D600D-000401ESM数字电液控制系统系统说明书

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1、word版本号：A 密级:工厂秘密东 方 汽 轮 机 厂数字电液控制系统说明书编号D600D000401ESM第 全 册2007年03月编号 D600D000401ESM 编制 校对 审核 会签 审定 批准4 / 71目 录序 号 章节 名 称 页 数 备注 1 1 系统概述1 2 11 前言1 3 12 控制系统原理2 4 2 控制系统配置1 5 21 OVATION机柜 1 6 22 OVATION供电系统1 7 23 OVATION系统模板 1 8 24 OVATION操作员站1 9 25 OVATION工程师/高性能 工具库工作站 1 10 3 OVATION系统软件 1 11 4 D

2、EH控制系统主要功能1 12 41 自动挂闸 1 13 42 阀门静态关系整定 1 14 43 启动前的控制 1 15 44 转速控制3 16 45 负荷控制4 17 46 超速保护2 18 47 在线试验3 19 48 自动/手动之间的切换 1 20 49 ATR热应力控制 1 21 410 背压保护 1 22 411 ETS系统 1 23 5 DEH系统操作说明 1 24 51 DEH启动控制 1 25 52 升速 1 26 53 并网、升负荷 1 27 54 CCS控制锅炉控制 1 28 55 自动限制 1 29 56 超速、喷油试验130 57 阀门活动试验 131 58 主遮断电磁阀

3、试验132 59 阀门严密性试验 1 33 510 手动控制1 34 6 安装调试1 35 61 到货开箱1 36 62 设备安装 1 37 63 系统接地 1 38 64 电源分配系统139 65 外部信号连接140 66 检测与调试3 41 7 故障诊断与维修 142 71 在线自诊断1 43 72 故障分析与维护 1 44 8 供货围1 459 DEH 测点清单 12 修改记录表更改标记处数文件代号签字日期更改标记处数文件代号签字日期1 系统概述本章主要阐述了汽轮机控制系统的控制原理以与D600D型汽轮机一些结构特点。11 前言本文所涉与的汽轮机是用于火力发电的蒸汽轮机。在火力发电厂，它

4、与锅炉、发电机与其它辅助设备配套，将煤中的化学能转化为蒸汽中的热能，再将蒸汽中的热能转换成旋转机械能，最后将旋转机械能转变为电能，通过电网将电能输送到各种用电设备，为人们的生产、生活服务。发电厂生产的电能是不能大量储存的，即各发电机送入电网的功率必须等于当时用户所需要的功率。为保证各种用电设备能正常运转，不但要连续不断地向电网输送电能，而且还要求电厂的供电品质，即频率和电压保持不变。我国电力工业法规规定：频率误差1电压误差6发电厂的首要任务就是以较低的本钱，连续生产出品质符合规定的电能。频率和电压二者与汽轮机转速都有一定的关系。电频率直接与汽轮机转速相对应；电压除与汽机转速有关外还与发电机励磁

5、电流有关。电压是通过发电机的励磁控制系统来调节的，不在汽机控制系统之。所以汽机控制系统的主要任务就是调节汽机的转速。随着科学技术的不断开展，作为发电设备的汽轮机组，越来越向大容量、高参数方向开展，以便获得尽量高的热效率，降低制造、安装和运行本钱。这样设备更加复杂了，特别是在变工况过程中，需要综合控制的因素更多了，单纯液压调节系统已很难满足要求。随着计算机技术的开展，其综合计算的能力是显而易见的，在其可靠性得到显著提高后，现已广泛地用到了电厂各种设备的监视和控制系统中。汽轮机控制系统也不例外，由纯液压调节系统开展为全电调系统，并已在国外许多电厂得到了很好应用。我厂已生产数十台此类DEH。随着以微

6、处理器为根底的分布式控制系统DCS技术的开展，运用分散控制、集中管理的设计思想，不但控制的可靠性得到了更大的提高，而且可大量减少操作维护人员的劳动强度。我厂在引进和广泛吸收国、外先进技术的根底上，生产出了新一代的与600MW等级汽轮机配套的全电调型DEH控制系统。该控制系统硬件采用西屋公司最新开发成功的具有世界先进水平的OVATION系统。OVATION系统采用的是当今世界上较为先进的分布式控制系统的先进技术，我们编写这本说明书的目的是能使该系统安全可靠地运行，给用户使用提供方便。12 控制系统原理DEH控制系统原理见图121。DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足电

7、厂供电的要求。机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令，采集汽轮机发电机组的转速和功率以与调节阀的位置反应等信号，进展分析处理，综合运算，输出控制信号到电液伺服阀，改变调节阀的开度，以控制机组的运行。机组默认的启动方式为中压缸启动方式，但是，在机组已挂闸但未运行的条件下，也可根据实际情况选择高压缸启动。机组在升速过程中即机组没有并网，DEH通过转速控制回路来控制机组升转速，直到实际转速和目标转速相等为止。当DEH在外同期方式时，实际转速根据自动同期装置来的“同期增、“同期减信号增减转速，直到并网为止。 机组并网以后，可通过投入功率控制回路或主汽压

