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【主培训】1000MW汽轮机DEH培训

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1、DEH功能介绍（以上汽1000MW汽轮机DEH为例）：

汽轮机数字电液控制系统DEH采用西门子公司的T3000控制系统，该系统是针对整个发电厂生产过程的全集成、完整、功能齐全的控制系统。液压部分为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有关设备的状态，接收汽轮机组反馈信号（转速、功率、主蒸汽压力等）和运行人员的指令，经计算机控制系统组态软件判断分析后发出控制指令，输出信号给伺服油马达，经过电液转换机构（伺服阀、伺服放大器）将指令信号转换成液压执行机构可执行的液压信号，改变主汽阀、调节汽阀的位置，从而改变进汽量，完成对汽轮机转速和负荷的实时控制，并参与电网的一次调频。 T3000与液压系统组成的数字电液控制系统通过数字计算机、电液转换机构、高压抗燃油系统及油马达等控制汽轮机主汽门、调节汽门、补汽门的开度，实现对汽轮发电机组转速和负荷的实时控制。该系统满足了对可扩展、高可靠、冗余的汽轮机转速/负荷控制器的需求。T3000控制系统还提供汽轮发电机组跳闸保护功能（ETS），其主要功能包括采集、处理汽轮机、发电机保护系统的所有信号、判断、执行保护内容、首出跳闸报警等。

系统组成：T3000系统的调节、安全保护功能主要在#1电子柜中实现，汽轮机自启动功能主要在#2电子柜中实现，其余5个电子柜为动力柜、辅助功能控制柜。系统液压部分主要包括供油装置、油管及附件、执行机构、危急跳闸系统等部件。现场设备包括电磁阀、阀位变送器、电液转换器、位置开关、压力开关、温度开关及汽轮机转速变送器等部件。

液压模块：液压模块主要设备有油箱、高压开式轴向柱塞变量油泵、泄压阀、循环泵、冷却器、过滤器及蓄能器等。液压系统提供压力油，每阀只使用一个进油压力管和一个回油管。由于液压油排出可直接引至活塞后腔，因此回油管设计得比较小。模块供油压力为16MPa，由两台互为备用的高压变量油泵提供。液压油站还提供了单独的过滤再生回路，并通过循环油泵及风扇提供两路独立的冷却回路。

汽阀及其油马达：汽轮机共有9个汽阀，包括左右各2个高压主汽阀（ESV）、2个高压调节汽阀（CV）、左右各2个中压主汽阀（RSV）和2个中压调节汽阀（IV），1个补充汽阀。每个汽阀都有各自独立的控制装置，这9个执行机构因控制对象和形式的不同，又分为两种类型。每个汽阀都由1台油马达控制，油马达的油缸属于单侧进油的油缸。阀门的开启由抗燃油压力驱动，关闭由操作座上的弹簧力驱动。主汽阀的开启和关闭主要由相应的电磁阀进行，其油马达使阀门只能处于全开或全关位置，而调节汽阀和补充汽阀的开启则由伺服阀控制汽阀在中间任意位置，关闭由伺服阀或相应的电磁阀进行。另外，在油马达快速关闭时，为使汽阀盘与阀座之间的冲击应力保持在允许范围内，在油马达活塞尾部采用液压缓冲装置，在冲击的最后瞬间，将积聚的动能大部分转化为流体能。

汽轮机保护系统（ETS）：汽轮机调节阀开启前，两个用于汽轮机跳闸的电磁阀通电、关闭，接通高压油与回油管；所有汽轮机阀门的执行机构都有两个断电跳闸电磁阀和两个跳闸阀，采用二选一方式工作。只要其中一个电磁阀失磁，就会打开一个跳闸阀，释放油马达内的压力油，关闭相应阀门；每个电磁阀配有两个独立的线圈，每个线圈接其中一个跳闸系统，其中一个线圈通电，使电磁阀处于非跳闸位置。只有两个跳闸系统都动作时，汽轮机才会跳闸。这种设置能有效防止保护拒动、误动，提高保护系统的可靠性。

