汽轮机控制系统操作说明(DEH))

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1、汽轮机控制系统（DEH）设计及操作使用说明300MW 机组 DEH 系统说明书DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进 性在于分散的结构和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使 得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高 速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过 它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包 括：工程师站、操作员站、控制器等。一、 DEH 系统功能汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH),提供了以下几种运行方式：操作员自动控制汽轮机自启动 自同期运行 DCS远控运行手动控

2、制 通过这几种运行方式，可以实现汽轮机控制的基本功能如转速 控制、功率控制、抽汽控制功能。1 基本控制功能 工程师站和操作员站的画面是主机控制接口，它是用来传递指 令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开 CUSTOM GRAPHIC 窗口， 运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开 DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE 窗口，选用 OPERATOR STATION PROGRAMS 按钮，在 OPERATOR STATION PROGRAMS 菜单上选用 DIAGRAM DISPLAY按钮，在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图 号，再按DIS

3、PLAY按钮，就能调出所需的图形。1.1 基本系统图像所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供 给运行人员。屏幕分成不同的区域，包括一般信息，页面特定信息。1.2 一般信息1.2.1 控制方式用来表示机组目前所有的控制方式。这些方式分 操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。旁路方式- DEH提供一个旁路接口，可以调节再热调节汽阀，以便与外部的旁路控制器相配。运行人员可根据实际情况选择带旁 路运行方式和不带旁路运行方式。1.2.3 控制设定主要显示实际值、设定值、目标值和速率。实际 值、运行机组的实际转速或负荷将被显示，数据被调整为整数。设 定值显示在系统目标变化过程中当前所

4、要达到的目标值。速率显示 设定值向目标值变化的快慢。目标值显示转速或负荷变化最终要求 的目标。当设定值向目标值变化时，为了指示变化在运行中， HOLD（保持）将变成GO （运行）。当设定值等于目标值时，设定值旁边 将没有信号。1.2.4 反馈状态表示机组反馈回路的当时状态。例：功率反馈回 路在使用，则显示MEGAWATT LOOP IN (功率回路投入)，如功率回 路没有投入，将显示MEGAWATT LOOP OUT (功率回路切除)。1.2.5 阀门方式 说明机组正在运行的阀门方式。如主汽阀控制(THROTTLE VALVE )或高压调节阀控制(GOVERNER VALVE )或再 热调节阀

5、控制(INTERCEPT VALVE )。还显示主汽阀一调节汽阀转 换(TVGV XFER IN PROGRESS )。阀门试验状态(V ALVE TEST IN PROCESS)再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调节阀联合控制。 另外，提供单阀/顺序阀切换功能。1.2.6 限制设定显示当前各限制器投入状态和限制值。在限制的 页面上，任一限制所起作用时，相应的报警信息将在屏幕上出现。 包括阀门位臵限制、高负荷限制、低负荷限制和运行人员可调整的 主蒸汽压力限制等。1.2.7 运行数据实际的汽机转速、功率、主蒸汽压力、升速率和 升负荷率、阀位控制方式等显示在屏幕下方。1.2.8 信息除了屏幕信息外，各

6、种不同的信息在一定条件下也会 在主屏幕显示，这些信息是：机组遮断(TURBINE TRIP)、机组挂闸(TURBINE LATCH )、机 组并网(BRAKER CLOSED )、机组解列(BRAKER OPENED )。快速减负荷(RUNBACK )在运行中，每当三个快速减负荷接点中 一个闭合，RUNBACK IN PROGRESS (快速减负荷在运行中)信息将出 现在屏幕中央。保持系统动作电超速保护( 103%)快关或甩负荷预测功率任一种动作时，PROTECTION SYSOPER(保 护系统动作)将在屏幕中央显示。2 页面说明2.1 机组总貌该页面使操作人员得到下面任一个控制图像(方法：