8、力控制回路进展升负荷，当升负荷过程当中，中压缸启动时，实际负荷增加到120MW，高压缸启动时，负荷指令增加到60MW后，可以通过投入CCS方式来控制负荷增、减，也可以通过手动设定阀位指令来进展增、减负荷。从原理图中可以看出，DEH有功率-负荷不平衡继电器和加速度继电器动作回路，当功率-负荷不平衡继电器动作时，快关CV阀和ICV阀，当加速度继电器动作时，快关ICV阀。从原理图中可以看出，DEH具有阀门活动试验功能。机组跳闸时，置阀门开度给定信号为-2%，关闭所有阀门。DEH控制系统设有阀位限制、汽机保护、一次调频等多种功能。DEH控制系统设有CCS协调控制、ATS自启动、自动控制、手动控制等运行

9、方式。DEH进入ATS控制方式时，根据热应力计算结果，自动设定目标，选择适宜的升速率或负荷率对机组进展全自动控制。图1-2-1 DEH控制系统原理图2 控制系统配置 DEH控制系统硬件配置主要由以下局部组成： 机柜； 电源系统； 模块；操作员站； 工程师/高性能工具库工作站。DEH控制器配置含ETS： 数字量输入16点4块； 数字量输入SOE3块； 数字量输出12点6块； 数字量输出16点3块； 模拟量输入(mA) 8块； 模拟量输出(mA) 2块； THC热电偶信号(mV) 7块； RTD热电阻信号 1块；阀定位卡 7块； 测速卡 3块。21 OVATION机柜 OVATION控制器机柜有两

10、种：编号为903的根本控制器机柜装着处理器与I/O，它包括一个带单一或冗余控制器的机架、四个I/O分支、冗余电源供给与电源分配模块，每个I/O分支最多能包含8个I/O模块，故每个903控制器机柜总共可有32个I/O模块；编号为904的机柜装有附加I/O模块，904机柜通过与根本903机柜连接提供了与控制器连接的扩展空间和安装板，904有4个I/O分支，冗余电源供给与电源分配模块，扩展机柜中的每个分支支持最多8个I/O模块，故每个904机柜总共可有32个I/O模块。 OVATION控制器机柜具有：搬运柄、风扇、三点门锁、粉末磨光外表、可逆门、顶底均可作为I/O电缆进口。22 OVATION供电系

11、统OVATION控制器供电系统由两个功率因素校正模块和一个电源分配模块组成，供电模块提供了一个冗余结构。OVATION控制器供电系统有如下特点：1 可转换供电模块，给OVATION控制器和I/O线路提供可靠稳定的电源。2 冗余供电，每个有一个独立的外部AC或DC给进。3 二极管脉冲给进确保了可获得连续供电。4 功率因素校正减少了电力消耗。5 每一控制器机架冗余供电。6 每一I/O线路冗余供电，为I/O卡提供了完全的供电冗余。7 可获得辅助的24V或48V供电。8 32毫秒保持时间，是常用供电保持的两倍。9 可带电替换。10 连续系统监视。 详细说明见西屋公司OVATION系统说明书。23 OV

12、ATION系统模块为了保证过程控制的长期可靠性，OVATION I/O模块设计为标准组块，带置故障容错和诊断功能的插入式元件。模块用符合DIN制标准的单点导轨固定，使安装的组态模块既快速又方便。置的连接器取消了电源和通讯之间的连接导线。本系统中配置了数字量输入模板、继电器输出模板、模拟量输入模板、模拟量输出模板、热电偶输入模板等。 各种板件的技术指标参阅OVATION说明书。24OVATION操作员站OVATION操作员站对控制图形、诊断、趋势、报警和工厂状态显示提供一个高分辨率的窗口。用户通过工作站可以访问动态系统测点与历史数据、综合信息、标准功能显示、事件记录和复杂报警管理程序。操作员站通

13、过高速、确定性的FDDI网络可进展最新设备过程事件通讯。OVATION操作员站有如下特点：1 带有Solaris操作系统的SPARC工作站。2 单或双监视器的全面多任务操作。3 共用台式环境CDE和修改窗口环境，用于提供引用各种第三方组件和软件的能力。4 与OVATION网络完全匹配，最多可访问200,000个动态测点。5 具有快速、直接访问信息的能力，包括拖放测点名、可组态缩放和通过导航显示存分页。6 支持多种语言、字符集和文化规。7 基于Sparc/Ultra SparcTM的平台，确保多卖方支持和与未来硬件版本的兼容性。8 支持用户与其它系统功能如历史数据或报表服务器相连。25OVATI

14、ON工程师/高性能工具库工作站OVATION工程师/高性能工具库服务器将所有工程师功能综合到一个简单的工作站，它包括：a) 系统软件服务器；b) 高性能工具数据库；c) 操作员功能；d) 工程师服务器；e) 高性能工具数据库服务器；f) 工程师工作站；g) OVATION高性能工具库。OVATION工程师/高性能工具库工作站具有如下特点：a) 具有SPARC工作站与Solaris操作系统；b) 图形码复用功能，可节约时间并确保符合图形规；c) 通过在线手册可使用系统参考工具和工具库；d) 采用多窗口可同步进展控制、数据库和图形设计；e) 循环开放式数据库连通性/结构式查询语言ODBC/SQL工

