DEH系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)說明

1、；.DEH組態(tài)邏輯說明1.概況本文章介紹600MW亞臨界一次中間再熱、高中壓合缸單軸三缸四排氣凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，系統(tǒng)為單元制熱力系統(tǒng)。電廠600MW汽輪機(jī)采用高中壓缸聯(lián)合沖轉(zhuǎn)方式?jīng)_轉(zhuǎn)，右側(cè)高壓主汽門為調(diào)節(jié)型，在沖轉(zhuǎn)前預(yù)暖閥體腔室，左側(cè)高壓主汽門為開關(guān)型，沖轉(zhuǎn)時(shí)高壓主汽門全部打開。高壓調(diào)節(jié)門，中壓主汽門，中壓調(diào)節(jié)門聯(lián)合沖轉(zhuǎn)。在2150RPM時(shí)中壓主汽門全開。然后由高壓調(diào)門，中壓調(diào)節(jié)門控制升速、過臨界同期，帶初負(fù)荷，帶全負(fù)荷。中壓調(diào)節(jié)門在負(fù)荷流量參考值（Reference）達(dá)到40%時(shí)全開。每臺(tái)機(jī)組配有兩個(gè)高壓主汽門（TV1開關(guān)型TV2調(diào)節(jié)型）、四個(gè)高壓調(diào)節(jié)門（GV）、兩個(gè)中壓主汽門（RSV調(diào)節(jié)

2、型）和兩個(gè)中壓調(diào)節(jié)門（IV）。機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行方式：定滑定運(yùn)行，高中壓缸啟動(dòng)負(fù)荷性質(zhì)：帶基本負(fù)荷，可調(diào)峰運(yùn)行周波變化范圍：48.550.5Hz旁路形式及容量：30B-MCR高低壓串聯(lián)簡(jiǎn)易旁路機(jī)組額定出力：600MW主汽門前蒸汽壓力：16.67MPa（a）主汽門前蒸汽溫度：538主汽門前蒸汽流量：1928.14T/H（TRL工況）中聯(lián)門前蒸汽壓力：3.161MPa（a）中聯(lián)門前蒸汽溫度：538中聯(lián)門前蒸汽流量：741.76T/H機(jī)組工廠編號(hào)：75C電廠600MW汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為高壓抗燃油型數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DEH），液壓系統(tǒng)采用了哈爾濱汽輪機(jī)控制工程有限公司成套的高壓抗燃油EH裝置。2.控制功能

3、DEH主要控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和功率，即從汽機(jī)掛閘、沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、同期并網(wǎng)、帶初負(fù)荷到帶全負(fù)荷的整個(gè)過程，通過TV、GV、IV和RSV實(shí)現(xiàn)，同時(shí)具備防止汽機(jī)超速的保護(hù)邏輯。即超速保護(hù)、基本控制。自啟停部分，這三部分既相互獨(dú)立，同時(shí)又通過控制總線交換控制信息或狀態(tài)。2.1超速保護(hù)部分超速保護(hù)部分的主要作用是提供轉(zhuǎn)速三取中、油開關(guān)狀態(tài)及汽機(jī)自動(dòng)停機(jī)掛閘（ASL）狀態(tài)三選二、超速保護(hù)邏輯、超速試驗(yàn)選擇邏輯以及DEH跳閘邏輯，它控制著OPC電磁閥，同時(shí)匯總DEH相關(guān)跳閘信號(hào)后通過硬接線送ETS，并有轉(zhuǎn)速和負(fù)荷調(diào)節(jié)控制。2.1.1系統(tǒng)轉(zhuǎn)速選擇轉(zhuǎn)速三選二實(shí)際上是三取中邏輯，即由三路轉(zhuǎn)速信號(hào)中的兩路先分別大選，然后

