电液控制系统

低负荷阶段，必须采用单阀全周进汽，当机组大于适当的负荷（如 50%额定负荷）时允许切 换到多阀进汽，单/多阀门进汽的切换，其负荷扰动不大于 10MW。 1.3.1.5 阀门试验 为保证发生事故时阀门能可靠关闭，DEH 系统具备对高、中压主汽门
及调节门逐个进行在线试验的功能。在进行阀门在线试验时，汽轮机正常运行。 1.3.2 甩负荷控制及机组保护功能 为改善电力系统故障时的动态稳定性能或抑制汽轮发
1.3.3 热应力计算功能. 1.3.3.1 DEH 系统能通过建立机组的数学模型，求得汽轮机转子的实时热应力，作为监视 和控制汽轮机启动和运行的依椐，进行汽轮机的寿命管理。 1.3.3.2 DEH 系统提供应力限制功能，能根椐转子热应力的情况自动修正升速率和升负荷 率。 1.3.3.3 相关的机组（ATC）监控测点和热应力计算的结果在 CRT 画面上显示出来。 1.3.4 机组 ATC 自启动功能组 汽轮机自启动系统 ATC 用于蒸汽轮机，其启动步骤和监视参数由具体汽轮机型号、实际 输入信号及用户要求而定。基本的 ATC 逻辑同转子应力计算、监视相辅相成，共同组成一 套使汽机自动完成从盘车到带负荷整个过程的平稳、高效的控制系统。 1.3.5 DEH 运行方式 1.3.5.1 基本原则 1.3.5.1.1 DEH 控制系统按分级分层控制的原则设计，以便高一级控制系统故障退出时可降 至低一级运行方式继续维持机组安全运行。 1.3.5.1.2 至少提供下列几种可供操作人员选择的运行方式，即操作员自动运行方式，操作 员手动运行方式，CCS 遥控方式。 1.3.5.1.3 运行方式之间应能进行无扰切换。
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பைடு நூலகம்
时系统能连续监视升速过程，并能显示所有与升速相关的参数，对运行人员提供指导。在升 速和带负荷过程中的任何阶段都能进行自动的切换选择。 1.2.4 DEH 控制系统能在下列任何一种机组运行方式下安全经济运行： 机炉协调控制 汽机跟随 锅炉跟随 变压运行 定压运行 手动方式 1.2.5 DEH 系统能充分适应其它的包括机组事故工况（如 RB）和工艺系统要求的各种起 动方式在内的起停运行要求，为此，DEH 系统具有转速控制、负荷控制、超速保护以及起 停顺序控制等功能。 1.2.6 DEH 系统的可用率高于 99.9%。
DEH 切至手动后，可以通过操作员站以阀位的增减的方式，对机组进行转速或负荷调节。 1.3.5.4 CCS 遥控方式 在 CCS 遥控方式下，DEH 根据 CCS 的指令，自动切换到负荷控
制方式或压力控制方式，并接受 CCS 的目标负荷设定值控制机组运行，DEH 的其它控制回 路处于跟踪状态。为了实现双向无扰切换，DEH 系统应输出一路 AO 信号（4～20mADC） 和相关 DI/DO 信号，供 CCS 作为对 DEH 的跟踪用途。 1.3.5.5 汽轮机危急跳闸系统（ETS）的主要功能是接受来自汽机安全监控系统（TSI）、 汽机油系统、凝汽器真空、发电机跳闸、锅炉 MFT、手动跳闸等停机信号，经逻辑处理后 驱动相应的遮断继电器完成汽轮机危急跳闸功能，同时向外发出跳闸原因及指示信号。 1.3.5.6 DEH 系统采用分散控制系统。使用与 DCS 相同的硬件设备，以便通过机组 DCS 的操作员站来完成 DEH 的监视和操作。 1.3.5.7 DEH 采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和 DEH 内各存储器的数据丢失。 同时，在 DEH 内设置防火墙，对 DEH 网络与所有外部系统之间的通讯接口（网关、端口） 进行实时在线监视，有效防范外部系统的非法入侵和信息窃取。 1.3.5.8DEH 系统在单点接地时可靠工作。各电子机柜中设有独立的安全地、信号参考地、 屏蔽地及相应接地铜排。 1.3.5.9 所供数字电液控制系统的 LCD 屏幕，应能向运行人员提供汽轮机启动和运行过程 中的全部信息（如参数曲线等）及每一步骤的操作指导。 2. 电气控制装置 2.1 基本要求 2.1.1 DEH 系统控制部分硬件包括基于日立公司 HIACS-5000M 集散型控制器的控制机柜、 操作员站等。
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调整，DEH 系统自动加以限制，以免发电机甩负荷时产生不正确的汽阀动作，保证机组的 安全。 最高、最低负荷限制—限值由人工给定，并可根据需要随时改变。 加速度限制－除负荷控制回路外，另设加速度限制回路，产生与转速加速度成反比 的阀门开度指令，以便在机组突然甩去部分负荷时，迅速减小阀门开度。 主汽压力限制－当主汽压力降低到规定限值时，主汽压力控制回路投入工作，输出 减少汽阀开度指令去限制负荷，协助锅炉尽快恢复主汽压力。此时，汽阀控制回路不再接受 负荷控制回路的指令。 1.3.1.3 阀门活动试验 在机组并网后，DEH 分别对高压主汽阀和调解阀进行阀门活动试 验。 1.3.1.4 阀门管理 控制系统提供单阀控制和多阀控制的阀门管理功能，当机组在升速及
