DEH控制系统
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DEH系统:电力控制系统报告一、引言DEH,全称Digital Electric Hydraulic Control System,是一种数字化电动液压控制系统。
这是一种广泛应用于电力、化工、石油等领域的重要设备,其主要作用是控制和调节汽轮机的转速、功率、压力等重要参数,保证汽轮机的稳定运行。
二、DEH系统的基本原理DEH系统通过采集汽轮机运行的各种参数,如转速、功率、压力等,并将其转化为数字信号,然后通过数字电路进行处理和运算,最终输出控制信号,驱动液压执行机构,实现对汽轮机的控制和调节。
三、DEH系统的功能DEH系统具有丰富的功能,主要包括以下几个方面:1.转速控制:通过调节汽轮机的进汽量,控制汽轮机的转速,使其稳定在预设的转速范围内。
2.负荷控制:通过调节汽轮机的进汽量,控制汽轮机的输出功率,使其稳定在预设的负荷范围内。
3.压力控制:通过调节汽轮机的抽汽量,控制汽轮机的蒸汽压力,使其稳定在预设的压力范围内。
4.保护功能:当汽轮机出现异常情况时,DEH系统能够迅速响应,采取相应的保护措施,如紧急停机、切断进汽等,以避免事故扩大。
5.数据采集与监控:DEH系统能够实时采集汽轮机的各种运行参数,如转速、功率、压力等,并将其显示在操作画面上,方便操作人员随时掌握汽轮机的运行状态。
6.远程控制与通讯:DEH系统可以通过网络与上位机或其他设备进行数据通讯,实现远程监控和控制。
四、DEH系统的应用DEH系统因其高效、稳定、可靠的特点,被广泛应用于电力、化工、石油等领域。
在这些领域中,DEH系统能够大大提高设备的自动化水平,降低人工成本,提高生产效率。
同时,DEH系统还能够提高设备的安全性,减少事故发生的概率,为企业带来更多的经济效益。
五、总结DEH系统作为一种先进的电力控制系统,具有强大的功能和广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和应用的深入发展,DEH系统将在更多领域得到广泛应用,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
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。
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。
DEH控制系统综述汽轮机数字电液控制系统DEH(Digital Eelectro-Hydraulic Control System),它体现当前汽轮机控制的新发展,集中了两大最新成果:固体电子学新技术-数字计算机系统;液压新技术-高压抗燃油系统,成为尺寸小、结构紧凑、高质量的汽轮机控制系统。
(一)DEH在再热汽轮机中的应用我公司汽轮机为双缸双排汽、一次中间再热、冷凝式汽轮机。
中间再热式汽轮机的控制特点:从锅炉过来的新蒸汽经高压主汽阀和高压调节阀进入高压缸做功,高压缸排汽又回到锅炉再热器,经过再热器加热后再热汽温度一般达到新蒸汽温度,然后经过中压主汽阀和中压调节阀进入中低压缸做功,最后进入凝汽器,由于采用中间再热,汽轮机被中间再热器分成高压和中、低压部分,这对汽轮机的动态特性有了显著的影响。
从控制方面看,中间再热机组有如下特性:1.中间再热器改变了机组的功率特性机组的功率特性是指在蒸汽流量的阶跃扰动下,其输出功率随时间变化的特性。
对于无中间再热的凝汽式汽轮机组,当蒸汽流量阶跃扰动时,机组功率几乎无惯性,无迟延地跟着变化,两者之间为正比关系。
对于中间再热的凝汽式汽轮机组,汽轮机被中间再热器分成高压和中、低压部分。
高压缸的功率特性与无中间再热的机组的功率特性相似。
但高压缸功率只占汽轮机总功率的1/3,对于中、低压缸来说,其功率特性有所不同,其主要原因是中、低压缸前有一个容积相当大的中间再热器。