15、业标准，并与外部数据系统集成。3 OVATION系统软件OVATION系统采用Solaris操作系统的SPARC工作站，具有高速、多功能和高灵活性的特点。OVATION系统是一组软件程序集成的工具库，用于：生成和保存OVATION的控制策略、过程画面、测点记录、I/O位置、报表生成以与全系统的组态。工具库同OVATION嵌入式相关数据库管理系统相辅相成，协调维护系统全部组态数据的总汇编，同时又能容易的实现同其它工厂和商业信息网的互联。OVATION工具库包括：1 控制生成器是一个以Auto CAD为根底的、与用户友好直观的软件包。控制算法用标准图形符号表示，并自动生成执行码和文件修订本。2 画

16、面生成器采用标准移位击键法绘图能快速生成和编辑高分辨率的过程画面。提供色彩、线宽、填空与图形菜单以与用户图形和物品库。3 点生成器使用户能增加、删除或修改系统的点，也能对每个点的I/O参数加以定义，并实现复杂的点数据库查询。4 I/O生成器 在控制器生成I/O模件分支。5 组态生成器用于对系统的设备组态数据加以定义和保存，包括控制器参数。本软件还维护组态过程中的系统安全多级管理制度。6 报表生成器在由用户定义的条件下，用户可以设计和修改用于实时、历史或基于用户定义条件的文件数据的各种报表格式。4 控制系统主要功能本章讲述了DEH控制系统所完成的主要功能：1自动挂闸。2自动整定伺服系统静态关系。

17、3启动前的控制和启动方式； 自动判断热状态。4 转速控制： 设置目标转速、设置升速率、过临界、暖机、3000r/min定速。5负荷控制：并网带初负荷；升负荷：目标、负荷率、暖机；主汽压力控制；负荷控制；一次调频； CCS控制；高、低负荷限制；阀位限制；主汽压力限制。6超速保护。7在线试验：喷油试验；机械超速试验、电气超速试验；阀门活动试验；主遮断电磁阀试验； 阀门严密性试验。8 自动/手动方式之间的切换。9ATR热应力控制。10 ETS保护。41 阀门静态关系整定 整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0100升程0100%

18、为保持此对应关系有良好的线性度，要求油动机上作反应用的LVDT，在安装时，应使其铁芯在中间线性段移动。在汽轮机启动前，可分别对7个油动机快速地进展整定。油动机整定通过一台PC机配有超级终端来操作。在启动前，整定条件为：汽轮机挂闸；所有阀全关。注意：必须确认主汽阀前无蒸汽，以免整定时，汽轮机失控。整定期间，转速大于100r/min时，机组自动打闸。 为保证上述关系有良好的线性，可先进展零位校正。零位校正时，给定值为50，移动LVDT的安装位置，使油动机行程为50即可。 作静态关系整定时，用专用电缆把须校验的阀定位器同PC机串口连接起来，打开超级终端，按“ENTER键，使阀定位器进入“Local模

19、式。 超级终端设置：Baud rate = 19200，Bits = 8 bits，Stop Bits = One stop bit，Parity = No parity 静态关系整定分零位校验、满位校验、全行程校验。在超级终端中键入“CALBOT校验零位；键入“CALTOP校验满位；键入“CALFULL校验全行程。选择校验方式后，等待结果。 一般在作完静态关系的整定之后，还需进展线性度的测试。此时，在超级终端中发出开门指令，例如：demand = 20.0，在就地测量阀门实际行程。记录开门指令、阀门实际行程和阀门位置反应，阀门实际开度和阀门位置反应之差不能大于阀门全行程的1%。42 挂闸 挂

20、闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。危急遮断器采用飞环式结构。高压安全油与油箱回油由危急遮断装置的杠杆进展控制。汽轮机挂闸状态为危急遮断装置的各杠杆复位，高压安全油与油箱的回油被切断，压力开关PS1、PS2、PS3发出讯息，高压保安油建立。挂闸允许条件： a) 汽轮机已跳闸； b) 所有进汽阀全关。当有“停机TRIPPED和“所有阀关ALL VALVE CLOSED信号，即允许挂闸。DEH接收到挂闸指令后，继电器带电闭合，使复位电磁阀1YV带电导通，透平润滑油进入危急遮断装置，推动杠杆移动，高压安全油至油箱的回油被切断，PS1、PS2、PS3发讯，高压安全油油压建立，同时高压遮断电磁阀

21、5YV、6YV、7YV、8YV带电。43启动前的控制1 自动判断热状态 汽轮机的启动过程，对汽机、转子是一个加热过程。为减少启动过程的热应力，对于不同的初始温度，应采用不同的启动曲线。HP启动时，自动根据汽轮机调节级处高压缸壁温T的上下划分机组热状态。T320 冷态；320T420 温态；420T445 热态；445T 极热态。IP启动时，自动根据中压缸壁温T的上下划分机组热状态。T305 冷态；305T420 温态；420T490 热态；490T 极热态。注：启动状态具体温度限值以主机启动运行说明书为准。2高压调节阀阀壳预暖汽轮机冲转前，可以选择对高压调节阀阀壳预暖。当高压调节阀阀壳预暖功能

