600MW机组汽机主保护

东汽600MW汽轮机DEH系统功能分析优化汽轮机数字式电液控制系统（DEH）是大型火电机组重要的控制和保护系统。

DEH运行中出现的问题直接关系到大型火电机组安全稳定运行。

东汽600MW汽轮机在运行中曾出现并网时逆功率动作、升速时转速飞升和电源切换OPC动作的问题。

本文针对这三项问题进行具体分析，提出优化方案。

能够解决机组由于负荷抖动引起逆功率动作造成并网延时的问题，能够避免由于转速飞升造成汽轮机损坏的事故，也能够解决ETS直流电源故障导致OPC动作的隐患。

标签：DEH 逆功率转速控制引言汽轮机数字式电液控制系统DEH 是大型火电机组不可或缺的组成部分，是汽轮机启动、停止、正常运行和事故工况下的调节控制器。

DEH 系统通过控制汽轮机主汽门和调门的开度，实现对汽轮发电机组的转速、负荷、压力等的控制。

如果DEH 安全可靠性不高，将可能造成汽轮机控制不稳，主保护误动、拒动，导致机组非计划停运，甚至损坏汽轮机部件。

目前投运的大型火电机组DEH 系统多由汽轮机厂家配套提供，由于安全理念和设计思路的不同，部分DEH 存在一定的安全隐患，也曾多次出现功能异常的情况。

一、信息简介大唐国际托克托发电有限责任公司（以下简称“托克托电厂”）三四期发电机组均为600MW直接空冷机组，锅炉为东方锅炉厂制造的亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧、一次中间再热、单炉膛、全钢构架的∏型汽包炉。

锅炉设计压力为19.1MPa，最大连续蒸发量为2070t/h（ECR为1876t/h），额定蒸汽温度为541℃。

汽轮发电机组及其控制系统（DEH）由东方汽轮机厂制造，DCS系统为美国西屋公司OV ATION系统，该系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术于一身的典范。

其采用了高速度、高可靠性、高开放性的通讯网络，具有多任务、多数据采集及潜在的控制能力。

二、运行中DEH系统出现的问题1.机组启动并网时发生一次调频动作，机组逆功率跳闸的问题原因分析：机组在并网时，负荷测点发生突变，负荷数值值由0MW瞬时摆动至123MW，DEH侧一次调频投入条件为负荷大于60MW，一次调频自动投入运行，由于在同期并网过程中，机组负荷处于上下摆动过程，机组转速与电网频率存在偏差，造成一次调频动作，汽轮机综合阀位指令减小，在运行人员未能采取措施前，机组逆功率动作，机组跳闸。

600MW国产亚临界机组汽轮机运行规程〔试行〕某某国华台山发电某某公司2002年12月前言本规程依据制造厂说明书、某某资料与部颁规程和标准，结合上级有关反措和公司具体情况编写而成。

本规程和《电气运行规程》、《锅炉辅机规程》、《汽机辅机规程》、《试验规程》配合使用。

在编写此规程中，由于局部技术资料欠缺与机组未经生产调试，其中局部内容尚不完善，有待根据现场执行情况进展完善修改。

本规程由总工程师批准后执行。

如下人员应熟悉本规程：总经理、副总经理、总工程师、副总工程师，生产部室的部长、部长助理，专业专工。

如下人员应掌握并执行本规程：发电部部长、部长助理，值长、运行专业专工，所有运行人员。

编写：目录1.汽轮机设备概述 (1)2.汽轮机设备规X与技术参数 (5)2.1主要技术规X〔THA工况〕 (6) (6)各种工况下抽汽参数值 (8) (9) (9)3.汽轮机主要控制和调节系统 (10)3.1 协调控制CCS…………………………………………………113.1.1CCS的主要功能 (11)3.1.2CCS的运行方式 (11)3.2 数字电液调节系统DEH………………………………………113.2.1 DEH的主要功能 (11)3.2.2 DEH的运行方式选择 (11)3.2.3 DEH的控制方式选择 (11)3.2.4 TSI监视仪表 (12)3.2.5 ETS危急跳闸装置 (13) (13)4.1 超速与跳机保护 (13)4.2 各项联锁保护 (13) (13)5. 汽轮机启动 (13) (13) (14)5.1.1 启动要求 (14)5.1.2 禁启条件…………………………………………………5.1.3 主要控制与调节装置5.3启动前的联锁、保护传动试验…………………………………5.3.1 试验规定……………………………………………………………………………………………………………………………………………5.4 启动前检查准备……………………………………………5.4.1 启动前的检查………………………………………………5.4.2 系统投入……………………………………………………5.5 冷态启动 (高压缸启动不带旁路)…………………………5.5.1 汽轮机冲转前准备…………………………………………5.5.2 汽机冲转条件……………………………………………5.5.3汽机冲车、升速、暖机………………………………………5.6 并网后的检查与操作…………………………………………5.6.1 并网后的检查………………………………………………5.6.2 带初始负荷暖机……………………………………………5.6.3 升负荷操作…………………………………………………5.7 热态启动………………………………………………………5.7.1 启动参数选择………………………………………………………………………………………………5.7.6 发电机并网与带负荷………………………………………6. 正常运行与维护6.1 正常运行限额6.4 正常维护与试验6.4.1 日常检查项目6.4.2 定期试验6.4.3 主要转机定期切换试验6.5 非设计工况运行7. 汽机停运7.1 停运前的准备7.2.1 确认运行方式7.2.2 减负荷方式与操作7.2.3 解列停机7.2.4 汽机惰走8.9. 事故处理…………………………………………………9.1.1 事故处理导如此………………………………………………9.1.2 破坏真空停机条件与处理…………………………………9.1.3 紧急停机条件与处理………………………………………9.1.4 申请停机条件………………………………………………9.2 汽机异常运行、常规事故处理………………………………9.2.1 水冲击………………………………………………………9.2.2 机组振动大…………………………………………………9.2.3 轴向位移大……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9.2.7 主汽、再热汽汽温异常……………………………………9.2.8 润滑油系统异常……………………………………………9.2.9 EH油系统异常……………………………………………9.2.10 油系统着火………………………………………………9.2.11 DEH异常…………………………………………………9.2.12 定子水箱水位异常………………………………………9.2.13 定子水导电率异常………………………………………9.2.14 发电机氢系统着火………………………………………1.汽轮机设备概述首期两台600MW汽轮机为某某汽轮机某某(按照美国西屋技术)生产的亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，凝汽式汽轮机，型号是N600-16.7/537/537，最大功率634MW〔VWO工况〕，具有较好的热负荷和变负荷适应性，采用数字式电液调节〔DEH-ⅢA〕系统。