DEH&ETS 技术资料
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大唐国际临汾河西电厂 2×300MW 亚临界中间再热直接空冷抽汽凝 汽式汽轮机 电液控制系统（DEH&ETS） 技术资料
产品编号：B153 制造单号：B153-05 部套图号：SH13.35.16G01
上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂
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1. 技术要求 1.1 总则 1.1.1 本技术资料是针对大唐国际临汾河西电厂 2×300MW 空冷供热机组汽轮机控制保护系 统(以下简称 DEH&ETS 系统)的硬件、软件供货及设计组态部分。 1.1.2 所有技术要求及供货范围满足《汽轮机技术协议》中有关 DEH 部分的要求。 1.1.3 引用标准 DEH&ETS 系统中电气控制装置的设计、制造、检验和测试符合下列组织公布的现行标准 和规范： 美国国家标准局/美国防火协会（ANSI/NFPA） ANSI/NFPA 70 国家电气规范
美国保险商实验室（UL） UL 1413 电视用阴极射线管的防内爆
UL 44 橡胶导线、电缆的安全标准
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国际电工委员会（IEC） IEC TC 529 基础安全标准：外壳防护等级的分类 DL/T 659-1998 火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程 GB2421-89 电工电子产品基本环境试验规程总则（EQV） 1.2 技术要求 总的方案要求： 方案将采用先进的 HIACS-5000M 集散控制系统构成一套完整的 DEH 控制系统全面实现 对大唐国际临汾河西电厂 2×300MW 空冷供热机组主汽轮机的控制。单台机组整套 DEH 系 统包括过程控制单元、一台 DEH 控制系统进行操作的操作员站，以及一台可以对 DEH 控制 系统进行组态的工程师站。 电厂 300MW 机组 DEH&ETS 系统分为电气和机械液压两个组成部分，其中机械液压部 分采用高压抗燃油方式，液压系统和机械部分不在此资料中，提供的 DEH&ETS 应完全满足 机械液压系统的控制要求。按此范围划分，以下提到的 DEH&ETS 系统特指汽轮机控制系统 电气控制部分。 1.2.1 电厂 2x300MW 机组汽轮机共设高、中压调节门，主汽门以及抽汽门共 15 个，其中高 压主汽门 2 个、高压调节阀 6 个和中压调节阀 2 个全都采用连续型控制，中压主汽门 2 个采 用两位型控制，1 个抽汽压力调节阀（自带伺服卡，安装在就地，采用 4～20mA 输出控制和 4-20mA 反馈信号），2 个连通管压力调节阀采用伺服阀控制。每个阀门采用单独的执行机构 驱动，采用专用的伺服模件对以上连续性阀门进行控制；采用普通开关量输出模件对两位型 阀门进行控制。 1.2.2 为满足电厂抽汽功能的要求，机组设置了两个连通管调节阀和一个热网调节阀，其中 连通管调节阀采用伺服卡(MOOG)进行连续控制，反馈信号为 4－20mA、0－10V 或 1－5V， 热网调节阀采用 4－20mA 的指令控制，反馈信号也为 4－20mA。机组的主汽门、高中压调 门设置 6 线制的 LVDT 反馈信号。 1.2.3 每个连通管调节阀的隔绝阀、LVDT 以及热网调节阀需要 24VDC 供电。 1.2.4 DEH 的操作显示画面将装载在机组 DCS 的操作员站上，提供相应的操作显示画面资 料给 DCS 供货商。运行人员能通过 DCS 操作员站在升速过程的任何阶段进行控制监视，同
1.3 系统功能 1.3.1 基本的控制功能 1.3.1.1 转速控制 1）基本要求和指标 DEH 系统可保证汽轮机采用与其热状态、进汽条件和允许的汽轮
机寿命消耗相适应的最佳升速率，自动地实现将汽轮机从盘车转速逐渐提升到额定转速的全 程控制。DEH 系统具备以下技术指标： — 转速调节范围 0—3500r/min