22、投入时，右侧高压主汽阀微开，可同时对4个高压调节阀阀壳进展预暖。3选择启动方式汽轮机启动方式有二种：中压缸启动、高中压缸联合启动。DEH默认的启动方式为中压缸启动，在机组已挂闸但未运行前也可通过操作员站选择高压缸启动方式。44转速控制 在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。 转速控制器计算产生阀门的流量指令，该指令通过阀门流量曲线分配以产生每一CV与ICV的开度指令。高压缸启动时，中压调门一开始就接近全开，依靠高调门进展转速调节。中压缸启动时，假如选择暖机运行

23、方式，机组转速在400转以下时，CV阀微开，进展高压缸暖机；当转速大于400转时，CV阀开度不变，ICV阀打开；假如不选择暖机运行方式，如此高调门不开启，仅开启中压调门。在给定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入临界转速区时，自动将升速率改为300r/min/min快速冲过去如操作员设定速率大于300r/min/min如此以操作员设定速率为准。在升速过程中，通常需对汽轮机进展中速、高速暖机，以减少热应力。1 目标转速除操作员可通过OIS设置目标转速外，在如下情况下，DEH自动设置目标转速：汽机刚挂闸时，目标为当前转速；油开关刚断开时，目标为3000r/min；汽机已跳闸

24、，目标为零；目标超过上限时，将其改为3060或3360r/min；自启动方式下，目标由ATR来；目标错误地设在临界区时，将其改为临界转速下限值。2 升速率 操作员设定，速率在(0500)r/min/min。 操作员未设定的情况下，冷态启动时速率为100r/min/min，温态启动时速率为150r/min/min，热态、极热态启动时速率为300r/min/min。 自启动方式下，速率由ATC软件选择得出。在临界转速区，速率为300r/min/min。3临界转速轴系临界转速当前设定值为可根据实际情况进展修改：第一阶：910r/min1113 r/min第二阶：1541r/min1946 r/min

25、4摩擦检查 当实际转速达到200r/min时，操作CRT上的“摩擦检查FRIC CHK按钮，关闭所有的阀门，汽机转速逐渐下降，进展摩擦检查，完后再设定相应的升速率与目标转速，机组重新升速。5 暖机汽机暖机转速通常定为1500、3000r/min，故目标值通常设为1500、3000r/min，到达目标转速值后，可自动停止升速进展暖机。假如在升速过程中，需暂时停止升速，可进展如下操作:不在ATR方式时，操作员发“保持HOLD指令，在ATR方式下时，退出ATR方式后发保持指令，在临界转速区时，保持指令无效，只能修改目标转速。6 3000r/min定速汽轮机转速稳定在30002r/min上，各系统进展

26、并网前检查。发电机做假并网试验，以检查自动同期系统的可靠性与调整的准确性。在试验期间，发电机电网侧的隔离开关断开发出假并网试验信号。与正常情况一样同期系统通过DEH、发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时，油开关闭合。由于隔离开关是断开的，实际上发电机并未并网。故在假并网试验期间，DEH接收到假并网试验信号，在油开关闭合时，并不判定为发电机并网。这样可防止由于并网加初负荷，而引起转速升高。7 同期机组并网前，当DEH接收到同期装置发来的“同期投入信号时，根据同期装置的“同期增、“同期减信号自动调整汽机转速。当同期条件均满足时，油开关才可合闸。45 负荷控制1并网带初负荷当同期条件

27、均满足时，油开关合闸，DEH立即增加给定值，使发电机带上5的初负荷，以防止出现逆功率。2 升负荷在汽轮发电机组并网后，DEH为实现一次调频，调节系统配有转速反应。在试验或带根本负荷时，也可投入负荷控制或主汽压力控制。在负荷控制投入时，目标和给定值均以MW形式表示。在主汽压力控制投入时，目标和给定值均以MPa表示。在此两反应均切除时，目标和给定值以额定压力下总流量的百分比形式表示。在设定目标后，给定值自动以设定的负荷率向目标值逼近，随之发电机负荷逐渐增大。在升负荷过程中，通常需对汽轮机进展暖机，以减少热应力。2.1 目标 除操作员可通过OIS设置目标外，在如下情况下，DEH自动设置目标：负荷控制

28、刚投入时，目标为当前负荷值(MW)；主汽压力控制刚投入时，目标为当前主汽压力(MPa)；发电机刚并网时，目标为初负荷给定值(%)；手动状态，目标为阀门总流量指令(%)；反应刚切除时，目标为阀门总流量指令(%)；跳闸时，目标为零； CCS控制方式下，目标为CCS给定(%)；目标太大时，改为上限值115%或640MW。2.2 负荷率操作员设定，负荷率在(0100)MW/min；自启动方式下，负荷率ATR选择得出；假如目标以百分比表示时，如此负荷率也相应用百分比形式。2.3暖机汽轮机在升负荷过程中，考虑到热应力、胀差等各种因素，通常需进展暖机。假如需暂停升负荷，可进展如下操作:不在CCS方式时，操作