汽轮机超速保护（OPS）：机组没有机械式紧急跳闸装置，而是采用电子式超速装置，当机组转速超过设定值时Kaiyun官方正版下载，发出停机信号。

电子保护系统（EPS）：采集所有需要停机的模拟量的数值，当这些值超过设定值时，发出停机信号。

汽轮机跳闸系统（TTS）：接收所有停机信号，激活停机电磁阀，并跳闸机组。

汽轮机跳闸保护主要由ETS电子跳闸系统实现，具体如下（需最终确定）：

（1）汽轮机超速保护

（2）手动停止按钮

（3）发电机保护

（4）冷却水进水温度高

（5）冷却水流量低

（6）发电机检漏液位高

（7）热井水位高

（8）发电机氢气温度高

（9）励磁机气温高

（10）轴向位移大

（11）低压缸端温度高

（12）主油箱油位保护

（13）润滑油压力低

（14）锅炉 MFT

(15) 冷凝器真空度低

（16）跳闸电磁阀断线保护

（17）轴承高温保护

（18）轴承振动防护

（19）EH油系统故障

（20）高压缸进汽温度低

当保护逻辑中任一情况发生时，保护电路同时动作跳闸保护系统，保证汽轮机能快速停机。

2 DEH控制系统汽阀控制逻辑

DEH控制系统蒸汽阀门控制逻辑是DEH系统最重要的模块，分为以下几个部分：转速/负荷控制器、启动限制控制器（TAB）、压力控制器、高排温度控制器、高压缸叶片压力控制器、自动阀门试验（ATT）。

1. 速度/负荷控制器

速度/负载控制器具有转速监控、同步、负载变化、负载拒绝控制、频率控制等功能。

转速闭环控制是DEH并网前的基本控制功能，包括转速设定控制逻辑、临界转速辨识及控制逻辑、超速试验控制逻辑等。自动提速是指DEH根据高压内筒金属温度，自动从冷态、温态、热态或极热态四条提速曲线中选择相应的提速率，自动确定低速暖机、中速暖机的转速及暖机停留时间，自动冲到3000rpm的固定转速。

负荷控制器使用涡轮机允许的负荷率来增加负荷。负荷可以由操作员手动设置，也可以由外部系统（协调控制器或负荷分配器）自动设置。最大负荷率基于锅炉容量，也受应力（TSE）限制。如果锅炉发生故障或负荷指令变化过快，应力限制器会节流涡轮机控制阀。为了提高动态稳定性，负荷设定点的比例系数是可调的，并直接控制负荷控制器。

同步方式是转速控制阶段的一种特殊运行方式，根据电气同步装置发出的同步增、减信号来调节汽轮机转速，采集发电机出口电压交流信号与电网电压交流信号，通过幅值比较控制励磁机电压升高或降低，最后进行相位比较，控制发电机主开关闭合，实现同步并网。

机组并网后进入负荷控制阶段，投入负荷控制回路时云开体育app官方下载安装最新版，目标值和给定值均以MW表示，设定目标后，给定值按设定的负荷率自动趋近目标值，给定值与实际值的差值经PI调节器计算后经伺服系统控制，控制液压马达的开度。

2. 启动限制控制器 (TAB)

汽轮机启动器（TAB）的作用是保证汽轮机有正确的阀门开启/关闭指令，以保证汽轮机的安全运行和停机。启动器实际上是一个设定值的调节器，它根据不同的设定值，巧妙地实现汽轮机的复位过程，反过来又起着保护作用。

启动前，当切断信号解除时，启动器将阀位信号置零，以保证调节阀可靠关闭。当汽轮机启动时，启动器TAB的信号开始上升kaiyun888注册，允许转速控制器控制转速。当汽轮机达到正常转速，发电机同步后，启动器置100%位置，这样主控制器信号不再受限制。

3.主蒸汽压力控制器模块

主气压力控制器有两种模式：压力限制模式和初始压力控制模式。

在压力限制模式下，负荷控制仍然起作用，压力控制器仅充当限制器，在主蒸汽压力下降时支持锅炉压力控制。如果主蒸汽压力低于某个可调极限值，例如比正常压力低 10 bar，则汽轮机调节阀将节流，以防止主蒸汽压力进一步下降。在此模式下，压力将快速恢复。

限压方式为单向蒸汽限压功能。当机前主蒸汽压力因某种原因降至蒸汽压力保护限值以下时，DEH将强制关闭高压调节阀，使蒸汽压力得以恢复；当蒸汽压力恢复到保护限值以上（主蒸汽压力大于限值0.07MPa）时，调节阀不再关闭，DEH继续原有的调节控制。在蒸汽压力保护动作期间，高压调节阀关闭，汽轮机负荷必然下降，产生实际负荷小于给定值的现象。为避免因蒸汽压力保护动作而使阀门完全关闭，当流过高压调节阀的蒸汽流量小于额定流量的10%时，蒸汽压力保护动作自动解除，即阀门不再继续关闭，保持10%流量开度。

初压控制模式：由压力限制模式切换到初压模式时，转速/负荷控制器切换到压力控制器，此时负荷保持不变。初压模式下，高压压力由调节阀控制维持在某一设定值，即锅炉负荷的变化引起汽轮机调节阀位置的变化。