设某时刻从高压缸流出的蒸汽流量有一阶跃增大,它流进再热器使再热器内压力升高。
由于再热器具有容积,而且流入测和流出测都有自平衡能力,所以蒸汽压力只能呈惯性上升,最后稳定在某值。
且再热管道越长,容积越大,自平衡能力越小,惯性时间常数就越大,一般为8-12s.由于再热器是一阶惯性环节,中间再热器内压力变化,将立即引起流进中、低压缸的蒸汽流量变化,中、低压缸功率无惯性、无迟延地随之变化,所以,中间再热器内压力或蒸汽流量与中、低压缸功率之间为比例环节。
汽轮机DEH控制系统调试一、DEH 控制系统概述DEH 控制系统是采用数字计算机技术和液压控制技术相结合的一种控制系统。
它通过采集汽轮机的各种运行参数,如转速、功率、压力、温度等,经过计算和处理后,输出控制信号,控制汽轮机的进汽阀门开度,从而实现对汽轮机转速、负荷等的精确控制。
DEH 控制系统主要由电子控制器、液压执行机构、传感器和变送器等部分组成。
电子控制器是系统的核心,负责数据处理和控制算法的实现;液压执行机构根据控制器的指令,调节进汽阀门的开度;传感器和变送器则用于采集汽轮机的运行参数,并将其转换为电信号传输给控制器。
二、调试前的准备工作在进行 DEH 控制系统调试之前,需要做好充分的准备工作,以确保调试工作的顺利进行。
1、技术资料的准备收集和整理汽轮机及其 DEH 控制系统的技术资料,包括设备说明书、原理图、接线图、控制逻辑图等。
熟悉系统的结构、原理和功能,了解调试的要求和步骤。
2、设备检查对 DEH 控制系统的设备进行全面检查,包括电子控制器、液压执行机构、传感器、变送器、电缆接线等。
检查设备的外观是否完好,有无损伤和松动;检查电气连接是否正确、牢固;检查液压系统的油路是否畅通,有无泄漏。
3、调试工具和仪器的准备准备好调试所需的工具和仪器,如万用表、示波器、信号发生器、压力校验仪等。
确保工具和仪器的精度和性能满足调试要求,并经过校验和校准。
4、人员培训对参与调试的人员进行技术培训,使其熟悉 DEH 控制系统的原理和调试方法,掌握调试工具和仪器的使用方法,明确调试过程中的安全注意事项。
三、调试内容和步骤1、硬件调试(1)电源系统调试检查电源系统的输入电压、输出电压是否符合要求,电源的稳定性和可靠性是否良好。
对电源进行带载测试,检查电源的过载保护和短路保护功能是否正常。
(2)控制器调试对电子控制器进行通电测试,检查控制器的指示灯、显示屏是否正常;检查控制器的硬件配置是否正确,如内存、硬盘、CPU 等;对控制器的输入输出通道进行测试,确保信号的传输和接收正常。
汽轮机的DEH系统主要是两大部分组成的,一个是液压控制系统,就是所谓的EH油及调节保安系统(如果需要学习这一部分点击笔记合计链接:调节保安,里面包括哈汽、东汽、上汽、南汽、杭汽等调节保安系统知识)另一部分就是电气的控制系统了,这部分用来实现DEH的各种控制功能,但是不论哪一种控制方式,最终就是形成了汽轮机的阀位。
一、最基础的:手动控制方式手动控制最简单、最基础的控制方式,就是在DEH的控制画面直接输入汽轮机的阀位的设定值,控制汽轮机调门开度,来控制汽轮机的转速或者机组负荷。
当然这个设定值不是某一个调门的阀位,而是几个调门的综合计算出来的阀位信号,在根据单/顺序阀或其他方式折算到单个阀门上的阀位信号,控制阀门开度。
二、最基本的运行方式:操作员自动方式在这个操作员自动方式下,这个时候输入的就不是阀位的设定值。
在冲转的状态下,设定值就是汽轮机的目标转速;在并网后带负荷的状态下,设定值就是机组的目标功率。
这种方式是最基本的运行方式,自动化程度一般的机组都用这种方式来冲转,控制暖机、同期、并网等等各个操作节点,每一项操作节点完成都是由运行人员确认完毕后再进入下个节点流程。
三、机组遥控控制方式遥控的控制方式就是把汽轮机控制投上自动,然后交给协调控制方式来控制,实现锅炉和汽轮机的经济运行,一般都是在机组启动稳定后采取遥控控制方式。
在这种控制方式下都是由协调系统送来的加、减负荷信号来调整汽轮机出力与系统相匹配,运行人员是干预不了的。