29、员发“保持HOLD指令；在CCS方式下时，退出CCS方式后发保持指令。2.4定滑定升负荷在上下压旁路阀全关后，锅炉增加燃烧，高压调节阀维持90%额定值。随着蒸汽参数的增加负荷逐渐增大。在滑压升负荷期间，一般不投负荷控制或主汽压力控制。假如需暖机，应由燃烧控制系统维持燃烧水平，来保持负荷不变，否如此应投负荷控制或主汽压力控制，通过调节阀的节流作用，来保持负荷不变。3 负荷控制方式3.1 主汽压力控制主汽压力控制器是一个PI调节器，它比拟设定值与主汽压力，经过计算输出指令控制CV阀和ICV阀。当满足以下条件时，通过OIS可将该控制器投入：控制系统处于自动方式；负荷控制未投入；主汽压力信号正常； T

30、PC未动作；一次调频未动作；负荷限制未动作。该控制器切除条件：操作员将其切除；主汽压力故障；设定点与实际主汽力之差大于1MPa； TPC动作； 一次调频动作； 负荷限制动作；油开关断开；汽机已跳闸。主汽压力控制与负荷控制不能同时投入，应先切除一个，另一个才能投入。在主汽压力控制投入时，设定点以MPa形式表示。采用PID无差调节，稳态时实际主汽压力等于设定的值。3.2 负荷控制负荷控制器是一个PI调节器，用于比拟设定值与实际功率，经过计算后输出指令控制CV阀和ICV阀。在满足以下条件后，可由操作员投入该控制器：机组已并网，负荷在30.0MW600MW之间；功率信号正常；负荷限制未动作； TPC未

31、动作；系统处于自动方式；负荷控制器切除条件： 操作员切除该控制器；负荷小于30.0MW或大于600MW；功率信号故障；汽机已跳闸；到滑压点时； TPC动作；手动方式；高、低负荷限制动作； 油开关断开。负荷控制与主汽压力控制不能同时投入，应先切除一个，另一个才能投入。在负荷控制投入时，设定点以MW形式表示。采用PID无差调节，稳态时实际负荷等于设定值。3.3 一次调频汽轮发电机组在并网运行时，为保证供电品质对电网频率的要求，通常应投入一次调频功能。当机组转速在死区围时，频率调整给定为零，一次调频不动作。当转速在死区围以外时，一次调频动作，频率调整给定按不等率随转速变化而变化。一次调频功能投入条件

32、：自动状态；负荷首次大于10%后。通常为使机组承当合理的一次调频量，设置DEH的不等率与死区与液压调节系统的不等率与缓慢率相一致。不等率在45%可调，设为4.5%。转速在死区围调频不动作，死区围为:3000死区值，死区值出厂预设为2。3.4 CCS控制 此时汽机的阀门总指令受锅炉控制系统控制。当满足以下条件，可由操作员投入CCS控制：控制系统在自动方式； 机组已并网；接收到CCS请求信号与CCS指令信号正常； TPC未动作；切除CCS控制的条件： TPC动作； 高、低负荷限制动作；手动方式；无CCS请求或CCS指令信号故障； 油开关断开。在CCS方式下，DEH的目标等于CCS给定，且切除负荷控

33、制、主汽压力控制。 CCS给定信号与目标与总阀位给定的对应关系为:420mA对应0100%。CCS给定信号代表作总的阀位给定。3.5 主汽压力限制在锅炉系统出现某种故障不能维持主汽压力时，可通过关小调门开度减少蒸汽流量的方法使主汽压力恢复正常。主汽压力限制方式切除条件：油开关断开；主汽压力信号故障；手动方式。主汽压力限制方式投入条件：并网； 主汽压力信号正常； 自动方式。主汽压力限制值上电缺省值为16MPa，操作员可在主汽压力限制方式切除时，在(818)MPa设置此限制值。在主汽压力限制方式投入期间，假如主汽压力低于设置的限制值，如此主汽压力限制动作。动作时，设定点在刚动作时的根底上，以1%/

34、秒的变化率减小。同时目标和设定点即等于总的阀位参考量，也跟随着减小。假如主汽压力上升到限制值之上，如此停止减设定点。假如主汽压力一直不上升，实际负荷降到一定值时，停止减。在主汽压力限制动作时，自动切除负荷控制、主汽压力控制，退出CCS方式。4负荷限制4.1 高负荷限制汽轮发电机组由于某种原因，在一段时间不希望负荷带得太高时，操作员可在(570640)MW设置高负荷限制值，使DEH设定点始终小于此限制对应的值。4.2 低负荷限制汽轮发电机组由于某种原因，在一段时间不希望负荷带得太低时，操作员可在(060)MW设置低负荷限制值，使DEH设定点始终大于此限制对应的值。5阀位限制汽轮发电机组由于某种原

35、因，在一段时间，不希望阀门开得太大时，操作员可在(0120)%设置阀位限制值。DEH总的阀位给定值为负荷参考量与此限制值之间较小的值。为防止阀位跳变，阀位限制值加有变化率限制，变化率为1%/秒。46 超速保护1 超速限制为防止汽轮机因转速太高离心应力太大而被迫使汽轮机打闸的方法称为超速限制。1.1甩负荷由于大容量汽轮机的转子时间常数较小，汽缸的容积时间常数较大。在发生甩负荷时，汽轮机的转速飞升很快，假如仅靠系统的转速反应作用，最高转速有可能超过110%，而发生汽轮机遮断。为此必须设置一套甩负荷超速限制逻辑。在机组甩负荷15%额定负荷且40%额定负荷时，DEH加速度继电器动作，迅速关闭中压调节阀