4、再對(duì)三個(gè)大選結(jié)果進(jìn)行小選。圖4.1三選二邏輯當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)認(rèn)為轉(zhuǎn)速1信號(hào)故障：l 在轉(zhuǎn)速設(shè)定值大于300 RPM且沒有主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)且汽機(jī)不在臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速1壞質(zhì)量l 在轉(zhuǎn)速設(shè)定值大于300 RPM且沒有主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)且汽機(jī)不在臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速1與系統(tǒng)轉(zhuǎn)速相差大于10 RPM l 轉(zhuǎn)速1FCS子模件故障轉(zhuǎn)速2、3信號(hào)故障以此類推。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)認(rèn)為系統(tǒng)轉(zhuǎn)速信號(hào)故障：l 任意兩路轉(zhuǎn)速故障l 在轉(zhuǎn)速設(shè)定值大于300 RPM且沒有主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)且汽機(jī)不在臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速與給定相差500RPM，延時(shí)5秒發(fā)生系統(tǒng)轉(zhuǎn)速故障后，若此時(shí)發(fā)電機(jī)沒有并網(wǎng)，DEH將產(chǎn)生超速跳閘命令至ETS。2.1.

5、2并網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)DEH判斷機(jī)組是否并網(wǎng)的唯一根據(jù)是開關(guān)狀態(tài)，因此該信號(hào)的重要性不言而喻。設(shè)計(jì)有兩路開關(guān)合閘信號(hào)，對(duì)每路開關(guān)進(jìn)行三取二，當(dāng)一路信號(hào)中至少兩個(gè)開關(guān)合閘信號(hào)來且沒有假并網(wǎng)試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，DEH才認(rèn)為機(jī)組真正并網(wǎng)了。 DEH判斷汽機(jī)是否掛閘也是通過對(duì)AST母管壓力的三取二實(shí)現(xiàn)的。2.1.3超速保護(hù)超速保護(hù)（OPC）通過控制OPC電磁閥快速關(guān)閉GV和IV，直到汽機(jī)轉(zhuǎn)速低于3060 RPM才復(fù)位OSP電磁閥，并將轉(zhuǎn)速維持在3000RPM。它實(shí)際上由兩部分組成：轉(zhuǎn)速大于103保護(hù)和發(fā)電機(jī)解列瞬間的甩負(fù)荷預(yù)感器（LDA）。l 未進(jìn)行電氣超速或者機(jī)械超速試驗(yàn)轉(zhuǎn)速且系統(tǒng)轉(zhuǎn)速無故障時(shí)，轉(zhuǎn)速超過3090RP

6、Ml 系統(tǒng)轉(zhuǎn)速大于2900RPM時(shí)轉(zhuǎn)速飛升過快？l 發(fā)電機(jī)油開關(guān)斷開且中壓缸排汽壓力（IEP）大于額定壓力0.865MPa的15或者該測(cè)點(diǎn)壞質(zhì)量，則此時(shí)轉(zhuǎn)速是否超過3090RPM，OPC電磁閥都要?jiǎng)幼?，這就是甩負(fù)荷預(yù)感器的功能。2.1.4DEH跳閘電廠600MW汽輪機(jī)跳閘功能是由ETS控制AST電磁閥實(shí)現(xiàn)的，DEH只匯總以下的跳閘條件，它并不控制AST跳閘電磁閥：l 并網(wǎng)前系統(tǒng)轉(zhuǎn)速故障或者超速（大于3180RPM）l 并網(wǎng)后汽機(jī)轉(zhuǎn)速大于3180RPM或低于2000RPMl 系統(tǒng)電源（220VAC）故障l 閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)束l ATC方式下任何ATC跳閘命令（組態(tài)中沒有激活）ATC方式下是否允許