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1.3.5.2 操作员自动运行 DEH 根据汽轮机高压内缸的温度值及其它相关参数的大小，自动选择“冷态”、“温 态”、“热态”、“极热态”四种典型的启动曲线，并按预定的曲线进行自冲转至带满负荷 的全过程的自动控制。在升速过程中，运行人员仍然可以根据机组的情况，随时人为改变升 速率和保持转速（过临界转速时除外）。 1.3.5.3 操作员手动运行方式 当运行人员需要时可将 DEH 系统退至操作员手动方式，
— 转速控制精度达到（额定蒸汽参数下的）空转转速 ≤1r/min — 最大升速率下的超调量 — 控制系统的转速迟缓率 — 甩全负荷时的最大超速 ≤3r/min ≤0.06% ≤10％额定转速，并能维持空转
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2）DEH 系统能根据不同热状态下的起动要求，实现高压主汽阀和调节阀的自动切换。 3）汽轮机的升速率既能由 DEH 系统根据汽轮机的状态（冷态、温态、热态、极热态） 自动选择，也可由人工进行选择。 4）转速控制回路能够保证自动地迅速冲过临界转速区。 5）DEH 系统具有与自动同期装置的接口，以便与自动同期装置配合实现发电机的自动 同步并网。 1.3.1.2 负荷控制 1） 基本要求和指标 DEH 系统能够在汽轮发电机并入电网后实现汽轮发电机从带初始负荷直到带满目标负 荷的自动控制，并根据电网要求，参与一次调频和二次调频任务，对频差的响应有可切换的 不同的死区。 系统具备通过控制阀门开度和控制实发功率的两种控制方式去改变汽轮发电机的负荷。 — 功率控制精度≤±1MW(在蒸汽参数稳定的条件下)。 — 静态特性转速不等率可调，其整定范围不少于 3%～6%。 —在指定功率附近(功率变化在额定功率的±1.5%～±12%范围内)，频率变化在± 0.025Hz～±0.25Hz 的区域内的局部不等率整定范围能达到 3%～20000%。 2）目标负荷设定 系统的目标负荷能由运行人员设定，也可接受来自 DCS 系统的指令（4～20mADC 信 号）。 3）变负荷率由运行人员在 CRT 上的操作画面上设定，并由 DEH 系统根据机组的参数， 自动限制变负荷率的大小。 4）负荷限制 当机组的运行工况或蒸汽参数出现异常时，为避免损坏机组，并使机组的运行尽快恢复 正常，控制子系统应能对机组的功率或所带负荷进行限制。包括： 功率反馈限制(切除)—当实测功率与功率定值的差值超过规定数值时，控制系统自动 切除功率反馈回路，将负荷控制的闭环控制方式切换为开环控制方式，由运行人员进行功率
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DEH 系统提供在控制室内实现汽机挂闸，自动提升机组转速进行机械危急遮断器击出 试验的功能和手段。 1.3.2.4 甩负荷维持空转 当机组从满负荷甩至零负荷时，该系统能自动控制汽机转速，防止机组超速跳闸，等 待重新并网或升负荷。 当 MCS 投入时，电调系统应满足锅炉跟踪、汽机跟踪、机炉协调、定压变压运行、快 速减负荷（RB）、手动等运行方式的要求。 该系统在带负荷运行中，能使汽轮发电机组及其主要辅助设备按设定要求自动启停。
美国电气和电子工程师协会（IEEE） ANSI/IEEE ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则（SW） 488 可编程仪表的数字接口
美国电子工业协会（EIA） EIA RS－232－C 数据终端设备与使用串行二进制
数据交换的数据通讯设备之间的接口 美国仪器学会（ISA） ISA IPTS 68 热电偶换算表 ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试 美国科学仪器制造商协会（SAMA） SAMA PMS 22.1 仪表和控制系统功能图表示法
电机组转速，汽轮机的 DEH 系统设置下列甩负荷控制功能及机组保护功能。 1.3.2.1 超速保护（OPC） 超速保护控制是一种抑制超速的控制功能，可同时采用加速度限制方式和超速控制方式 完成，后一种方式是指即当汽轮机转速达到额定转速的 103％时，自动关闭高、中压调节门， 当转速恢复正常时再开启这些门，如此反复，直至正常转速可以维持额定转速。 1.3.2.2 超速跳闸保护（HPT）及电超速试验 当汽机转速达到额定转速的 110％时，系统输出汽机跳闸指令，关闭高、中压主汽门和高、 中压调门。当进行电超速试验时，操作员发出试验指令，把正常的超速限制屏蔽掉，把超速 限制保护功能停止可以让汽机转速增加至 110％设定值。试验结束后，自动恢复超速限制功 能。 1.3.2.3 远方挂闸及机械超速试验