36、，同时使目标转速与给定转速改为3000r/min，一段时间后，中压调节阀恢复由伺服阀控制，最终使汽轮机转速稳定在3000r/min，以便事故消除后能迅速并网。当机组甩负荷40%额定负荷时，DEH功率-负荷不平衡继电器动作，迅速关闭高压调节阀和中压调节阀，同时使目标转速与给定转速改为3000r/min，一段时间后，高压调节阀和中压调节阀恢复由伺服阀控制，最终使汽轮机转速稳定在3000r/min，以便事故消除后能迅速并网。1.2加速度限制当汽轮机转速大于3060 r/min、加速度大于49r/min/s时，加速度限制回路动作，快速关闭中压调节阀，抑制汽轮机的转速飞升。1.3功率负荷不平衡当甩负荷情

37、况发生时，这个回路用来防止汽轮机超速。当汽轮机功率用再热汽压力表征与汽轮机负荷用发电机负荷表征不平衡时， 会导致汽轮机超速。当再热汽压力与发电机负荷之间的偏差超过设定值时，功率负荷不平衡继电器动作，快速关闭高压和中压调节阀，抑制汽轮机的超速。1.4103%超速因汽轮机假如出现超速，对其寿命影响较大。除对汽轮机进展超速试验时，转速需超过103%额定转速外，其它任何时候均不允许超过103%额定转速(因网频最高到51Hz即102%)。超速试验开关在正常位置时，一旦转速超过103%，如此迅速动作超速限制电磁阀，关闭高中压调节阀，油动机保持全关，转速低于103%额定转速时，超速限制电磁阀失电，调节阀恢复

38、由伺服阀控制。注:假如机组作超速试验，如此103%超速限制功能失效。2 超速保护假如汽轮机的转速太高，由于离心应力的作用，会损坏汽轮机。虽然为防止汽轮机超速，DEH系统中配上了超速限制功能，但万一转速限制不住，超过预定转速如此立即打闸，迅速关闭所有主汽阀、调节阀。 为了安全可靠，系统中设置了多道超速保护:DEH电气超速保护110%；危急遮断飞环机械超速保护110%112%。 另外，DEH还配有如下打闸停机功能: 操作员手打停机；由紧急停机柜ETS来打闸信号。47 在线试验1 喷油试验喷油试验的目的是活动飞环，防止出现卡涩，确保危急遮断器飞环在机组一旦出现超速，达110%112%额定转速时能迅速

39、飞出遮断汽轮机，保证机组安全。此试验是将油喷到飞环中增大离心力，使之飞出。但飞环因喷油试验飞出不应打闸。为此，增加了试验用隔离电磁阀。做喷油试验时，4YV带电，检测到隔离电磁阀在隔离位后，2YV带电，油喷进危急遮断器中，飞环击出，ZS2发讯，然后使2YV失电，过一段时间后，1YV自动挂闸，挂上闸后，再使隔离电磁阀失电，全部试验过程完毕。喷油试验允许条件：喷油试验按钮在试验位；转速在(29853015)r/min。2 超速试验在汽轮机首次安装或大修后，必须验证超速保护的动作准确性。对每一路超速保护都应进展试验验证。做超速试验时，将DEH的目标转速设置为3360r/min，慢慢提升汽轮机转速，到达

40、被试验的一路超速保护的动作转速时，此路超速保护动作，遮断汽轮机。因此超速试验也叫提升转速试验。DEH可自动记录汽轮机遮断转速以与最高转速。2.1 DEH电气超速试验在DEH操作画上选择“电气超速试验，将目标设为3310r/min，机组由3000 r/min开始以速率300r/min/min升速到108%额定转速，然后速率变为100r/min/min, 转速缓慢上升。当转速到达3300r/min时，DEH发出打闸指令遮断汽轮机，关闭各个主汽门和调门。2.2 机械超速试验在DEH操作画上选择“机械超速试验， DEH将目标转速设置为3360r/min ，机组由3000 r/min开始以速率300r/

41、min/min升速到108%额定转速，然后速率变为100r/min/min，转速缓慢上升到飞环动作转速，遮断汽机。飞环动作转速在110%111%之间满足要求。超速试验转速上升曲线见图4-7-1。3 阀门活动试验 为确保阀门活动灵活，需定期对阀门进展活动试验，以防止卡涩。为减小试验过程中负荷的变动，建议投入负荷控制。 阀门活动试验允许条件：所有主汽阀全开； 负荷在(150，600)MW； 自动状态； 非CCS方式；阀门活动试验包括高压主汽阀活动试验、中压主汽阀活动试验(带中压调节阀一起活动)、高压调节阀活动试验。a) MSV阀活动试验：2#开始试验时，MSV2以10%/秒的速度从全开位到全关位，