7、ATC跳閘可以通過工程師站進(jìn)行選擇。2.1.5超速試驗(yàn)超速試驗(yàn)包括OPC超速試驗(yàn)（103）、電氣超速試驗(yàn)（106）和機(jī)械超速試驗(yàn)（112），這幾項(xiàng)試驗(yàn)在邏輯上相互閉鎖，即任何時(shí)候只有一項(xiàng)超速試驗(yàn)有效。對(duì)于機(jī)械超速試驗(yàn)，除滿足上述條件外，ETS操作盤上的“超速保護(hù)”鑰匙開關(guān)必須在“試驗(yàn)”位，機(jī)械超速試驗(yàn)才允許進(jìn)行。超速試驗(yàn)的允許條件：l 汽機(jī)掛閘l 發(fā)電機(jī)未并網(wǎng)l 系統(tǒng)轉(zhuǎn)速大于2950 RPMl OPC超速試驗(yàn)必須沒有OPC保護(hù)動(dòng)作的條件存在在電氣或者機(jī)械超速試驗(yàn)過程中，如果汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過3360RPM，為安全起見DEH將無條件發(fā)出超速跳閘指令送ETS。2.2基本控制部分基本控制部分是DEH的核心

8、，它提供與轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制相關(guān)的邏輯、調(diào)節(jié)回路。這部分還包括與自動(dòng)控制有關(guān)的其他功能，如設(shè)定值/變化率發(fā)生器、限值設(shè)定、閥門切換、閥門管理、閥門試驗(yàn)以及閥門校驗(yàn)等。與基本控制有關(guān)的重要模擬量，如發(fā)電機(jī)有功功率、主蒸汽壓力、中壓排汽壓力和調(diào)節(jié)級(jí)壓力同樣都是三取二。2.2.1遠(yuǎn)方掛閘/ETS復(fù)位導(dǎo)致汽機(jī)跳閘的原因總結(jié)起來有兩個(gè)：一個(gè)是汽機(jī)危急保安裝置動(dòng)作后保安油壓消失，薄膜閥動(dòng)作后將AST母管內(nèi)EH抗燃油排泄掉，所有閥門關(guān)閉；另外一個(gè)是AST跳閘塊上AST電磁閥動(dòng)作后直接將抗燃油排掉引起閥門全部關(guān)閉。遠(yuǎn)方掛閘的作用就是復(fù)位危急保安機(jī)構(gòu)，即DEH通過控制安裝在汽輪機(jī)前箱附近的板式氣動(dòng)掛閘電磁閥使得保安

9、油壓重新建立起來；遠(yuǎn)方復(fù)位ETS則是指通過DEH送出復(fù)位AST跳閘電磁閥指令給ETS，使AST跳閘電磁閥恢復(fù)帶電狀態(tài)，從而恢復(fù)AST母管油壓。ETS復(fù)位操作是時(shí)間長(zhǎng)度為5秒的脈沖信號(hào)，即命令發(fā)出5秒后自動(dòng)消失；遠(yuǎn)方掛閘操作則在掛閘后若50S內(nèi)汽機(jī)仍未掛閘，則DEH給出“遠(yuǎn)方掛閘失敗”（RESET TURBINE FAIL）信號(hào)。（注：汽機(jī)掛閘也可通過運(yùn)行人員操縱前箱附近跳閘杠桿手動(dòng)掛閘；同樣，ETS復(fù)位也可通過ETS操作盤上的復(fù)位按鈕實(shí)現(xiàn)。）2.2.2轉(zhuǎn)速控制電廠600MW汽輪機(jī)是由GV/RSV/IV控制沖轉(zhuǎn)的。汽機(jī)掛閘且閥門不在校驗(yàn)狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行人員可發(fā)出RUN（開主汽門）命令，此時(shí)TV全開，

