西门子T3000及DEH简介

西门子T3000 DEH快关电磁阀逻辑修改摘要：本文针对望亭发电厂66万机组DEH控制逻辑在实际运行中存在的缺陷，增加了调门、主汽门现场跳闸电磁阀回路断线保护功能，当电磁阀“PASSOUT”信号发出后及时将电液伺服阀信号置零或方向阀关闭的逻辑，提高了机组的安全可靠性。

关键词：PASSOUT；AF1MN1一、前言我厂中压调门跳闸电磁阀1现场接线因螺丝松动，造成接线接触不好，引起电磁阀失电。

分析DEH相关逻辑，认为厂家的逻辑功能设计存在缺陷：跳闸电磁阀“PASSOUT”信号发出后没有及时将电液伺服阀指令信号置零的逻辑功能。

中压调门跳闸电磁阀1失电后，油动机中压力油和回油已接通，阀门讯速关闭至0%，阀位偏差大将阀位指令置零的信号无法发出（需要阀门开度大于3%）。

此时中压调门电液伺服阀指令还在100%，造成伺服阀的控制油从跳闸电磁阀泄油口流至回油母管，引起EH母管压力急跌，最终引起EH油压低停机。

二、调门快关电磁阀原DEH调门控制逻辑设计（以中压调门1为例），当中压调门最小AF1MN1、AF1MN2的信号或者中压调门阀位偏差SGAF1信号（在阀门下降时阀位偏差大于25%且阀位大于3%）出现时，结合中压蒸汽调节阀1下限控制器输出 YAF1UG的信号（-40%），使该调节阀的伺服阀向关闭方向讯速动作。

在此逻辑基础上增加遮断电磁阀断线保护信号AF1PASSOUT1、AF1PASSOUT2 快关该调节阀的伺服阀。

具体方案如下：（1）将AF1PASSOUT1、AF1PASSOUT2信号从ST1-AP1逻辑引至FM型逻辑中。

（其原始信号已从F型逻辑引至ST1-AP1逻辑中了）（2）将AF1PASSOUT1、AF1PASSOUT2信号增加到AF1功能图中，两信号或后以AF1PASSOUT信号作为SGAF1的条件。

（3）修改后的逻辑框图。

（4）因调门逻辑在FM458中，修改后需对FM458逻辑进行下装。

三、主汽门门快关电磁阀同理，当主汽门快关电磁阀断线失电后，没有联锁主汽门方向阀关闭的逻辑，油动机关闭后，也会引起EH油的失压。

DEH控制采用西门子T3000控制系统。

一、系统介绍1.DEH下设三个控制站：1)汽机主控部分控制站：主调、主保护、应力计算和控制、启动装置回路及压力调节等几个子回路。

2)自启动及阀门自动试验部分控制站：全自动步序启动和停机、阀门全自动在线试验、汽机振动、瓦温等监测保护回路。

3)外围系统控制站：本体疏水、润滑油、EH油、盘车、抽汽、真空破坏阀、轴封、与DCS数据通讯。

2.设计14各画面：3.汽轮机启动装置：是汽机启动顺控SGC与DEH之间的借口和桥梁。

启动装置受启动顺控控制，参与DEH复位、挂闸、冲转、暖机、维持额定转速直至并网带初负荷。

启动装置输出值成为TAB。

4.应力监测点：5个高压主汽门阀体，高压调阀阀体，高压缸外缸，高压转子和中压转子。

二、X准则：控制应力，由汽机应力估算器TSE判断机组能否接受运行方式的改变，并将结果作为允许条件送到汽轮机自启动顺控步序中。

1.X1、X2暖阀暖管准则：1)X1准则：主汽温度高于阀体温度一定值，以防冷却阀体2)X2准则：主汽饱和温度应比算出数值低一定值，在初始加热阶段（凝结放热）可防止高压阀体因应力大（加热过快）而损坏阀体T<T50%+1.3X2T为主汽的饱和温度，T50%为高调门50%深度温度，X2为高调门允许上升温度裕度。