四、汽轮机自动控制方式(ATC)在自启动方式,由自启动程序自动控制汽轮机,几乎不需要操作员干预。
在正常情况下,汽轮机控制系统运行在自动方式或自启动方式。
在操作员自动方式,操作员输入转速目标值和加速率,控制系统通过调节四个高压调汽门和四个中压调汽门的开度,使汽机升速至期待的目标转速。
在自启动方式,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。
汽轮机控制系统具有自动同期能力,由操作员选择汽轮机在自同期方式或者由自启动程序将汽机切至自同期方式。
DEH控制系统分为两大部分液压控制系统、电气控制系统。
液压控制系统功能:1向各阀门油动机提供符合标准的高压动力油(1204MPa);2驱动各阀门并使阀门能够停止在需要的位置;3当需要时,能够快速遮断汽轮机进汽。
液压控制系统由供油系统、液压执行机构、危急遮断系统组成。
供油系统主要是指高压控制油系统,它的主要功能是向控制系统提供控制用油,并且为油动机提供动力用油,同时通过接收控制器传播的阀门开度指令信号调节各个阀门开度。
油箱部件、电动机、滤油器、控制组件和热交换器共同组成了供油系统,并且通常这些组件同时拥有两套,一套运行,一套备用。
抗燃油一般选用抗燃性、润滑性和稳定性很好的三芳基磷酸脂。
液压执行机构的主要组成部分为伺服放大器、电液转换器以及具有快关、隔离和逆止装置的单侧油动机。
执行机构实质是一个液压缸与一个控制块相连接,液压缸中的活塞在抗燃油压力地作用下可以打开阀门,而弹簧力则可以关闭阀门。
控制块中的隔离阀可以让工作人员在线维修执行机构零件,逆止阀可以阻止压力油泄漏以及危机遮断回路倒流。
危急遮断系统由低压保护系统、高压保安系统、高低压接口装置三部分组成,三部分协调动作,完成机组挂闸和遮断任务。
当设备的参数到达一定的限值时,该系统关闭主汽门、调门等。
危急遮断系统一般有六个保护电磁阀,分为两组,其中自动停机遮断电磁阀有四个,分别作用在高、中压主汽门上,当机组正常运行时,自动停机遮断阀是关闭的,使得控制油可以建立油压,因此可以控制蒸汽阀门。
当凝汽器真空低、轴承振动过大、转子超速等危急事件出现或需要手动停机时,打开停机遮断电磁阀,油压丧失,使汽轮机停机。
另外两个电磁阀是超速保护电磁阀,它们对高压调门与中压调门的影响很大,可以直接接收DEH电子控制器的指令,当转速超限,超速保护电磁阀立刻打开,使得OPC(Overspeed Protect Controller)母管卸油,快速卸载阀打开,导致高调门与中调门迅速关闭。
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍⒈ TSI系统⑴概述TSI (Turbine Supervisory Instrumentation)系统是一种用于监视和控制汽轮机运行的系统。
它包括多个测量点和传感器,用于实时监测和记录汽轮机的关键参数,如温度、压力、振动等,以确保汽轮机运行在安全和高效的状态下。
⑵主要组件●温度传感器●压力传感器●振动传感器●控制器⑶功能●监测汽轮机的工作状态和性能●实时报警和警告●记录数据和报告⒉ DEH系统⑴概述DEH (Digital Electro-Hydraulic control)系统是一种使用电子和液压控制的系统,用于精确控制汽轮机的转速、负荷和稳定性。
它主要由多个执行器和控制模块组成,通过测量和反馈汽轮机的转速、温度和压力等参数,来实现对汽轮机的精确控制和保护。
⑵主要组件●控制模块●执行器●传感器⑶功能●控制汽轮机的转速和负荷●自动调整控制策略以优化性能●实现对汽轮机的过载和故障保护⒊ ETS系统⑴概述ETS (Exhaust Temperature System)系统是一种用于监测和控制汽轮机排气温度的系统。
它通过测量排气温度并与设定值进行比较,来实现对汽轮机的温度控制和保护。
ETS系统通常包括温度传感器、控制器和执行器等组件。