42、当MSV2关到10%时，MSV2快关阀(遮断电磁阀)带电，全关到零位，然后，MSV2快关阀失电，MSV2以10%/秒的速度从全关位到全开位；1#开始试验时，MSV1试验电磁阀带电，MSV1从全开位到全关位，当MSV1关到10%时，MSV1快关阀(遮断电磁阀)带电，全关到零位，然后，MSV1试验电磁阀与快关阀失电，MSV1从全关位到全开位。 注：MSV1与MSV2不能同时试验。b) CV阀活动试验：CV1试验时，CV1以10%/秒的速度从全开位到全关位，当关到10%时，快关阀带电，全关到零位，然后，CV1快关阀失电，CV1 以10%/秒的速度从全关位到当前阀位。CV2、CV3、CV4活动试验同C

43、V1。 注：当有一个CV阀试验时，其它CV阀不能同时试验。c) ICV与RSV活动试验：1#试验时，ICV1以10%/秒的速度从全开位到全关位，当关到10%时，快关阀带电，全关到零位，接着，RSV1试验电磁阀带电，RSV1从全开位到全关位，当RSV1关到10%时，RSV1快关阀带电，全关到零位，然后，RSV1试验电磁阀与快关阀失电，RSV1从全关位到全开位，接着，ICV1快关阀失电，ICV1以10%/秒的速度从全关位到当前阀位。右侧活动试验同左侧。注：当1#试验时时，2#不能同时试验。4 主遮断电磁阀试验 在高压遮断集成块上有4个主遮断电磁阀5YV、6YV、7 YV、8YV与各自的试验位置开关

44、，5YV、6YV、7 YV、8YV应分别做试验，确保做试验时始终有三个遮断电磁阀常带电。5 阀门严密性试验 汽轮机启机后并网之前，应进展主汽阀和调节阀的严密性试验。即在额定真空时，当高、中压主汽阀或高、中压调节阀关闭以后，汽轮机转速应迅速下降至转速n以下，n可按下式进展计算：n=P/P01000r/min式中：P为当前主蒸汽压力，应不低于50额定主蒸汽压力 P0为额定主蒸汽压力 试验开始后，DEH按照上式计算出一个可承受转速，然后计算从当前转速下降到可承受转速所经过的时间。运行人员根据汽机转速是否达到可承受转速来判断主汽阀或调节阀的关闭是否严密。图4-7-1 超速试验转速上升曲线48 自动/手

45、动方式之间的切换汽机控制方式分为自动、手动方式。假如自动局部出现故障，如此切到汽机手动方式运行。有如下情况如此退出自动方式：汽机手动按钮； 阀门严密性试验；刚并网时，转速小于2980r/min。无上述情况且阀位限制不动作，如此允许投入自动方式。49 ATR热应力控制1 自动启动系统功能被控制的汽轮机：600MW带一级中间再热汽轮机。控制目标：DEH、AVR与辅助设备。控制功能：转子应力计算、监视和控制电厂设备状态。2 转子应力计算对高压转子来说，计算高压第一级后应力，对中压转子来说，计算再热蒸汽入口处的应力，在这两处，应力最大。高压转子应力计算如下，首先，根据主蒸汽流量、主蒸汽温度与修正蒸汽流

46、量根据无负荷时的汽轮机转速计算得出计算出第一级后的蒸汽温度。转子外表的传热系数从蒸汽流量函数得到。根据第一级后蒸汽温度与传热系数，计算得到转子的温度场温度分布。然后，根据转子外表温度、转子平均温度、转子中心孔温度计算得到转子外表应力与转子中心孔应力。中压转子应力计算方法与高压转子一样。只不过蒸汽温度是通过直接测量得到的。由于热应力有滞后效应，因此根据蒸汽温度或压力的变化得到其预期值，使用预期值进展控制。当高压和中压转子应力被选作控制参数时，以应力水平不超限来选择适宜的升速率或负荷率。3 监视和顺序控制ATC有如下两个检查功能：a) 条件检查：当完成任一控制步骤要转到下一控制步骤前，检查规定的汽

47、轮机与其辅助设备的条件是否得到满足；b) 当ATC执行任一控制步骤时，连续检查规定的条件。监视功能：当主汽轮机或它的辅助设备不满足要求的条件时，相关的不满足项显示在操作员站上，以提示运行人员。410背压保护汽轮机在正常运行时，其空冷叶片所能承受背压有一定限值。为了防止汽轮机在正常运行时，叶片由于背压超限而受到损坏。DEH配备了背压保护功能。 当汽轮机正常运行时，假如背压超限，系统发出报警信息提示操作员；当背压超限停机时，系统发出停机信号去打闸停机。411ETS系统ETS跳机有以下信号：发电机故障1跳闸；发电机故障2跳闸；锅炉主燃料跳闸1；锅炉主燃料跳闸2；DEH停机；手动停机；DEH 110%

48、超速打闸；轴向位移非常高停机；汽机/发电机轴振非常高；凝汽器真空A非常低三取二；凝汽器真空B非常低三取二；润滑油压力非常低三取二；抗燃油压力非常低三取二；TSI电超速停机三取二；旁路阀故障。5 DEH系统操作说明该DEH配置有操作员接口站OIS，对汽轮机的控制可通过OIS站实现。本章主要介绍OIS站的各项操作功能。51 DEH启动控制1 系统上电闭合控制系统电源开关。检查电源局部的指示灯是否正常。风扇运行是否正常。检查各模件工作是否正常。2 OIS启动2.1 打开OIS主电源开关2.2 打开OIS显示器电源开关，几分钟后，总功能菜单在显示器上显示出来，启动完成。2.3 调出汽轮机菜单画面。2.