7、 用鼠标点击要进入的子菜单功能键，弹开小窗口)。a 控制方式( CONTROL MODE )b 旁路方式( BYPASS MODE )c 控制设定值(CONTROL SETPOINT )e 反馈状态选择( LOOP MODE)f 阀门方式( VALVE MODE)g 设定限制器( LIMITER)2.2 控制方式该窗口允许运行人员改变机组的运行控制方式。为 了投入或切除一个运行方式，运行人员必须将鼠标移到所要求的按 钮，点击进行确认，然后按IN SERVICE把该回路投入，或者按OUT SERVICE把此回路切除。提供给运行人员的基本方式是：( 1) OPER AUTO (操作人员自动)OPE

8、R AUTO 是电厂运行人员对汽轮发电机的主要控制方式。在OPERAUTO 中，运行人员可得到 DEH 控制器所有的功能，这些功能是：a 在大范围速度控制区域，建立汽轮发电机组的加速度和目标 转速；b 实行从再热调节汽阀到主汽阀 /再热调节汽阀转换和主汽阀 到调节汽阀的转换；c 在机组同步并网后，建 立负荷变化率和目标负荷；d 投入或切除压力反馈回路和功率反馈回路；UT -DF SERVICEIN SERVICEW2CONI7004PageAT匚 MULE,Cl圧RATDR AUTO J |IN5 AL!KI SYND-REMOTEe 确定在线运行的极限。如果运行人员在子菜单上选择手动方式（即

9、退出操作员自动方 式），或者是其它种种原因，系统转到手动方式，则 OPER AUTO 被 自动切除，但是若选择ATC、遥控、自动同期等时则不退出操作员自 动方式，只是更改指令来源。（2）ATC（自动汽机控制）ATC 控制方式将不用操作员操作，自动地将机组从盘车转速带到 同步转速，由操作员完成并网；并网后，操作员给出目标负荷，系 统自动增、减负荷。ATC不仅可以作为一个控制器而且可作为操作指 导。即使操作员不选择ATC,所有的保护逻辑仍在运行，以提供有关 的监视信息及建议。（3）REMOTE （遥控）REMOTE 在这一控制方式下， DEH 的 TARGET 和 SETPOINT 是遥控 系统输

10、入信号来调整，这输入信号是从高速公路上接收而来。选择 遥控方式，必须满足下述条件：a 必须在操作员自动方式；b 发电机必须是并网带负荷；c 遥控信号必须有效；d 遥控允许接点必须闭合；e 操作人员选择进入该方式。REMOTE 方式运行期间，不允许运行人员输入 TARGET 或 RATE。 运行人员可以选择把遥控切换到操作员自动方式。如果控制系统已转到 TURBINE MANUAL 时，遥控方式将自动被切 除。当发电机开关主断路器打开，或遥控信号无效时，控制器也回 复到 OPER AUTO。（ 4）AUTO SYNC （自动同步）AUTO SYNC 是一种遥控控制方式，在这种方式中遥控自动同步器

11、 用升高和下降接点输入的方法调整设定值，使汽轮发电机机组达到 同步转速，以便机组并网。为了选择遥控方式，必须满足下面条件。a 控制系统必须是在操作员自动或 ATC 方式下；b 汽轮机转速必须受调节汽阀控制；c 发电机油开关必须打开(机组在转速控制状态)；d 遥控自动同步器允许接点必须闭合；e 操作人员选择进入该方式。AUTO SYNC 方式运行人员不能改变目标值或速率值。如果控制系 统被转换到手动，或遥控自动同步许可的接点打开，发电机油开关 闭合，则 AUTO SYNC 方式被切除。在后述两种情况中，控制器回复 到 OPER AUTO 方式。(5) MANUAL SYNC (手动同步) 条件和

12、自动同步一样，只是操作人员直接按 RAISE 或 LOWER 键 来改变目标值。2.3 旁路方式操作人员可以选择不带旁路运行方式或带旁路运 行方式。为了投入或切除旁路，运行人员必须将鼠标移到“ BYPASS INTERFACE ”按钮，点击进行确 认，然后按 IN SERVICE 把该回 路投入，或者按 OUTSERVICE 把 此回路切除。( 1)不带旁路运行方式 即 BYPASS OFF 运行方式， 这是最为常用的一种运行方式。 在这种方式下，转速及负荷由主汽门（阀切换前）或高调门（阀切换后及带负荷阶段）控制； IV 在 挂闸后保持全开，不参与控制，只在保护时动作。（2）带旁路运行方式即

