汽轮机数字电液控制系统说明书(2)

控制保护系统功能的配置以菜单的方式向用户提供。譬如，基本控制，即自动升速、并网、升负荷及负荷自动控制等由DEH中的自动控制块完成，以转子热

应力计算为基础的自动启动由DEH中的自动启动块完成。另外，阀门管理及OPC超速控制也有各专门的控制功能块；汽轮机主、辅机的监视、保护等功能，分别由TSI、ETS等实现；汽轮机采集、计算、寿命管理等功能可由操作员站OIS来实现。

我厂开发和生产汽轮机数字电液控制系统已有十多年历史，在系统设计，软件编制和整机调试等面积累计丰富的实践经验。近年来，又吸收了国外如日立公司、西屋公司、西门子公司以及贝利ETSI公司的先进控制技术。因此，目前与ETSI合作设计成套的300MW机组的DEH系统，达到了90年代世界先进水平，完全能满足用户的要求，能够可靠、方便、灵活地全程自动控制整台机组。到目前为止，已有十多套该种DEH系统分别在沙岭子和阳泉等电厂投运。另外，我厂又成功地对徐州电厂125MW、200MW等电厂各型机组进行了DEH改造，为电厂取得了良好的经济效益。沙电1号机是我厂D12型老机组，本书介绍的此类型300MW机组改造配套的300MW等级全电调型汽轮机数字电液控制系统DEH。

该套控制系统是当今世界上较为先进的DEH控制设备，为使该系统安全可靠地运行，ETSI公司提供了较为完善的用户手册。我们编号这本说明书的目的是给用户使用提供一定的方便。

注：如果该说明书中有与ETSI公司提供的资料不符的地方，请以ETST公司提供的资料为准。

1—2 控制系统原理

D12型300MW汽轮机是三缸、双排汽中间再热式机组，它由两只高压主汽阀和四只高压调节阀，两只中压主汽阀和两只中压调节阀分别控制高、中压进汽。以多功能处理器（MFP）为核心的DEH控制系统，采集机组的转速、功率和有关

参数后，经过分析、鉴别、计算，控制电液伺服阀，通过各自的油动机使四只高压调节阀和两只中压调节阀，按启动运行要求工作。液压动力油以磷酸脂抗燃油为工质，工作油压12.8Mpa，由集装式抗燃油箱供油。DEH控制系统原理图见图1—2—1。

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，操作人员通过人机接口所发增、减指令，汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈信号等到进行分析处理，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。

机组在升速过程中，（即机组没有并网），DEH控制系统是通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。这一点可从原理图中看出，当没有并网信号时，控制信号就为1，则输出等于输入1（既转速回路调节器输出）。在此回路下，DEH控制系统接收现场汽轮机的转速信号，经DEH三取二逻辑处理后，作为DEH的反馈信号。此信号与DEH和转速设定值进行比较后，送到转速回路调节器进行偏差计算，PID调节，然后输出油动机的开度给定信号到HSS卡。此给定信号在HSS卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，控制油动机的开度，即控制调节阀的开度，从而控制机组转速。升速时，操作人员可设置目标转速和升速率。

机组并网后，DEH控制系统便切到功率控制回路，转速调节回路便不起作用。这一点可从原理图中看出；当有并网信号时，控制信号变为0，则输出等于输入2（即功率控制回路的输出）。在此回路下有四种调节方式：

（1） 负荷反馈情况下，调节级压力反馈、主汽压力控制均不投入。

在这种情况下，阀门开度直接由操作员设定进行控制。设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定信号到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，以满足要求的功率。

（2） 负荷反馈投入。

这种情况下，负荷回路调节器起作用。DEH接收现场功率信号与给定功率进行比较后，送到负荷回路调节器进行差值放大，综合运算，PID调节输出阀门开度到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的功率。

（3） 调节级压力反馈投入。

在这种情况下，调节级压力回路调节器起作用。DEH接收汽轮机调节级压力信号进行比较后，送到调节级压力回路调节器进行差值放大，综合运算，PID调节输出阀门开度信号到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电

液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的功率。

（4） 主汽压力控制

主汽压力控制器是一个PI控制器，用于比较主汽压力设定值与实际主汽压力，综合运算，PID调节输出阀门开度信号到HSS卡，与阀位反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门的开度，满足要求的功率。在主汽压力控制投入时，设定点以额定主汽压力的百分比形式表示，采用PID无差调节，稳态时实际主汽压力等于设定值。

操作人员可设置目标和升负荷率。DEH控制系统逻辑中负荷反馈投入方式、调节级压力投入方式及主汽压力控制投入方式不能同时投入。

机组启动时可选用高中压联合启动方式和中压缸启动方式里的任何一种方式。当选择高中压联合启动方式时，阀切换系数等于1，阀门开度信号同时输出到高压调节阀和中压调节阀。高压调节阀与中压调节阀的开度为1：3，所以阀门开度信号送高压调节阀时乘以系数1，而同时送中压调节阀时要乘以系数3。当选择中压缸启动方式时，阀切换系数等于0，则阀门开度信号送高压高节阀的指令乘以系数0，其值为0，则高调阀开度为0，因此，阀位开度信号便达到中压调节阀控制回路，从而控制中调阀的开度，满足中压缸启动方式。在阀切换过程中，阀切换的系数由0变到1，机组便转入高中压联合进汽形式。对汽轮发电机组来讲，调节阀的开度同蒸汽流量存在非线性，因此要进行阀门的线性修正，DEH控制系统设计了阀门修正函数F（x）来进行阀门的线性修正。

对高压调节阀来讲，阀门的开启方式可选择单阀方式控制或顺序阀方式控制。方式选择由单阀/顺序阀切换逻辑完成。

从原理图中可以看出：当要进行阀门活动试验时，必须在单阀控制方式下进行。

DEH控制系统还设有TPC保护，阀位限制和快卸负荷等多种保护。还可设定一次调频死区。

DEH控制系统有锅炉自动，汽机自动和汽轮机三种运行方式。其控制方式以及切换详见4—10章。

DEH进入ATC控制方式时，DEH控制系统可根据热应力计算结果，自动设定目标，选择合适的速率或负荷率对机组进行全自动控制。

注：MSV、CV、RSV、ICV阀由DEH控制。另外DEH在现场接线时，注意CV1～CV4的位置不能接错。

2 控制系统配置

DEH控制系统硬件配置主要由以下几部分组成： INF190标准机柜 电源分配系统

INF190及ETSI的模板 端子单元

OIS操作员接口站 操作盘（硬手操） EWS工程师站 打印机

DEH控制器配置容量： 数字量输入 105路 数字量输出 76路 模拟量输入 12路 模拟量输出 6路 小信号输入 109路

注：以上容量不包括LPS、FCS、HSS、TAS此类专用模板上的输入/输出配置。

DEH硬件结构图见图2-1。 DEH系统配置图见图2-2。

2—1 INF190标准机柜

本装置使用贝利公司的标准机柜。

本装置共有3个机柜，安装了DEH板件及相关连接件、接线、电缆等。 1号机柜为模件柜，安装有供电电源、风扇及控制模板。

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