汽轮机数字电液控制系统的组成及功能

第六章汽轮机数字电液调节系统DEH（digital electric hydraulic control system）即汽轮机数字式电液控制系统，是目前大型电站汽轮机普遍采用的控制装置，它主要完成机组在启停及正常运行过程中对汽轮机转速和功率的控制功能、汽轮机的超速保护功能，以及对汽轮机的进汽和排汽参数、缸温、轴承温度及转速、发电机功率等重要参数的监视。

第一节 汽轮机自动调节系统的发展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，电力网将电能输送给各个用户。

为了维持电网频率，要求汽轮机的转速稳定在额定转速附近很小的一个范围内，通常规定此范围为±1.5~3.0r/min。

为了达到此要求，汽轮机必须配备可靠的自动调节系统。

汽轮机自动调节系统的发展经历了以下几个阶段：一、机械液压式调节系统（MHC）纯液压式（同步器、伺服马达、油动滑阀）早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤、杠杆、凸轮等机械部件和错油门、油动机等液压部件构成的, 称为机械液压式调节系统 (mechanical hydraulic control, MHC), 简称液调。

这种系统的控制器是由机械元件组成的, 执行器是由液压元件组成的。

由汽轮机原理知道，MHC仅具有窄范围的闭环转速调节功能和超速跳闸功能, 其转速—功率静态特性是固定的, 运行中不能加以调节。

但是由于它的可靠性高, 并且能满足机组运行的基本要求, 所以至今仍在使用。

精度差二、电气液压式调节系统（EHC）电液并存（相互跟踪不便、振荡）随着机组单机容量的增大和中间再热机组的出现, 单元制运行方式的普遍采用以及电网自动化水平的提高, 对汽轮机调节系统提出了更高的要求, 仅依靠机械液压式调节系统已不能完成控制任务。

这时产生了电气液压式调节系统 (electric hydraulic control, EHC), 简称电液调节。

汽轮机数字电液控制系统本文档是关于汽轮机数字电液控制系统的详细说明和操作指南。

本文档将从介绍数字电液控制系统的基本原理开始，然后逐步介绍系统的组成、工作流程、操作方法以及故障排除等内容。

希望本文档能够对用户正确使用和维护数字电液控制系统提供帮助。

请阅读本文档前，请务必仔细阅读以下内容：⒈数字电液控制系统基本原理⑴数字电液控制系统的定义⑵传统液压控制系统与数字电液控制系统的区别⑶数字电液控制系统的工作原理⒉数字电液控制系统的组成⑴主控制器⑵传感器⑶执行器⑷液压元件⒊数字电液控制系统的工作流程⑴传感器信号采集⑵主控制器信号处理⑶控制指令⑷执行器控制⑸反馈信号处理⒋数字电液控制系统的操作方法⑴系统开机操作⑵参数设置与调整⑶控制模式切换⑷故障报警与处理⒌数字电液控制系统的故障排除⑴常见故障及排除方法⑵故障诊断与修复流程⑶故障记录与分析⒍附件⑴数字电液控制系统操作手册⑵数字电液控制系统维护手册⑶数字电液控制系统技术规范法律名词及注释：- 汽轮机：指利用汽轮机原理进行工作的机器，其中通过燃烧燃料产生高温高压气体，再通过汽轮机的叶轮转动产生动力。

- 数字电液控制系统：指以数字信号进行控制的液压系统，通过数字信号控制液压元件的工作状态。

本文档涉及的附件：- 数字电液控制系统操作手册：详细介绍了如何正确操作和使用数字电液控制系统的手册。

- 数字电液控制系统维护手册：详细介绍了如何进行数字电液控制系统的日常维护和保养。

- 数字电液控制系统技术规范：详细说明了数字电液控制系统的技术要求和性能指标等。

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。

汽轮机数字电液控制系统摘要300 MW的自备电厂建成后，300 MW的发电设备在国内市场上占据着举足轻重的位置，目前国内300 MW的发电机组已经投入使用，为国家的经济和社会的稳定发展作出了巨大贡献。