13、BYPASS ON 运行方式，这是一种在热态时可选的运行方式， 这种方式下IV参与转速及负荷的控制，并在大约35%-40%时全开。 两种运行方式的切换必须在跳机状态下或中调门全开后才可以进 行。2.4 CONTROL SETPOINT （控制设定值）-运行人员输入要求的转速 或负荷目标值，以及设定值变化率。在OPRAUTO时，任何时候运行 人员都能够输入。输入目标值和速率的步骤如下：（ 1）把光标臵于目标值上面的输入区上；（ 2）在标准键盘上用数字键输入要求的目标值；（3）如果在目标值区输入的数字是对的，按ENTER按钮进行确 认，一旦数值被确认，它就从输入区转到下部的目标区上；4）如果在步骤

14、（ 3）中看到的数字不满足要求，运行人员可以返回到开始输入区上，输入一个新值；5）如果运行人员不想改变当时的目标值，那么运行人员就可以采取关闭子窗口或调用其它图像的方法，从屏幕上移去控制设定值图像。下一次调用控制设定值图像时，就没ENTERENTERGOv toggle，只要不点 ENTER，TARGETRATERPMHOLOW2CONTROL SETPOINT - 7001RPM/MIN要原来输入值的方法；(6 )当点了“ENTER”按钮后，如果新的目标与目前的设定值 不同时，HOLD信息告诉运行人员，系统已准备好，从目前设定值以 显示的变化率到新的目标值；( 7)如果在步骤( 6)中观察到

15、的速率不是要求的变化率，则 可以输入一个新值。不管机组是在运行还是在保持，在任何时候均 可以输入新的变化率。一个新的变化率是在运行期间被输入，则将 继续，不会中断，它是以一个新的变化率变化的；( 8 )用数字键输入要求的变化率，通常中有效数字开头，在主 屏幕上的 RATE 显示区只显示整数；( 9)如果输入的 RATE 为要求的值，按 ENTER 键，在输入区下侧的 RATE 区会显示进入到系统的数字；(10 )只要“ENTER ”键没有按，同步骤(4)和(5)那样改变 或取消输入速率，同样有效。(11 )运行人员现在可以按“GO”键启动达到目标。这图像将 出现在子屏幕上，并且允许运行人员通过

16、“GO”功能键来实现启动, 或者“HOLD”功能键来实现保持；(12 )启动后，在SETPOINT旁边的HOLD信息会变成GO,这GO 将一直出现在设定值等于目标值，或者由运行人员或一些外部的系 统建立HOLD为止；注意：输入一个变化就绪时,系统不接受正负号。系统根据目标值与 设定值之间的差值自动调整是加速还是减速。系统软件设臵成限制最大速率和负荷的变化率最大负荷变化率是400MW/min，最大转速变化率为800rpm/min。可输入的最大转速是3450rpm,最大负荷是350MW，输入的目标转速在任何一个叶片共振范围内时，该输入将不会被接受，同时INVALID ENTRY （无效输入）信息将

17、出现在屏幕上闪烁。输入不被接 受信息一直保持，直到有一个有效的输入或操作人员选择了另一个 图像页面。（ 13 ）当控制设定图像被调出，并且光标在该子画面上时，运行人员可以在任何时候，通过按“ HOLD ”来保持。注意： 在保持汽机转速之前，要检查该转速不应落入本台机组的转速 共振区里。我们推荐运行人员应了解和应用 HOLD 功能， HOLD 主要用 于汽轮发电机在加速或加载时候，电厂地任何地方可能出现的偶然 事件。这些偶然事件，可能要求设定值停在目前的数值上，或者在 某些情况下，要求减速和减载。在任何一种情况下，运行人员都应 该用 HOLD 功能，使设定值立即停止。2.5 反馈状态显示该页面允