10、GV，RSV，IV保持關(guān)閉。RUN實(shí)際上就是開機(jī)命令指令，一旦發(fā)出，就意味著沖轉(zhuǎn)開始；在汽機(jī)運(yùn)行期間RUN命令始終保持，只有當(dāng)汽機(jī)重新跳閘才能清除掉。運(yùn)行人員通過DEH畫面設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速3000RPM和升速率；一旦目標(biāo)值發(fā)生改變，程序自動(dòng)進(jìn)入HOLD狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)行人員選擇“運(yùn)行”命令后，轉(zhuǎn)速給定按照事先設(shè)定的升速率向目標(biāo)值爬升，轉(zhuǎn)速PID在偏差的作用下輸出增加，開啟GV、RSV、IV，汽機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速隨之上升。當(dāng)轉(zhuǎn)速給定與目標(biāo)值相等時(shí)，程序自動(dòng)進(jìn)入HOLD狀態(tài)，等待運(yùn)行人員發(fā)出新的目標(biāo)值。升速過程中，運(yùn)行人員可隨時(shí)發(fā)出HOLD命令（臨界區(qū)除外），這時(shí)，轉(zhuǎn)速給定等于當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速，汽機(jī)將停止升速，保持當(dāng)前

11、轉(zhuǎn)速。為保證汽機(jī)安全通過臨界區(qū)，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速在760860RPM ，14901810RPM，21502250RPM時(shí)，轉(zhuǎn)速進(jìn)入臨界區(qū)，此時(shí)，升速率自動(dòng)設(shè)置為300RPM/min。轉(zhuǎn)速臨界區(qū)的范圍可通過工程師站在線修改（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要）。 在冷態(tài)啟動(dòng)方式時(shí)，必須對(duì)高壓主汽門和調(diào)門腔室進(jìn)行暖閥，暖閥必須在轉(zhuǎn)速低于100RPM的情況下進(jìn)行，并且滿足以下任一個(gè)條件：l 凝汽器A真空高于33.3KPal 汽機(jī)掛閘l 4個(gè)高調(diào)門和2個(gè)中主門中至少有5 個(gè)關(guān)閉l 高壓疏水閥開（代表負(fù)荷低于10%，硬接線DEH-20從28-4D-TB2-5，6來） 暖閥指令發(fā)出后，TV2以預(yù)先設(shè)定好的閥門開度（操作員站可修改）以

12、2分鐘脈沖開啟和關(guān)閉右高主門，直到主汽門腔室金屬溫度高于210或暖閥1小時(shí)后自動(dòng)停止。當(dāng)有汽機(jī)跳閘信號(hào)或RUN信號(hào)來時(shí)也停止暖閥。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到400RPM時(shí)，機(jī)組進(jìn)行磨檢聽音。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到800/1000RPM時(shí)，進(jìn)入HOLD狀態(tài)，進(jìn)入中速暖機(jī)階段，這些都由運(yùn)行人員手動(dòng)操作。暖機(jī)結(jié)束后，由GV，IV控制汽機(jī)升速到3000RPM。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過2750RPM，程序自動(dòng)將升速率降低為100RPM/min；超過2900RPM，升速率降為50RPM/min，使得3000RPM定速時(shí)轉(zhuǎn)速更穩(wěn)定。3000RPM定速后，可以進(jìn)行自動(dòng)同期。DEH對(duì)自同期裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)速給定增/減脈沖變成15 RPM，通過速率限制

13、器（增減速率都為1轉(zhuǎn)/秒）將15 RPM和目標(biāo)值迭加后，形成新的目標(biāo)值并通過限幅器限制在同期轉(zhuǎn)速允許范圍內(nèi)（29853015RPM）。如果自動(dòng)同期方式無法投入，其原因如下：l 轉(zhuǎn)速超過29853015RPMl DEH在手動(dòng)控制方式l 汽機(jī)跳閘l 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)l 系統(tǒng)轉(zhuǎn)速故障l 自同期裝置未發(fā)出允許信號(hào)l 自同期允許時(shí)自同期增/減信號(hào)品質(zhì)壞2.2.3自動(dòng)帶初負(fù)荷發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，DEH在現(xiàn)有閥位流量參考值REFERENCE上加2，這個(gè)開度對(duì)應(yīng)于大約5的初負(fù)荷。初負(fù)荷的實(shí)際大小還決定于當(dāng)時(shí)主蒸汽壓力，因此引入了主蒸汽壓力進(jìn)行修正，即主汽壓較高時(shí)閥門開度小，反之則較大。初負(fù)荷大小可以在工程師站上修改。2.

