工业拖动汽轮机DEH控制系统
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DEH 控制说明DEH汽轮机数字电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压系统组成。
计算机控制部分由工程师站、操作员站及控制机柜组成。
工程师站、操作员站与控制DPU通过冗余数据高速公路(以太网)相连。
后备软手操盘放在DCS操作员站上通过硬接线直接连到阀门控制卡。
当控制DPU以上的设备发生故障时,均可由后备软手操盘直接控制阀门位置。
冗余的控制DPU之间的切换,以及手动/自动之间的切换,对系统的控制来说均是无扰的在自动情况下,操作员主要通过操作员站的鼠标和键盘,进行各种控制操作和图象操作。
操作员指令通过操作员站传到控制DPU,由I/O卡执行输出控制。
机组状态及结果在CRT上显示。
EH液压系统包括供油系统、油管路、油动机、危急保安系统组成。
一般机组均采用高压抗燃油系统。
其供油系统提供压力为14.5Mpa 的压力油。
油动机采用单侧进油方式,即阀门开启靠压力油,而关闭靠弹簧力,以保证阀门可靠快速关闭。
油动机与阀门采用一对一方式,每一个阀门由一个单独的高压油动机驱动。
对可调节的阀门,其油动机上有一个电液伺服阀及2个LVDT位置传感器。
由DEH中的一块VCC 卡控制一个这样的油动机,精确地控制阀门位置。
DEH根据控制要求,控制每个进汽门,从而达到控制机组转速、负荷、压力等的目的。
对仅作安全型式的阀门,往往设计成2位式控制。
如高压主汽门和中压主汽门,当安全油建立时自动打开,安全油泄去时紧急关闭。
油动机上的试验电磁阀,用于阀门松动试验。
油动机的遮断电磁阀用于全行程试验。
危急保安系统包括OPC电磁阀、AST电磁阀、隔膜阀等。
OPC电磁阀为2只并联结构,当OPC电磁阀带电时,OPC安全油泄去,紧急关闭调节汽门。
AST电磁阀为四只串/并联结构,当AST电磁阀失电时,AST安全油泄去,同时泄去OPC安全油,关闭所有阀门,停机。
隔膜阀与低压安全油接口,低压安全油失去时,通过隔膜阀泄去AST 安全油,紧急关闭阀门,停机。
第一节DEH控制画面一、软操盘在DEH-IIIA画面上设计了四块软操盘,操作员对DEH的操作指令一般都在这些软操盘上输入。
汽轮机数字电液控制系统(DEH)之⼀为了维持电⽹频率,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,为此,汽轮机必须配备可靠的⾃动控制系统。
历经以下发展:1,机械液压式控制系统(mechanical hydraulic control, MHC).简称液调。
2,电⽓液压式控制系统(electric hydraulic control, EHC).简称电液控制。
3,模拟式电⽓液压控制系统(analog eletric hydraulic control, AEH).简称模拟电调。
4,数字式电⽓液压控制系统(digital electric hydraulic control, DEH).简称数字电调。
其特点:控制器⽤数字计算机实现,执⾏部件保留原有的液压执⾏机构。
汽轮机控制的基本要求为控制汽轮机的转速与电⽹频率同步及控制汽轮机的功率满⾜外界负荷的需求,即要满⾜转速和功率之间⼀定的静态关系,并要求动态特性不能偏离静态特性太远。
转速信号取⾃汽轮机主轴转速,功率信号取⾃发电机电功率。
DEH系统的组成。
1,电⼦控制器。
计算机,数模插件,接⼝,电源设备。
2,操作系统。
3,油系统。
⾼压控制油,润滑油。
⾼压油(EH)采⽤三芳基磷酸脂抗燃油,供油压⼒12.42-14.47MPa。
润滑油1.44-1.69MPa的透平油。
4,执⾏机构。
伺服放⼤器,电液转换器和具有快关、隔离和逆⽌装置的单侧滑动机组成,负责带动⾼压主汽阀、⾼压控制汽阀和中压主汽阀、中压控制汽阀。
5,保护系统。
6个电磁阀。
其中两个⽤于超速时关闭⾼、中压控制汽阀,其余⽤于严重超速(110%n)、轴承油压低、EH油压低、推⼒轴承磨损过⼤、凝汽器真空过低等情况下的危急遮断和⼿动停机。
DEH控制系统的功能1,汽轮机⾃动程序控制(ATC)功能⽤最⼤的速率与最短的时间实现机组启动过程的全部⾃动化。
ATC允许机组有半途⽽废启动和热态启动两种⽅式。
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。