300 MW汽轮机采用的是苏联的技术，其设备设计和制造水平与国外相比有很大的差异。

该系统使用了常规的机械式液力调整，存在灵敏度低，迟滞率大，负荷适应能力差，自动化程度低等问题，对机组的安全和经济性造成了一定的影响。

该系统具有转速控制、负荷控制、甩负荷控制功能、超速保护功能、汽轮机自启动和负荷控制功能、主汽压力控制功能等功能。

介绍了300 MW电力电子调节的设计与使用，并着重介绍了超速保护、阀门管理、ATC及甩载测试等方面的工作。

关键词：300MW机组全电调控制升速升负荷阀门管理ATC EH系统高压遮断一、绪论1.1概述汽轮机是火力发电厂中的一个关键装置，它由高温和高压水蒸气带动，实现了热能向机械能的转化。

水轮机组带动发电机旋转，将机器能量转换成电能，电力网向不同的客户供电。

为保持电力系统的运行，需要将汽轮机的速度控制在接近标称速度的极低值，一般在－1.5-3.0 r/分钟之间。

为此，汽轮机需要有一个稳定的、自动化的设备。

水轮发电机组的发展经过了若干个发展时期，首先采用一组机械式的水力机械，完成了对速度的自动调整和对负载的人工控制。

这种体系通常被称作是水力调整。

1.2 300MW国产机组调节系统的现状及改造国内300 MW汽轮机的调速控制主要是由纯水压力的低压汽轮机油和凸轮配汽器组成。

这种调整系统是蒸汽机的常规运行方式，它具有一定的可视性，但是它的运行和数据收集都要靠手工完成，很难适应当前蒸气机组的高自动化、现代化的运行管理需求，所以需要对机组进行全电调的改进，从而达到自动控制的目的。

改进后的全电调速系统包括：液压伺服、高压防油屏蔽、机油供给、低压汽轮机油屏蔽等四大部分。

燃油供给系统的作用是供给高压燃油，驱动伺服系统，高压燃油屏蔽系统。

汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍⒈汽轮机TSI系统介绍⑴ TSI系统概述汽轮机TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）系统是一个监控和控制汽轮机运行的关键系统。

它主要由传感器、仪表、控制器和监控软件组成，用于实时监测和记录汽轮机的各种参数，以确保其安全可靠运行。

⑵ TSI系统功能TSI系统的功能包括：●监测并记录汽轮机的转速、温度、压力等参数。

●实时显示汽轮机的运行状态。

●报警和保护措施，一旦出现异常情况，系统会发出警报并采取相应的保护措施。

⑶ TSI系统组成TSI系统由以下几个主要组成部分组成：●传感器：用于测量汽轮机的各种参数，如转速、温度、压力等。

●仪表：用于显示汽轮机的运行状态和相关参数。

●控制器：用于实时监控和控制汽轮机的运行。

●监控软件：用于记录和分析汽轮机运行数据。

⒉ DEH系统介绍⑴ DEH系统概述DEH（Digital Electro-Hydraulic）系统是一种数字化电液控制系统，用于控制汽轮机的调速、负荷控制和安全保护。

它通过电信号与液压系统进行交互，实现对汽轮机的精确控制。

⑵ DEH系统功能DEH系统的功能包括：●汽轮机的精确调速控制。

●负荷控制，根据电网需求自动调整汽轮机的负荷。

●安全保护，监测并保护汽轮机免受过载、过热等危险情况。

⑶ DEH系统组成DEH系统由以下几个主要组成部分组成：●控制器：负责接收和处理控制信号，并控制液压系统。

●电液伺服阀：通过控制液压系统，实现对汽轮机调速和负荷的精确控制。

●传感器：用于测量汽轮机的转速、负荷等参数。

●人机界面设备：用于显示和操作DEH系统。

⒊ ETS系统介绍⑴ ETS系统概述ETS（Emergency Trip System）系统是一种紧急停机保护系统，用于监测和保护汽轮机在紧急情况下的安全停机。

⑵ ETS系统功能ETS系统的功能包括：●监测和检测汽轮机运行中的紧急情况。

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。

汽轮机数字电液控制系统（DEH) 的结构功能及其与CCS的接口摘要：介绍了汽轮机数字电液控制系统(即DEH系统)的一般功能及硬件、软件的结构。

着重介绍了协调控制系统（CCS）与DEH系统密切相关的几个重要信号——CCS指令信号、RB信号、FCB信号的产生，它们与DEH相互联系的方式以及对DEH指令信号的作用，并剖析了投入协调运行后汽轮机控制系统、协调控制系统作为一个整体时的工作原理及工作方式。