⑵主要组件●温度传感器●控制器●执行器⑶功能●监测和控制汽轮机的排气温度●防止排气温度超过设定值●提供对汽轮机负载变化的响应附件:本文档通过附件提供了以下内容:●TSI、DEH、ETS系统的图示●相关的技术规范和标准法律名词及注释:●TSI: Turbine Supervisory Instrumentation (汽轮机监测仪器)●DEH: Digital Electro-Hydraulic control (数字电液控制)●ETS: Exhaust Temperature System (排气温度系统)。
DEH控制系统讲义1.概述DEH系统为汽轮机数字电液控制系统,控制系统主要任务就是以计算机为核心,以高压抗燃油为执行动力,通过控制汽轮机各个进汽阀门的电液伺服阀,达到控制汽机的启动、停止、转速控制及负荷控制,达到安全稳定运行的目的。
DEH主要由计算机控制部分与液压控制部分(EH)组成。
DEH部分完成控制逻辑、算法及人机接口。
根据对汽轮发电机各种参数的数据采集,通过一定的控制策略,最终输出到阀门的控制指令通过EH系统驱动阀门,完成对机组的控制。
某公司2×600MW机组汽轮机控制系统采用西门子公司生产的PCS7系统的PLC进行组态,CPU型号为S7-417H,该系统有独立的工程师站,正常时在DCS上通过通讯进行控制,当DCS异常或通讯故障时可以使用DEH工程师站实现对汽轮机的控制。
2.硬件设备2.1.电源模件220V交流电源通过SITOP电源变成24V直流电送至电源模件。
其电源模件有两个,冗余工作。
每个电源模件配两个3.6V锂电池,防止突然断电时程序丢失。
2.2.CPU模件DEH系统使用的是S7-417H型CPU,沧东电厂其他三处使用PCS7系统的地方:MEH,循环水,ETS都使用的是S7-414H型CPU,相比414型CPU来说,417型的处理速度更快,内存容量也更大。
CPU也是冗余配置,正常工作时只有一个处于工作位置,另一个处于备用位置,但同时监视互连的通讯总线数据,一旦发现工作的CPU故障,备用CPU马上自动启动,这从一定程度上避免了由于硬件故障导致的系统瘫痪。
2.3.通讯模件CP443-1是连接DEH控制器和工业以态网的通讯卡件,用一根双绞线连接到TXP的工厂总线OSM的端口上,使用TCP-IP协议进行通讯I/O层机架上的通讯卡件IM153-2实现CPU和I/O机架的通讯,使用Profibus-DP协议进行通讯。
2.4.FM458模件上述三种模件在PCS7系统中是通用的,而FM458模件为DEH所特有的,我们可以称之为伺服模件,在这个模件中主要运行的是DEH系统的闭环控制逻辑,即控制10个液控调门的逻辑。
本章讲述了 DEH 控制系统所完成的主要功能:1、自动挂闸。
2、自动整定伺服系统静态关系。
3、启动前的控制和启动方式:自动判断热状态。
4、转速控制:设置目标转速、设置升速率、过临界、暖机、 3000r/min 定速。
5、负荷控制:并网带初负荷;升负荷:目标、升负荷率、暖机;负荷控制;主汽压力控制;一次调频;CCS 控制;阀位限制;主汽压力限制。
6、超速保护。
7、在线试验:喷油试验;电气超速试验、机械超速试验;阀门活动试验;主遮断电磁阀试验;阀门严密性试验。
8、自动/手动方式之间的切换。
9、ATC 热应力控制。
10、ETS 保护停机系统控制4-1 整定伺服系统静态关系整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。
阀位给定信号与油动机升程的关系为:给定 0%~100%――升程 0%~100%为保持对此关系有良好的线性度 ,要求油动机上作反馈用的 LVDT,在安装时,应使其铁芯在中间线性段挪移。
在汽轮机启动前,可同时对 7 个油动机快速地进行整定,以减少调整时间。
油动机整定只能在 OIS 上选择操作。