18、许行动人员投入或切除各个反馈回 路。为了投入或切除一个回路，运行人员必须将鼠标移到所要求的 按钮，点击进行确认，然后按 IN 把该回路投入，或者按 DUT 把此回 路切除。回路的投入或切除是一个无扰动切换过程，在转换的瞬 间重新计算设定值，从而保持 实际的值不变，来实现无扰动 切换。这就是为什么当运行人 员把 MW 回路投入或切除时，发 现SETPOINT （设定值）会变化的原因。如果升、降正在进行中，则回路投入或切除也同样会导致 HOLD （保持），此时，运行人员可以重新输入要求的目标值，并再 次启动（见控制方式页面）。负荷控制中， IMP 和 MW 反馈回路切除后，实际只投一个频率反 馈回

19、路，在这种运行方式下，该回路是一个有差调节回路。因此， 实际 MW 和 TARGET 有一定的偏差，进口压力偏离额定压力越多，则 偏差也越大。IMP回路是快速动作回路；MW回路是相对缓慢动作的 回路，但是一个无差回路，因此，实际MW和TARGET值是一致的。2.6 抽汽控制该页面可以实现对抽汽压力的调节。抽汽控制是通 过调节连通管调节阀和抽汽调节阀来控制的。它分为连通管压力控 制和抽汽压力控制两部分。连通管压力控制是通过调节连通管压力 调节阀（CV）的开度来控制进入低压缸的蒸汽流量，从而控制中压 排汽压力，以防止中压排汽压力过低而引起中压缸过热。抽汽压力 的控制是通过调节抽汽阀（EV）的开度来

20、完成的。当机组在纯凝汽 工况运行时，CV全开，EV全关。如要投入抽汽工况运行，则必须先 投入连通管压力控制，保证中压缸排汽压力不低于设定值，然后再 投入抽汽压力控制。抽汽控制投入步骤：一、投入连通管压力控制当负荷大于抽汽最小负荷时，设定中压缸排汽压力为 0.655Mpa 如此时中压缸排汽压力大于设定值，则CV将保持全开。如实际压力 低于设定值，则CV将关小，控制中压缸排汽压力为0.655Mpa。二、抽汽压力控制投入当连通管压力控制投入后，可根据供热系统的要求，设定抽汽 压力，最大可设定为0.5Mpa。DEH将调节EV的开度来控制抽汽压力在设定值上。注：抽汽投入运行时，为了不影响负荷，DEH设计

21、成可投入功率反馈 回路来调节功率。一旦调门全开，锅炉达到满负荷，此时再增加抽 汽量，将会使负荷下降。抽汽运行工况的切除：除了紧急情况外，应逐步减少热负荷，然后切除抽汽压力控制，EV全关，再切除连通管压力控制，全开CV。机组回到纯凝汽工况状 态。2.7 VALVE MODE（阀门方式）-这页面使运行人员可以选择机组运 行控制阀方式，运行人员可以选择从主汽阀向调节汽阀切换，也可 以进行单阀/顺序阀切换，阀门状态在该页面区显示。（ 1）单阀/顺序阀切换。当机组并网后，处在 BYPASSOFF 的状 态下， 负 荷较高（ 约为 60以上）时可以进行阀切换，点击“SEQUENTIAL VALVE”按钮，

22、点击“ TRANSFER”选择投入顺序阀，则此时机组会自动从单阀切向顺序阀，完成单阀 /顺序阀的切换过程。推荐机组在正常运行 6 个月以后进行单阀/顺序阀切换。（ 2）主汽阀调节汽 阀的转换是一个单方向的 转换，机组从主汽阀切换到 调节汽阀后，运行人员就不 能再切换到主汽阀控制。当 机组达到推荐的转换转速 时，运行人员进行了主汽阀 /调节汽阀切换操作，切换 在进行中信息“ TV-GV XFERIN PROGRESS”将在所有图像区域出现，TV/GV进行切换时，调节 汽 阀从全开移向全关位臵，调节汽阀将在短时间内保持关闭，直到汽 机转速有所下降，说明调节汽阀已在控制转速，同时主汽阀向全开 位臵移