关键词：DEH系统；协调控制系统（CCS）；RB信号；FCB信号汽轮机数字电液控制系统（Digital Electric-Hydraulic Control System，以下简称DEH）是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统，是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。

现代DEH系统由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构，提高了控制精度，并且能够方便地实现各种复杂的控制算法。

其执行部分由于采用了液压控制系统，具有响应快速、安全、驱动力强的特点。

1DEH系统的硬件结构DEH系统主要由计算机控制部分与液压控制部分(EH)组成。

DEH部分完成各种控制回路、控制逻辑的运算，通过操作员站等人机接口设备完成运行操作、监控及系统管理。

根据对汽轮机、发电机运行参数的实时采集，经过各种控制策略、控制回路的运算，将最终的阀门控制指令输出到执行机构，通过EH系统由液压执行部件驱动阀门完成对机组的负荷、转速、压力等被调节变量的控制。

人机接口是操作人员或系统工程师与DEH系统的人机界面。

操作员通过操作员站对DEH进行操作，给出汽轮机的运行方式、控制目标值等各种控制指令，完成各种试验，进行回路投切等。

EH系统是DEH的执行机构，主要包括供油装置（油泵、油箱）、油管路及附件（蓄能器等）、执行机构（油动机）、危急遮断系统等。

供油系统为系统提供压力油。

执行机构响应DEH的指令信号，控制油动机的位置，以调节汽轮机各蒸汽进汽阀的开度，从而控制汽轮机运行。

DEH系统的作用、功能及组成一、DEH的作用DEH全称为数字式功频电液调节系统。

它将现场的模拟信号转化成数字信号，通过计算机的运算，完成对汽轮机的启动、监视、保护和运行。

二、DEH的功能1、操作方式的选择。

（1）手动方式。

配备手操盘，计算机发生故障或其它特殊情况下（如炉熄火，快减负荷），可满足手动升降负荷的要求。

实现汽轮机组启动操作方式和运行方式的选择。

（2）操作员自动（OA）。

启动时必须采用的方式，可实现机组的冲转、升速、暖机、并网、带负荷的整个阶段。

（3）汽轮机程序启动（A TC）。

实现机组从启动到运行的全部自动化管理。

2、启动方式的选择。

可实现高、中压缸联合启动或中压缸启动（300MW机组）。

3、运行方式的选择。

机跟炉、炉跟机、协调等。

4、阀门管理。

可实现“单阀”或“多阀”运行。

并可实现无扰切换。

5、超速保护功能(OPC)。

主要由103％超速保护及甩负荷预测功能。

当转速超过停机值（110%额定转速）时，发出跳机信号，迅速关闭所有主汽门和调门。

6、阀门试验功能。

可在线进行主汽门、调门的全行程关闭试验或松动试验。

三、DEH系统的组成1、计算机控制部分（1）M MI站。

人机接口。

（2）D EH控制柜。

DPU分布式控制单元；卡件；端子柜。

DEH组成示意图2、液压控制部分（1）E H高压抗燃油控制系统。

抗燃油泵。

提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构。

还包括：再生装置，滤油装置和冷却装置。

功能：提供压力油。

（2）控制汽轮机运行执行系统。

伺服阀，卸荷阀、逆止阀等组成。

将DEH来的指令电信号，转变为液压信号，最终改变调门的开度。

（3）保护系统。

OPC电磁阀，隔膜阀，AST电磁阀组成。

属保护机构。

当设备的参数达到限定值时（轴向位移、高压差胀、真空等），或关闭主汽门、调门。

四、DEH的优点1、精度高，速度快，延迟性小（迟缓率＜0.06％（原来0.6％），油动机快关时间＜0.2S（部颁规定0.5S）。

（迟缓率：单机运行从空负荷到额定负荷，汽轮机的转速n2由降至n1，该转速的变化值与额定转速之比的百分数δ）。