X2与T50%的函数关系2.X4、X5、X6冲转准则1)X4准则：冲转前，主汽温度应有适当过热度，以防止在汽机金属部件内产生过大的温差，采用微过热蒸汽冲动转子。

2)X5准则：冲转前，主汽温度比高压缸温高一定值，以防冷却高压缸。

3)X6准则：冲转前，再热温度应比中压轴温高一定值，以防冷却中压缸3.X7暖机后升速准则1)X7A准则：从600rpm低速暖机后准备冲转至3000rpm检查暖机是否充分的准则。

主汽温度应低于高压轴温50%测点温度曲线一定值，以防高压轴加热过快。

2)X7B准则：再热汽温度应低于中压轴温50%测点温度曲线一定值，以防中压轴加热过快。

263理论研究1　引言 某电厂1×1000MW汽轮机组是上海汽轮机厂引进西门子技术生产的N1000-28/600/620型超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。

机组配置2个高主阀、2个高调阀、2个中主阀、2个中调阀及1个补汽阀。

汽轮机数字电液控制系统(DEH)与紧急停机系统（ETS）为软、硬件一体化设计，控制系统为SPPA-T3000，采用西门子汽轮机控制策略，在实现最短启动时间和最高可用性的经济要求的同时又保证了汽轮机的安全可靠。

但是，由于西门子DEH控制系统是按照标准的模块设计的，对机组、设备、系统的要求很高，为了充分发挥西门子DEH控制系统的性能优势，必须结合实际，因地制宜的进行一些改进，以提高机组的安全性和经济性。

本文从报警功能、阀门控制等方面进行分析，并提出了相关建议，以供参考。

2　加强重要设备的运行状态监视 DEH系统采用冗余化与分散布置相结合的设计方式，确保设备故障对整个系统的影响最小，设备故障不易察觉。

因此，应将220VAC电源、交直流转换器、各路模件电源、电磁阀电源等重要设备的状态监视接入控制系统，并设置报警。

应增加DEH重要测点异常报警，包括冗余测点偏差越限、速率变化过快、超量程、断线、阀门指令反馈偏差大、服务器异常、硬件故障、GPS时钟异常、网络或交换机异常等，及时发现并处理异常事件。

3　阀门快关保护的逻辑优化 该系统设计有诸多条件触发进汽阀门关闭。

其中一项为，阀门流量指令比实际阀门的流量小25%以上触发快关，直接打开遮断阀，关闭阀门。

此种情况在转速/负荷控制器输出大幅振荡，或LVDT反馈大幅往上跳变时发生。

这项保护用于防止并网前转速失控，并网后触发该项保护极易引发调节系统失控，存在安全风险。

对此，可在该项保护中增加“未并网”信号、转速超过额定值等限制条件，防止非转速失控情况下误动作，导致异常扩大。

4　阀门管理曲线优化 高调门开度高于65%以后，调节能力较弱[1], 此时应开启补汽阀辅助调节，但考虑到补汽阀开启后对热耗及机组振动带来的负面影响，补汽阀处于强制关闭或限开度投入状态，与原设计存在较大偏差[2]。

宁电1000MW机组DEH功能简介摘要：本文介绍了数字电液控制系统在宁海电厂二期百万机组上的应用，详细阐述了转速/负荷控制，X准则，汽轮机自启动等核心控制策略以及具体的实现方法，对于大型火力发电机组DEH系统的运行和维护有一定的借鉴意义。

关键词：数字电液控制系统，X准则，压力控制器1 系统概述宁海电厂二期工程装机容量为2×1000MW，汽轮机为上海汽轮机有限公司与德国西门子公司合作生产制造的 1000MW 超超临界、中间再热式、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。

汽轮机本体通流部分由高、中、低压三部分组成，汽轮机采用全周进汽、滑压运行的调节方式，同时采用补汽阀技术，改善汽轮机的调频性能。

全机设有两只高压主汽门、两只高压调节汽门、一只补汽调节阀、两只中压主汽门和两只中压调节汽门，补汽调节阀分别由相应管路从高压主汽阀后引至高压第 5 级动叶后，补汽调节阀与主、中压调节汽门一样，均是由高压调节油通过伺服阀进行控制。

