过程中的无扰动切换。