在启动前,整定条件为:汽轮机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,转速大于100r/min 时,机组自动打闸。
DEH 接收到油动机整定指令后,全开、全关油动机,并记录 LVDT 在两极端位置的值, 自动修正零位、幅度,使给定、升程满足上述关系。
为保证上述关系有良好的线性,可先进行 LVDT 零位校正,给定值为 50,挪移 LVDT 的安装位置,使油动机行程为 50%即可。
4-2 挂闸挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。
危(wei)险遮断器采用飞环式结构。
高压安全油与油箱回油由危(wei)险遮断装置的杠杆进行控制。
汽轮机已挂闸为危急遮断装置的各杠杆复位 ,高压安全油与油箱的回油口被切断 ,压力开关 PS1、 PS2、PS3 发出讯息,高压保安油压建立。
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍1.汽轮机TSI系统介绍1.1 TSI系统概述汽轮机TSI(Turbine Supervisory Instrumentation)系统是用于监测和控制汽轮机运行状态的关键系统。
它通过实时监测和分析多个关键参数,提供对汽轮机性能、可靠性和安全性的综合评估。
1.2 TSI系统功能TSI系统具有以下功能:- 监测和显示汽轮机的关键参数,如转速、温度、压力等。
- 进行故障诊断和报警,提供对可能的故障情况进行实时预警。
- 控制汽轮机的运行状态,在必要时进行自动调节和保护处理。
2.DEH系统介绍2.1 DEH系统概述DEH系统(Digital Electro-Hydraulic Control System)是一种数字电液控制系统,用于控制汽轮机的调节和保护。
它通过电子和液压技术的结合,实现对汽轮机的精确调节和可靠保护。
2.2 DEH系统功能DEH系统具有以下功能:- 实现对汽轮机负荷的自动调节,保持稳定的负荷输出。
- 监测和控制汽轮机的转速、压力等参数,确保汽轮机的安全运行。
- 实时诊断和记录汽轮机的工况数据,用于分析和故障排除。
3.ETS系统介绍3.1 ETS系统概述ETS系统(Emergency Trip System)是一种紧急停机系统,用于保护汽轮机在可能发生危险情况时的快速停机。
3.2 ETS系统功能ETS系统具有以下功能:- 在检测到危险情况(如高温、高压等)时,迅速切断汽轮机的供电和燃料供应,使其停机。
- 提供对汽轮机停机过程的监测和报警功能,确保停机过程的安全和可靠性。
- 可选装备自动复位功能,使系统在危险消失后能够自动恢复到正常运行状态。
附件:本文档附带以下资料:- 汽轮机TSI系统的技术规范书- DEH系统的操作手册- ETS系统的安装和维护指南法律名词及注释:- TSI:Turbine Supervisory Instrumentation,汽轮机监控仪表系统。
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系统简介一 DEH控制系统的组成•1、控制机柜•2、CRT显象站(操作员站、工程师站)•3、EH油系统•4、软件二DEH主要功能1转速控制一从开始冲转到并网前,以及甩负荷维持转速汽机挂闸后,在旁路切除的运行方式下,高压调门、中压调门和中压主汽门全开,由高压主汽门控制汽机升速到2900转/分,在2900转/分进行阀切换。
阀切换后,高压主汽门全开,由高压调门控制转速,从在2900转/分到在3000转/分。
2自动同期控制汽机到3000转/分以后,DEH接受自同期装置指令,将汽机控制到同步转速,准备并网。
3负荷控制机组并网后,由高压调门控制机组负荷。
可由功率和调节级压力反馈,组成串级控制系统4调频可根据需要,使机组参与一次调频。
5协调控制接受CCS指令,控制汽机负荷。