汽轮机的数字电液控制系统DEH，即Digital Electro-Hydraulic Control System 的缩写。

宁海电厂二期的DEH系统采用西门子公司的 T3000 控制系统，它是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个电站生产过程的控制系统。

液压部分是采用高压抗燃油的电液伺服控制系统。

DEH系统采集汽轮机及其相关设备的状态，接受来自汽轮机组的反馈信号（转速、功率、主蒸汽压力等）及运行人员的指令，经过计算机控制系统组态软件的判断和分析，而后发出控制指令，输出信号至伺服油动机，通过电液转换机构（伺服阀、伺服放大器）将指令信号转换为液压执行机构能够执行的液压信号，改变主汽阀和调节汽阀的位置，从而改变进汽量，完成对汽轮机的转速及负荷实时控制，同时参与电网一次调频。

T3000 控制系统同时也提供了汽轮发电机组跳闸保护功能（ETS）。

2蒸汽阀门控制模块宁电B厂DEH控制系统的蒸汽阀门控制逻辑是DEH系统最主要的模块，他分以下几个部分：转速/负荷控制器、启动限制控制器(TAB)、自动阀门试验(ATT)、压力控制器、高排温度控制器。

塔式光热西门子进口汽轮机ATC功能解析发布时间：2022-12-09T06:01:30.647Z 来源：《当代电力文化》2022年第14期作者：郑建林[导读] 本文主要介绍某塔式光热电站引进西门子技术生产的进口汽轮机ATC控制系统郑建林中国绿发投资集团有限公司青海分公司西宁 810000摘要：本文主要介绍某塔式光热电站引进西门子技术生产的进口汽轮机ATC控制系统，该系统真正实现了汽轮机的自启动功能，将汽轮机的热应力计算应用于汽轮机启停的整个过程控制当中，充分体现了西门子光热汽轮机控制上的优越性。

关键词： DEH 控制 ATC 自启动热应力0．前言塔式光热发电机组是利用布置于地面的定日镜将太阳光反射并聚积到位于塔顶的吸热器上，吸热器将聚积的太阳辐射能转变为热能，加热内部的传热熔盐，达到一定温度后，通过管道输送到地面，存储于高温熔盐储罐，发电时高温熔盐通过热盐泵输送至蒸汽发生器与汽轮机给水进行热交换，产生高压过热蒸汽推动汽轮发电机组发电。

汽轮机数字式电液DEH控制系统，是目前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。

ATC是汽轮机自启动控制,根据汽轮机的运行参数和热应力计算,通过控制DEH，使汽轮机从盘车开始直到带初负荷按程序实现自启动。

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。

该系统将润滑油系统、EH油系统、轴封系统、疏水系统、抽气系统及机组的报警保护整合一体。

实现汽轮机的自动启停及正常运行中自动控制及保护。

把机组的热应力控制在安全的范围，保证机组的安全及寿命要求。

1．西门子进口汽轮机控制系统概况某塔式光热电站汽轮机采用冲动式汽轮机组，发电机中置，一端连接高压缸，另一端连接中低压缸；采用直接空冷排汽系统。

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。

V94.3A燃气轮机DEH机组遮断功能概述V94.3A燃气轮机是国内比较典型的发电机组，其DEH系统主要实现燃气轮机的电液调节功能。

当燃机出现故障和异常时，DEH系统对电液调节的相应数据进行判断并发出遮断信号送至保护装置，遮断机组运行。

标签：V94.3A；DEH；遮断1 引言V94.3A燃气轮机是国内比较典型的发电机组，其DEH系统主要实现燃气轮机的电液调节功能，包含：燃机的低应力启动与停机。

与电网同步负荷控制与甩负荷控制频率控制防止燃机过载防止压气机过载对故障和异常做出反应当燃机出现故障和异常时，燃机控制系统的保护装置需要对运行状态进行判断，以确定是否需要对机组保护遮断。