23、动，由调节汽阀控制转速在设定目标值位臵。2.8 限制器设定运行人员投入或切除限制器以及显示和改变限 制值的页面，本节中所讨论的限制器器仅当机组不在手动方式运行 时有效。此页面控制的限制器是：(1) 阀门位置限制(VPL)-VPL是调节汽阀阀位的限制，以满 行程的百分比来表示，每次机组遮断时 VPL 被复臵到零位，因此， 机组挂闸后，应选 VALVE POSITION 按钮，再按 IN 键，使其从 OUT 变为IN,然后在后面输入100并按下ENTER键，则阀位就开始上升 直到 100%。( 2)高负荷限制( HLL)- HLL 用来限制 负荷的最大设定值。在 HIGH LOAD 键右侧的 输入

24、框中输入限制值， 按 ENTER 键，运行人员 可 以 改 变 限 制 值 ， 按 HIGH LOAD 键后，再按 IN按钮，使OUT变为IN, 则高负荷限制功能变投 入使用。机组在负荷控 制时,才能投高负荷限 制。当负荷增加时，设定值将增加，一直到达HLL值（HLL已投入）， 这时增加被停止，并出现限制器限制的信息，如果限制器被切除， 则信息将消失。增加将不再继续，要继续增加负荷，运行人员可以 按“GO”键，运行人员不能输入一个比预先确定的最大值还要高的 HLL 值（约为120%额定负荷值）。最小值是零或是做负荷限制值（低 负荷限制的投入时），不满足这些条件将产生一个闪烁的 INVALID

25、ENTRY信息，如果当时的设定值比投入的HLL值大，则INVALID ENTRY 信息也将出现。（3）低负荷限制（LLL）-LLL是用来限制最小设定值，LLL的 送入，选择和投入，切除同 HLL。（4）可调整的主蒸汽压力限制（TPL）-TPL是用来限制最低主 蒸汽压力的。A 投主蒸汽压力限制器应满足下列条件：a汽机在负荷控制，DEH在自动方式下运行；b 实际主蒸汽压力，要大于运行人员设定的限制压力；c 主蒸汽压力传感器没有故障；d 遥控主蒸汽压力限制器未投入。B控制方式转换（自动切到手动）将引起TPL退出。C TPL 设定后投入，任何原因使主蒸汽压力降到低于设定值时， 将引起基准值降低，从而使

26、负荷降低直到主蒸汽压力恢复到设定点 以上为止，调节阀最多降到 20%流量的位臵。注意：主蒸汽压力传感器的故障，将使所有蒸汽压力控制器退出，并且阻止 TPL 重新投入系统，任何限制器当时的状态（投入、退出或限制）无论何时都在本页面的STATUS内显示，LMT是用来说明此时 回路正在起限制作用。2.9 进汽阀门试验汽轮机所有 进汽阀门的活动试验只有在机组 带负荷（负荷稳定），单阀控制和高 压旁路阀、低压旁路阀都关闭时进 行。两侧阀门不能同时试验。（1）主汽阀试验试验时负荷一般设在 60%左右额定负荷。单击“TV”窗口，调出1TV VALVE TEST 子页面，再单击1TEST 功能键，主汽门会下降

27、 10%的行程，然后自动的恢复到原来开度，单击CANCEL功能键退出试验TV 试验和 TV 相同。21（2）调节汽阀试验单击GVGV中任一个，调出对应16的子页面，单击 TEST 功能键，对应的 GV就关下，关到底后，阀门GV自动打 开，单击CANCEL功能键退出试验。（3）再热主汽门和再热调门试验 单击再热主汽门 RSV 调出对应的1子页面，单击TEST功能键，则IV先1关下，然后 RSV 关下，延迟 2 秒后，1RSV再打开，再单击CANCEL功能键，IV打开，RSV试验方法和RSV1 1 2 1 试验方法相同。单击再热调门 IV 调出对应的子页面，单击 TEST 功能键，再热1调门IV会