使机组处于机炉协调方式6快减负荷(RB)我厂未用7主汽压控制低汽压保护及机调压功能8多阀控制提供阀门管理功能,单多阀切换,进行节流调节和喷嘴调节9阀门试验对每个阀门进行在线试验10OPC控制超速保护及超速保护试验11汽轮机自动控制(ATC)监视汽轮机的参数,进行转子热应力计算,根据热应力大小自动给定目标转速、升速率和升负荷率,使转子应力控制在允许范围内,提高机组寿命。
检查机组有关的运行状态并进行监控。
对盘车、冲转、暖机、阀切换、并网等过程有完善逻辑回路并能自动实现。
12中压缸启动方式(旁路方式)在旁路投入情况下,进行热态中压缸启动。
即高压缸不进汽,高压主汽门全关,中压主汽门和高调门全开,由中调门控制,中压缸冲转升速到2600转/分,进行TV-IV切换。
在2600转/分一2900转/分,由主汽门控制。
在2900转/分进行TV-GV切换,在在2900转 /分以上由高调门和中调门同时控制,直到中调门全开,转为全部由GV控制。
13双机冗余主机采用完全冗余,软件双机容错。
14与外系统通讯,我厂操作通过通讯与DCS相连。
15手动控制,通过硬接线由DCS控制。
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。
全电调DEH 系统分析【摘要】:介绍我厂DEH 控制系统的功能原理,且重点介绍系统功能及软、硬件功能,最后简略介绍系统仿真及联动试验。
【关键词】:控制系统;软件通讯;硬件配置【前言】:随着科学技术的不断发展,计算机技术现已广泛用到各种设备的监视和控制中,随着以微处理器为基础的分散控制系统(DCS) 技术的大力发展,运用分散控制、集中管理的设计思想,不但控制的可靠性得到了更大的提高,操作维护人员的劳动强度亦可大大减轻。
为了适应发展,我厂#1、#2 机组进行了全电调控制系统改造。
它是以计算机为核心,采用东汽厂成熟的控制系统思想和先进的、可靠的硬件产品,配以完善的应用软件而形成的;它将计算机与自动控制有机地结合在一起,充分发挥了计算机的高速计算和数据处理以及具有记忆、比较、判断等逻辑功能,并且易与其它系统接口;其液压系统采用高压抗燃油系统。
下面就将各部分一一作以介绍:(一) 控制功能:1、自动挂闸2、整定伺服系统静态关系3、启动前的控制和启动方式:自动判断热状态高压缸预暖启动方式:中压缸启动、高中压缸联合启动。
4、转速控制:目标转速、升速率、临界转速、暖机、3000r/min 定速、电机假并网试5、负荷控制:并网/ 升负荷及负荷正常调节:并网带初负荷、升负荷、暖机、定一滑一定升负荷。
负荷控制方式:负荷反馈控制、一次调频、CCS 控制、主汽压力限制、快卸负荷。
负荷限制:高负荷限制、低负荷限制、阀位限制。
6、单阀、顺序阀转换7、超速保护:超速限制:甩负荷、103%超速保护8、在线试验:喷油试验超速试验:电气超速试验、机械超速试验阀门活动试验高压遮断电磁阀试验严密性试验9、控制方式切换:汽机自动/手动方式(二)控制系统原理:1、汽轮机控制系统都是通过执行机构(油动机)来控制安装在进汽口上的200MW 型调节汽阀来改变汽轮机蒸汽转矩,以调节汽轮机的转速,哈汽汽轮机高压缸进汽口上配有四个调节汽阀,中压缸进汽口上配有四个调节汽阀,为保证汽机的安全运行,还配有相应的主汽阀。
所述的12 个进汽阀均采用液压执行机构来驱动,以满足动作时间短,定位精度高的要求。
2 、汽轮机的工作转速为3000rpm ,当电网中的负荷变动时,引起汽轮机转速随之变动,汽轮机调节系统中的测速环节测量到汽轮机的实际转速,并与额定转速3000r/min 相比较后,通过频差放大,调节器伺服控制等环节来控制高、中压调节阀CV 、ICV 的开度,形成转速负反馈使转速变化维持在预定范围内。
3 、汽轮机的上述12 个进汽阀均采用高压抗燃油为工质的油动机驱动,除8 个调节阀CV 、ICV 用伺服阀与DEH 的微机接口实现连续控制。
其余二个中压主汽阀RSV 和二个高压主汽阀MSV 采用电磁阀与DEH 接口实现两位控制。
4、自动挂闸:挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。