遮断功能的实现有三部分进行判断，一是主要是保护装置本身功能正常与否的检测判断，其主要由保护装置在线自检完成判断。

另外一类是燃机控制系统TCS的判断并通过保护装置触发机组遮断，最后一类是DEH系统对电液调节的相应数据进行判断并发出遮断信号送至保护装置，遮断机组运行。

那么哪些情况会引发DEH系统进行遮断，以下简单介绍一下该DEH的遮断功能。

2 DEH遮断的组成及检查处理V94.3A燃气轮机DEH系统的遮断项目主要包含：（1）燃气比例太低。

这种情况主要就意味着其中一个气体燃料隔离阀不全打开，或者上游气体燃料压力不处在指定范围内（28至50巴）。

（2）三个燃料阀的阀位信号异常，包括DEH装置两侧测量偏差超过允许值或者是阀位测量故障。

这种情况需要检查阀位传感器、测量回路或者燃料阀本体以及DEH装置的数据采集设备。

三个燃料阀“关闭”指令已经出现2秒钟以上，三个燃料阀仍没有关闭。

这种情况意味着燃料阀无法正常关闭，应检查调节阀及其执行机构，位置测量和控制回路的功能是否正确。

（3）排气温度故障。

这种情况主要意味燃机排气温度过高或恶化。

（4）天然气紧急关断阀前压力测量双故障。

这种情况可以检查压力测量传感器或者DEH装置的数据采集装置及回路。

（5）转速测量系统故障。

DEH控制采用西门子T3000控制系统。

一、系统介绍1.DEH下设三个控制站：1)汽机主控部分控制站：主调、主保护、应力计算和控制、启动装置回路及压力调节等几个子回路。

2)自启动及阀门自动试验部分控制站：全自动步序启动和停机、阀门全自动在线试验、汽机振动、瓦温等监测保护回路。

3)外围系统控制站：本体疏水、润滑油、EH油、盘车、抽汽、真空破坏阀、轴封、与DCS数据通讯。

2.设计14各画面：3.汽轮机启动装置：是汽机启动顺控SGC与DEH之间的借口和桥梁。

启动装置受启动顺控控制，参与DEH复位、挂闸、冲转、暖机、维持额定转速直至并网带初负荷。

启动装置输出值成为TAB。

4.应力监测点：5个高压主汽门阀体，高压调阀阀体，高压缸外缸，高压转子和中压转子。

二、X准则：控制应力，由汽机应力估算器TSE判断机组能否接受运行方式的改变，并将结果作为允许条件送到汽轮机自启动顺控步序中。

1.X1、X2暖阀暖管准则：1)X1准则：主汽温度高于阀体温度一定值，以防冷却阀体2)X2准则：主汽饱和温度应比算出数值低一定值，在初始加热阶段（凝结放热）可防止高压阀体因应力大（加热过快）而损坏阀体T<T50%+1.3X2T为主汽的饱和温度，T50%为高调门50%深度温度，X2为高调门允许上升温度裕度。

X2与T50%的函数关系2.X4、X5、X6冲转准则1)X4准则：冲转前，主汽温度应有适当过热度，以防止在汽机金属部件内产生过大的温差，采用微过热蒸汽冲动转子。

2)X5准则：冲转前，主汽温度比高压缸温高一定值，以防冷却高压缸。

3)X6准则：冲转前，再热温度应比中压轴温高一定值，以防冷却中压缸3.X7暖机后升速准则1)X7A准则：从600rpm低速暖机后准备冲转至3000rpm检查暖机是否充分的准则。

主汽温度应低于高压轴温50%测点温度曲线一定值，以防高压轴加热过快。

2)X7B准则：再热汽温度应低于中压轴温50%测点温度曲线一定值，以防中压轴加热过快。

西门子 SPPA T3000控制系统的应用及故障处理摘要：结合T3000系统长期维护经验以及用户需求，总结了西门子T3000系统在实际应用中的相关结构优化和故障设备改造方法，为T3000用户改造提出了建议，提高了T3000系统的可靠性。