49、4 系统上电后状态。 系统上电后应有停机、手动状态指示，无挂闸状态指示，各阀位状态指示正确。3 汽轮机运行3.1 挂闸进入“AUTO CONTROL自动控制画面，用鼠标点击“LATCH挂闸按钮使汽机挂闸，OIS画面上将显示出“LATCHED已挂闸，字体为绿色，原“TRIPPED停机字体为红色消失。此时为汽轮机挂闸状态。3.2 CV阀壳预暖在“AUTO CONTROL自动控制画面中，用鼠标点击“CV CHEST WARMINGCV阀壳预暖按钮，在弹出的小窗口中，选择“OPEN开。此时，MSVR微开21%，进展CV阀壳预暖。3.3 选择启动方式在“AUTO CONTROL自动控制画面中，用鼠标点击

50、“START MODE启动方式按钮，在弹出的小窗口中，选择“IP START中压缸启动或者“HP START高压缸启动。3.4在OIS上进入“AUTO CONTROL自动控制画面时，按“RUN运行按钮置运行命令。“RUN运行命令执行后，高压主汽阀(MSV)、中压主汽阀(RSV)全开。3.5 再按“AUTO/MAN自动/手动按钮，将其改为“AUTO自动。在OIS画面上，画面显示“AUTO自动。此时处于操作员自动方式。52升速1 设置升速率在“AUTO CONTROL自动控制画面中，用鼠标点击“ACC RATE升速率按钮，在弹出的小窗口中，在“ACC RATE升速率选项中直接输入所需的升速率数值，

51、按“ENTER确认即可。 注：升速率的选择应按照主机启动运行说明书要求进展。 2 设置目标转速在“AUTO CONTROL自动控制画面中，用鼠标点击“TARGET目标按钮，在弹出的小窗口中，在“TARGET目标选项中直接输入所需的目标数值，按“ENTER确认即可。在并网前，目标值为目标转速；在投入功率控制后，目标值为目标负荷；在投入主汽压力控制后，目标值为目标主汽压力；当所有闭环回路都未投入时，目标值为目标阀位。3 冲转按下“自动控制画面的“GO/HOLD进展/保持键，将其置为“GO进展状态。 OIS画面显示出“GO进展，同时OIS画面上“DEMAND给定栏，给定转速逐渐增加，调速汽门逐渐开起

52、，实际转速渐渐升高。机组开始冲转，逐渐向目标逼近。机组自动升速，自动过临界，当目标转速值在临界转速区时，目标转速将自动改变成小于临界转速区的特定值。当给定转速正处于临界区时，机组按特定速率升速，并且不能保持。假如此时按OIS画面上“GO/HOLD进展/保持，选择“HOLD(保持)，按键无效。如目标设置成3000r/min，如此机组将自动升速到3000r/min。53并网、升负荷并网后，机组自动带上初负荷。1 升负荷输入升负荷率，输入目标功率，方法同5-2的1和2速率与目标转速设定。注意：负荷控制投入，以“MW形式表示，负荷控制切除时，以百分数形式表示。修改完毕，将 OIS上“AUTO CONT

53、ROL自动控制画面中“GO/HOLD进展/保持)按钮，改变为“GO进展。2 主汽压力控制2.1 主汽压力控制投入在OIS“AUTO CONTROL自动控制画面中，选择“TP CTL主汽压力控制框，如果显示为“OFF切除，置“ON投入。 “TP CTL主汽压力控制显示为“ON投入如此明确主汽压力控制已投入。2.2 主汽压力控制切除 在主汽压力投入后，在OIS“AUTO CONTROL自动控制画面中，按“TP CTL主汽压力控制按钮，置“OFF切除。 结果：OIS画面中“TP CTL主汽压力控制框显示“OFF切除，明确主汽压力控制已切除。3 负荷控制3.1 负荷控制投入OIS“AUTO CONTR

54、OL自动控制画面中，假如“LOAD CTL功率控制回路按钮显示“OFF切除。此时可按“LOAD CTL功率控制回路按钮，使其置为“ON投入。3.2 负荷控制切除负荷控制投入后，OIS“AUTO CONTROL自动控制画面中，按“LOAD CTL功率控制回路按钮，使其置为“OFF切除，如此OIS中“LOAD CTL功率控制回路栏显示为“OFF切除，明确负荷控制已切除。4 一次调频一次调频的投入与否，取决于转速变化与转速死区围。可通过操作EWS修改转速死区。此项由热工专人负责。54 CCS控制锅炉自动条件满足后，收到CCS请求信号，操作“AUTO CONTROL自动控制画面中的“CCS CTLCCS投入键，发出“ON投入指令。当“CCS CTLCCS投入指示显示投入时，明确CCS控制已投