28、下降10%的行程，再单击CANCEL功能键再热调门IV恢复 11到原来开度， IV 试验和 IV 相同。21（4）连通管阀门试验单击连通管阀门 CV 调出对应的子页面，单击 TEST 功能键，对1应的CV就关到75%后自动全开，单击CANCEL功能键退出试验。CV12 试验和 CV 相同。1二机组运行说明以下运行步骤均为DEH处于操作员自动运行方式1 转速控制（不带旁路方式）1.1 进入 OA 控制a 确认汽机在 OA 方式b 汽机挂闸c GV RSV IV 开足1.2 升转速a 输入速率， 800 及0 的速率不能选择b 输入目标为 600RPMc 升速， TV 上升，转速上升1.3 TV/

29、GV 切换 a 升转速到 2900RPMb 选择 TV/GV 切换c 切换结束，转为 GV 控制e 升速到同步转速 3000RPM2 转速控制（带旁路方式）2. 1进入OA控制a 确认汽机在 OA 方式b 选择 BYPASS ON 方式c 汽机挂闸d GV RSV 开足2.2 升转速a 输入速率，800 及0 的速率不能选择b 输入目标为 600RPMc 升速， IV 上升，转速上升d 到达 600RPM 后， IV 与 IV&TV 切换，程序自动保持 2 分钟，此后 由 TV 和 IV 一起控制转速上升2.3 IV&TV/TV 切换、TV/GV 切换a 升转速到 2900RPMb在2900R

30、PM，程序自动保持4分钟，进行IV&TV/TV的切换c切换结束，转为TV控制，IV保持原阀位不变d 此时再进行 TV/GV 切换c切换结束，转为GV控制转速e 升速到同步转速 3000RPM3 OPC 超速试验3.1 OPC 试验a 选择 OPC TEST, 并按下 IN 按钮b GV 及 IV 应迅速关闭，汽机转速降低c OPC 报警出现e 选择 OPC TEST, 并按下 OUT 按钮3.2 超速试验a 输入设定值 3100RPMb 转速到3090 RPM时,OPC报警会出现，0PC01 OPCO2接点接通GV,IV 会关闭，c 输入设定值 3000RPM4 超速允许试验a 选择 OPC

31、DISABLE, 并按下 IN 按钮b 输入设定值 3300RPMc OPC 将不动作， 103%超速信息及 110%超速将报警d 试验结束，选择 OPC DISABLE, 并按下 OUT 按钮5 自动同步a 升速至 3000RPMb 将自动同步允许接点接通c 进入自动同步方式d 将自动同步升接点接通，每次升 1RPMe 将自动同步降接点接通，每次降 1RPM6 负荷控制6.1 升负荷a 油开关闭合b 带上 5% 左右初负荷c 输入负荷目标值及速率，可进行负荷增减6.2 阀门试验a 进行 TV 试验b 结束后进行 GV 试验c 结束后进行 RSV 和 IV 试验d 结束后进行 CV 试验6.3 OA/ADS 控制a 将 ADS 允许信号接通b 进入 ADS 方式c 阀门无扰d 升负荷e 负荷设定值跟随 CCS 的遥控负荷增或减的要求相应变化7 甩负荷a 流量指令和连通管压力均大于 30%额定值 ,打开油开关 b GV IV 关闭d冷再热压力9.28kg/cm2,当转速3000, IV开，GV仍关e 冷再热压力8.44kg/cm2,当转速3000, IV开，GV开 f GV 控制转速8 抽汽控制a 负荷要达到允许抽汽的最小负荷b 投入 CV 控制，选择连通管的压力设定值 0.655Mpac 连通管的实际压力值达到设定值，就可投入 EV 控制d给出抽汽压力的设定值，EV阀门进行调节