在#1、#2 机组的全电调改造中,保留了原有的危急遮断部套,保安油压信号采用薄膜接口阀与高压保安油相连。
汽轮机已挂闸为危急遮断器滑阀在上支点,透平保安油压建立(压力开关PS2 、PS3、PS4 闭合三取二),薄膜接口阀关闭,主汽阀(MSV 、RSV )上高压保安油压建立,且危急遮断器滑阀上腔室油压建立(PS1 闭合),此时滑阀处于警戒状态。
挂闸允许条件:汽轮机已跳闸所有进汽阀全关5、整定静态关系:在机组启动前,必须完成伺服阀、LVDT、功放板、DCM板、LVDT前置器板的静态关系整定,保证各个伺服机构的控制精度及线性度,以满足机组对该伺服系统静态关系的要求,CV、ICV 阀可同时进行校验,也可分别进行校验,此过程在OIS 上进行。
6、启动前的控制和启动方式:6.1 、自动判断热状态:汽轮机的启动过程,对汽机、转子是一个加热过程。
为减少启动过程的热应力,对于不同的初始温度,应采用不同的启动曲线。
DEH 在每次挂闸时,自动根据汽轮机调节级处高压内缸内上壁温T的高低划分机组热状态。
T V 150 C冷态150 Cv T V 300 C温态300 Cv T v 400 C热态400 CV T极热态6.2 、高中压缸联合启动:当旁路系统性能不完善或热态、极热态启动时,可采用高、中压缸联合启动方式,此时,高、中压调节阀同时开启,本系统的启动方式采用的是高中压缸联合启动。
7、转速控制:在汽轮发电机组并网前,DEH 为转速闭环无差调节系统。
其设定点为给定转速。
给定转速与实际转速之差,经PID 调节器运算后,通过伺服系统控制油动机开度,使实际转速跟随给定转速变化在给定目标转速后,给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。
当进入临界转速区时,自动将升速率改为700r/min/min 快速冲过去。
在升速过程中,通常需对汽轮机进行中速、高速暖机,以减少热应力。
8、负荷控制:8.1 、并网、升负荷及负荷正常调节8.1.1 、并网带初负荷:当同期条件均满足时,油开关合闸,DEH 立即增加给定值,使发电机带上初负荷避免出现逆功率。
由于刚并网时,未投入负荷反馈,故用主蒸汽压力修正应增加的给定值。
8.1.2 、升负荷:在汽轮发电机组并网后,DEH 为实现一次调频,调节系统配有转速反馈。
在试验或带基本负荷时,也可投入负荷反馈。
在负荷反馈投入时,目标和给定值均以MW形式表示。
在负荷反馈切除时,目标和给定值以额定压力下总流量的百分比形式表示。
在设定目标后,给定值自动以设定的负荷率向目标值逼近,随之发电机负荷逐渐增大。
在升负荷过程中,通常需对汽轮机进行暖机,以减少热应力。
8.1.3 、暖机:汽轮机在升负荷过程中,考虑到热应力、胀差等各种因素,通常需进行暖机。
若需暂停升负荷,可进行如下操作不在CCS 方式时,操作员发“保持”指令;在CCS 方式下时,退出CCS 方式后发“保持”指令8.2 、负荷控制方式:8.2.1 、负荷反馈:负荷控制器是一个PI 控制器,用于比较设定值与实际功率,经过计算后输出控制CV 阀和ICV 阀。
在负荷反馈投入时,设定点以MW 形式表示。
采用PID 无差调节,稳态时负荷等于设定的值。
8.2.2 、一次调频:汽轮发电机组在并网运行时,为保证供电品质对电网频率的要求,通常应投入一次调频功能。
当机组转速在死区范围内时,频率调整给定为零,一次调频不动作。
当转速在死区范围以外时,一次调频动作,频率调整给定按不等率随转速变化而变化。
8.2.3 、CCS 控制:此时汽机负荷目标值受锅炉控制系统控制,负荷率为100MW/min ,在负荷限制动作时产生保持信号。
在CCS 方式下,DEH 的目标等于CCS 给定,且切除负荷反馈,一次调频死区改为30r/min 。
CCS给定信号与目标及总阀位给定的对应关系为:4〜20mA —0 〜100%CCS 给定信号代表总的阀位给定。