4.高压缸排气温控器

高压缸排汽温度控制器为限制控制器，当高压缸排汽温度超过设定值时，控制器输出负值，使中压调节阀向关闭方向偏移，通过中压调节阀的开度来控制蒸汽流量，使高压缸排汽温度不至于达到不可接受的值。操作人员可以在OM画面上选择是否启用该功能。

在不稳定状态期间，高压缸叶片尾部区域的蒸汽温度不能超过设定的最大值，以避免叶片区域产生热应力和差异膨胀。当蒸汽通过高压缸时，通过适当的操作可以将排气区域温度保持在允许的温度值以下。通过高压/中压调节阀调节功能可以适当调节高压调节阀和中压调节阀。这确保在任何不稳定操作期间，例如减负荷、启动和停机，高压缸排气温度都不会超过允许的极限。

高压缸排气温度只作用于中位调节阀。

5.高压缸刮刀压力控制器

高压缸叶片压力控制器为限制控制器，当高压缸叶片压力超过设定值时，控制器输出值减小，高压调节阀指令较小，使高压调节阀向关闭方向偏移，减小高压调节阀的开度来控制蒸汽流量，从而防止高压缸产生不可接受的热应力。汽轮机开始升温，升温过程需要通过压力限制控制器来缓和，以缓解压力升高。在蒸汽进入汽轮机的初期和转速上升过程中，高压缸叶片压力控制器作为压力限制控制器，通过设定位置设定值作用于高压调节阀。

此控制器启动后，通过调节中压缸节流阀的开度，即可满足汽轮发电机加速的任何功率需求。控制器通过汽轮机子单元控制启动。启动时，汽轮机转速达到402rpm后，控制器自动停用。当汽轮机达到402rpm或测量值发现不正确时，控制器将停用。

高压缸叶片区压力控制器采用PI调节。

6. 自动阀门测试（ATT）模块

阀门自动试验（ATT）模块的主要功能是确认汽轮机设备的可靠性。阀门试验分为严密性试验和在线活动性试验两部分。阀门严密性试验目的是测试各阀门的严密性，在线活动性试验是为了测试阀门及执行机构的灵活度，防止卡阻。机组运行过程中，阀门自动试验（ATT）模块可选择单个阀门进行在线活动性试验，当出现故障时自动退出试验。阀门自动试验（ATT）模块还可以测量阀门的最大关闭时间，该试验是通过降低阀门的阀位限位来实现的。

试验负载要求在800MW以下。

测试阀组进程：

1）阀门限位关闭调节阀

2）主汽阀跳闸电磁阀1动作，关闭主汽阀（方向阀动作）

3）主汽阀关闭后，延时4S后跳闸电磁阀1、方向阀动作，打开主汽阀。

4）跳闸电磁阀2动作，关闭主蒸汽阀（方向阀动作）

5）主汽阀关闭后4S升阀阀位限位延迟

6）打开调音门

7）调节阀跳闸电磁阀1动作，关闭调节阀，降低调节阀限位

8）打开调音门

9）调节阀跳闸电磁阀2动作，关闭调节阀，降低调节阀限位

10）主汽阀跳闸电磁阀2和方向电磁阀动作，打开主汽阀

11）调节阀跳闸电磁阀通电，升起阀门限位器，逐步开启调节阀。

3、上汽1000MW汽轮机DEH控制屏介绍

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4. 汽轮机自启动

汽轮机自动启停（ATC）是以转子应力计算为基础，对汽轮机从启动、提速、并网到负荷的全过程进行控制和监视。在汽轮机启动或负荷控制的任一阶段，当出现异常工况或人工发出停止ATC程序的指令时，ATC系统应能按照与启动时基本相反的程序，使汽轮机返回到要求的运行方式或自动返回到异常工况消失的阶段。在汽轮机启动带负荷工程过程中，汽轮机主控制程序监视汽轮机的状态，如蒸汽温度、阀门和汽缸的金属温度等，判断是否满足机组启动条件（X准则）。在启动过程中，适时向汽轮机辅助系统和其他相关系统发出指令，并接收这些系统的反馈信号，使这些系统的状态适应汽轮机启动的要求。

汽轮机的启动方式分为“快速”、“正常”和“慢速”三种，运行人员可根据需要自由选择。但不同的启动方式会匹配不同的汽轮机金属部件热应力和蒸汽参数。不同的启动方式对汽轮机金属部件疲劳寿命消耗的影响也不同，“快速”最高，“慢速”最低。因此，只有在机组极热状态下启动时才选用“快速”方式，一般选用“正常”方式。