关键词：西门子SPPAT3000；系统应用；故障处理；优化改造1.概述以某发电厂控制系统为例，自动控制系统主要包括单元机组DCS、公用系统DCS、脱硫DCS、电气控制系统（NCS），采用了DCS，DEH，FGD-DCS系统一体化控制方案。

单元机组DCS包括常规DCS和DEH两部分，均采用西门子SPPAT3000控制系统，系统之间通过高性能的中心路由器（交换机）相互连接，在操作员站网络这一层实现信息共享。

单元机组网络分为应用网络、控制网络和过程接口层，其中控制站与IO单元构成下层网络，通信采用工业以太网ISO协议，工程师站、操作员站和打印机等组成上层网络，通信采用以太网TCP/IP协议。

各层网络由工业以太网模块（OSM）组成环形网络结构，上、下层网络间通过服务器进行数据交换。

冗余服务器实现系统控制器管理、调试和数据采集、传输以及给水焓值计算等功能。

操作员站、工程师站在实际生产中通过访问机组服务器进行画面数据显示和指令传达。

DCS系统网络结构如图1所示。

图1某厂#1#2机组网络拓扑图1.SPPA T3000系统的主要故障现象及处理西门子SPPA T3000控制系统（以下简称T3000系统）出现了诸多的问题和故障，本文从设备硬件故障、软件故障、通信故障等方面进行分析。

2.1硬件故障T3000系统硬件结构主要包括服务器、交换机、控制器、IO卡件、预制电缆及FIM卡件。

其中控制器由电源模块、CPU模块和网络模块组成，通过ProfiBus 总线与下层卡件进行通信和数据采集。

网络模件与CPU的通信通过背板总线进行并通过ProfiDP总线连接到下层网OSM通信模块，以实现服务器数据采集和传输的实时性。

西门子T3000系统的优化改造袁岑颉【摘要】西门子T3000系统是一个全集成、结构完整、功能完善、面向整个电站生产过程的控制系统,在火力发电厂DCS和DEH系统中占有重要份额.该系统应用在DCS和DEH系统中均采用经典硬件架构以及较为固定的硬件产品,但是在火电企业实际应用当中,该系统结构和硬件产品均暴露出不同程度的问题,其中服务器、GPS时钟、电源系统方面问题尤为突出.结合T3000系统长期维护经验以及用户需求,总结了西门子T3000系统在实际应用中的相关结构优化和故障设备改造方法,为T3000用户改造提出了建议,提高了T3000系统的可靠性.【期刊名称】《浙江电力》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】4页(P76-79)【关键词】T3000;系统优化;可靠性【作者】袁岑颉【作者单位】浙江浙能嘉华发电有限公司, 浙江嘉兴 314201【正文语种】中文【中图分类】TK381.1 存在问题经典的西门子T3000控制系统由应用高速公路和自动高速公路构成，操作员站、工程师站与服务器通过应用高速公路相连，AP（控制器）、GPS（全球定位系统）等与服务器通过自动高速公路相连。

T3000系统的经典配置为：服务器采用富士通公司生产的Ever Run Server（马拉松服务器），控制器采用西门子AS417和FM458高速处理器，输入/输出模块采用西门子ET200M和ADDFEM（高速输入/输出模块），GPS采用西门子GPS时钟服务器，UPS（不间断电源供电系统）采用APC公司生产的Smart-UPS 1500。

西门子T3000系统经典配置会单独设置网络服务柜，该系统的核心部件包括GPS、系统服务器、UPS、交换机SCALANCE，均会按图1所示在柜内进行布置，UPS1和UPS2分别对马拉松服务器供电，GPS将电气B码时钟信号转换成NTP（网络时间协议）信号通过SCALANCE送至服务器。

在实际应用中，马拉松服务器、西门子GPS时钟服务器均存在较高的故障率，电源配置也存在一定缺陷，所以需要对服务器和GPS进行改造，并且对电源系统进行优化。