8.2.4 、主汽压力控制(TPC ):在锅炉系统出现某种故障不能维持主汽压力时,可通过关小调门开度减少蒸汽流量的方法使主汽压力恢复正常。
在主汽压力限制方式投入期间,若主汽压力低于设置的限制值,则主汽压力限制动作。
动作时,设定点在刚动作时的基础上,以1%/ 秒的变化率减小。
同时目标和设定点即等于总的阀位参考量,也跟随着减小。
若主汽压力回升到限制值之上,则停止减设定点。
若主汽压力一直不回升,设定点减到总的阀位参考量不大于20% 时,停止减。
在主汽压力限制动作时,自动切除负荷反馈,退出CCS 方式。
8.3 、负荷限制:8.3.1 、高负荷限制:在操作员站上调出“自动限制”画面,按“高负荷限制”按钮,可设定高负荷限制值。
在并网后,如果操作员已从操作员站上输入一个新的高负荷限值,则该值即为新的设定点值,高负荷限制上限不应大于210MW 。
如果实际功率已达到高负荷限制值,目标值大于设定值,则DEH 发“保持”信号。
8.3.2 、低负荷限制:并网以后,实际负荷不允许低于某一限制值,如果实际功率已达到这一限制值,则DEH 发“保持”指令。
8.4 、阀位限制:汽轮发电机组由于某种原因,在一段时间内,不希望阀门开得太大时,操作员可在(0〜110)%内设置阀位限制值。
DEH总的阀位给定值为负荷参考量与此限制值之间较小的值,为防止阀位跳变,阀位限制值设有变化率限制,变化率为1%/ 秒,当阀位限制动作时,若目标大于设定点,则发保持指令,停止增大设定点。
9、超速保护:9.1 、超速限制:为避免汽轮机因转速太高离心应力太大而采用的方法称为超速限制。
9.1.1 、甩负荷:由于大容量汽轮机的转子时间常数较小,汽缸的容积时间常数较大。
在发生甩负荷时,汽轮机的转速飞升很快,若仅靠系统中转速反馈的作用,最高转速有可能超过110% ,而发生汽轮机遮断。
为此必须设置一套甩负荷超速限制逻辑。
若油开关断开出现甩负荷,若负荷大于15% ,则迅速动作超速限制电磁阀,关闭高、中压调节阀,同时将目标转速及给定转速改为3000r/min ,延时2 秒后,超速限制电磁阀失电,调节阀由转速闭环控制,最终使汽轮机转速稳定在3000r/min ,以便事故消除后能迅速并网。
9.1.2 、103% 超速:因汽轮机若出现超速,对其寿命影响较大。
除对汽轮机进行超速试验时,转速需超过103% 外,其它任何时候均不允许超过103% 。
一旦转速超过103% ,则迅速动作超速限制电磁阀,关闭高中压调节阀,延时2 秒后,超速限制电磁阀失电,调节阀由转速闭环控制,使汽轮机转速稳定在3000r/min9.2 、超速保护:若汽轮机的转速太高,由于离心应力的作用,会损坏汽轮机。
虽然为防止汽轮机超速,DEH 系统中配上了超速限制功能,但万一转速限制不住,超过预定转速则立即打闸,迅速关闭所有主汽阀、调节阀。
为了安全可靠,系统中设置了多道超速保护:DEH 电气超速保护109%DEH 硬件超速保护110%危急遮断飞锤机械超速保护另外,DEH 还配有下列打闸停机功能:操作员手打停机由紧急停机柜ETS 来打闸信号10 、在线试验:10.1 阀门活动试验:为确保阀门活动灵活,需定期对阀门进行活动试验,以防止卡涩。
阀门活动试验对主汽阀、调节阀均进行试验。
10.2 喷油试验:为确保危急遮断飞锤在机组一旦出现超速时,能迅速飞出遮断汽轮机,需经常对飞锤进行活动试验,此活动试验是将油喷到飞锤中增大离心力,使之飞出。
但飞锤因喷油试验飞出不应打闸。
为提高可靠性,采用了冗余设计,二个飞锤,二个危急遮断器滑阀,用杠杆将它们联系起来。
通过移动杠杆,使喷出的飞锤不会遮断汽机。
10.3 超速试验:做超速试验时,将DEH 的目标转速设置为3360r/min, 慢慢提升汽轮机转速,到达被试验的一路超速保护的动作转速时,此路超速保护动作,遮断汽轮机。
因此超速试验也叫提升转速试验DEH 可自动记录汽轮机遮断转速以及最高转速。
10.4 高压遮断电磁阀试验: 为提高可靠性,高压遮断超速限制电磁阀采用了冗余结构。