1 系统概述上海汽轮机有限公司（STC）生产的这套危急遮断保护系统（ETS），为大型汽轮发电机组的运行配备了安全可靠的保护装置，当存在某种可能导致机组受损害的危险情况时，该套装置可使汽轮机自动遮断，保护机组的安全。

ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况。

具体监测的参数为：•汽机超速110%（OS）•EH油压低（LP）•润滑油压低（LBO）•冷凝器真空度低（L V）•推力轴承磨损（轴向位移TBW）•由用户决定的遥控遮断信号（REM）该装置还具有以下功能：•各通道在线试验并不会导致汽轮机正常遮断误动或拒动。

•任一元件出故障不会导致汽轮机因误动作而遮断。

•任意某个元件故障时，仍可检测出有效的汽轮机遮断情况并能成功地遮断汽轮机。

该套ETS装置有一个控制柜，控制柜中有两套可编程逻辑控制器（PLC）组件，一个超速控制箱，其中有三个带处理和显示功能的转速继电器，一个交流电源箱，一个直流电源箱以及位于控制柜背面的二排输入输出端子（U1-U4）。

PLC组件是由两套独立的PLC组件组成：主PLC（MPLC）和辅助PLC（BPLC），这些PLC组件采用智能遮断逻辑，必要时提供准确的汽轮机遮断，每一组PLC均包括处理器卡（CPU）和I/O接口卡，CPU含有遮断逻辑，I/O接口组件提供接口功能，上面一排处理器构成MPLC，提供全部遮断、报警和试验功能。

下面一排处理器为BPLC，是含有全部遮断功能的冗余的PLC单元；如果主PLC故障，它仍继续运行并具有遮断功能。

三个转速继电器均能够将独立的磁阻发送器的输入信号进行数字处理，并且当转速超过继电器设定点时，继电器的触点断开。

在每个转速继电器中有二个转速设定点触发二个独立的继电器，并提供转速指示，SP1为正常超速设定点，通常被设定为额定转速的110%，SP2定义提高的超速设定点，通常设定为额定转速的114%。

三只磁阻传感器探头探测转速。

当PLC逻辑指示出三个转速继电器中有两台转速超出，PLC就发出超速信号遮断汽轮机，这样可以防止因一个传感器或转速继电器出故障，导致不当的汽轮机遮断或阻止正常的汽轮机遮断。

600MW汽轮发电机结构介绍汽轮发电机作为一种传统的发电设备，具有高效、稳定和可靠的特点。

它是一种利用燃烧燃料产生高温高压蒸汽，通过透平机械设备的转轮运动，将热能转化为电能的发电机。

下面将详细介绍600MW汽轮发电机的结构。

600MW汽轮发电机主要由锅炉、汽轮机、发电机及其控制系统组成。

锅炉是汽轮发电机组的供汽装置，它负责将燃料燃烧产生的高温高压蒸汽提供给汽轮机。

在600MW汽轮发电机中，常用的锅炉类型有燃油锅炉、燃气锅炉和燃煤锅炉。

燃煤锅炉是最常见和广泛应用的一种锅炉类型，其工作原理是通过煤的燃烧产生高温高压蒸汽。

燃气锅炉则是通过燃气的燃烧产生高温高压蒸汽。

而燃油锅炉是通过燃油的燃烧产生高温高压蒸汽。

无论是哪种类型的锅炉，其目的都是产生高温高压蒸汽以驱动汽轮机发电。

汽轮机是汽轮发电机最核心的组成部分，它是将高温高压蒸汽的热能转化为机械能的装置。

通常，汽轮机的结构包括高压缸、中压缸和低压缸。

高温高压蒸汽从锅炉流入汽轮机的高压缸，通过高速旋转的叶轮将热能转化为机械能。

然后，蒸汽进入中压缸和低压缸，每一级缸都通过叶片转化剩余的热能。

最后，经过低压缸转换后的蒸汽被排入冷凝器冷却，并形成循环。

发电机是将汽轮机转动的机械能转化为电能的装置。

在600MW汽轮发电机中，通常采用同步发电机。

它由转子和定子组成。

转子包括转轴、极和励磁系统，它们通常由高强度的磁钢材料制成。

定子则由定子线圈和铁芯组成，其线圈绕制在定子磁芯上。

通过转子磁场和定子磁场之间的磁场相互作用，电能被产生并输送到电力网络中。

600MW汽轮发电机结构中还包括控制系统。

控制系统负责监测和控制发电机组的运行状态。

它通常由监控系统、过程控制系统和保护系统组成。

监控系统用于监测发电机组的各项参数并显示在控制室内的显示屏上。

过程控制系统负责控制发电机组的开关设备，以保证发电机组的正常运行。

保护系统则负责监测和保护发电机组的安全运行，如过载保护、温度保护等。