14、2.4負(fù)荷控制負(fù)荷控制一般分為開環(huán)和閉環(huán)兩種方式。所謂閉環(huán)指的是控制過程引入發(fā)電機(jī)有功功率反饋或者主蒸汽壓力反饋，此時(shí)汽機(jī)調(diào)門受負(fù)荷PID或者主汽壓力PID的控制調(diào)節(jié)；開環(huán)方式則需要運(yùn)行人員隨時(shí)注意實(shí)際負(fù)荷的變化，目標(biāo)負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷的近似程度依賴于調(diào)門閥門流量曲線和當(dāng)前蒸汽參數(shù)。開環(huán)負(fù)荷控制也稱為閥位方式。此外，鍋爐自動(dòng)方式也是負(fù)荷控制的一種，只不過它屬于協(xié)調(diào)運(yùn)行的范疇。剛投入發(fā)電機(jī)功率閉環(huán)時(shí)，目標(biāo)負(fù)荷和負(fù)荷給定跟蹤當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷，以便保證功率閉環(huán)投入時(shí)無擾。運(yùn)行人員可根據(jù)需要設(shè)定負(fù)荷目標(biāo)值和升負(fù)荷率，最大升負(fù)荷率為100MW/min。在協(xié)調(diào)模式下，升負(fù)荷率為100MW/min，在單/順序閥方式

15、進(jìn)行切換時(shí)，升負(fù)荷率自動(dòng)降為5MW/min，其他情況下升負(fù)荷率為操作員站設(shè)定值（高限值為50 MW/min）。一旦目標(biāo)負(fù)荷發(fā)生改變，程序自動(dòng)進(jìn)入HOLD狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)出GO命令后，負(fù)荷給定按照設(shè)定好的升負(fù)荷率向目標(biāo)值逼近。當(dāng)負(fù)荷給定等于目標(biāo)值時(shí)，重新進(jìn)入HOLD狀態(tài)。當(dāng)為什么？主汽壓力閉環(huán)投入時(shí)，升負(fù)荷率還要乘以一個(gè)系數(shù)0.05，當(dāng)發(fā)電機(jī)功率閉環(huán)和主汽壓力閉環(huán)都沒有投入，即閥位控制方式時(shí)升負(fù)荷率要乘以100/650，即變成功率百分?jǐn)?shù)。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到40%左右時(shí)IV全開。投入功率閉環(huán)回路的允許條件如下：l 功率閉環(huán)和主汽壓力閉環(huán)剛剛退出l 有功功率信號(hào)沒有故障l 汽機(jī)負(fù)荷在8630 MW之間l

16、汽機(jī)轉(zhuǎn)速在29503050rpm范圍以內(nèi)l 主蒸汽壓力閉環(huán)未投入l 非協(xié)調(diào)模式l 閥位限制未動(dòng)作l 高負(fù)荷限制未動(dòng)作l 主汽壓力保護(hù)未動(dòng)作l 自動(dòng)控制方式l RUNBACK未發(fā)生l 快關(guān)中調(diào)門未動(dòng)作l 汽機(jī)未跳閘l 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)鍋爐穩(wěn)定燃燒后DEH可轉(zhuǎn)入鍋爐自動(dòng)方式，即協(xié)調(diào)方式。電廠協(xié)調(diào)控制方案為“爐跟機(jī)”方式，DEH接收來自機(jī)爐主控器的流量指令（4-20mA）此時(shí)汽機(jī)為開環(huán)控制，只作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。鍋爐自動(dòng)方式投入的允許條件如下：l 有協(xié)調(diào)控制請(qǐng)求信號(hào)l 發(fā)電機(jī)功率閉環(huán)沒有投入l 主汽壓力閉環(huán)沒有投入l 負(fù)荷高限未動(dòng)作l 主汽壓限制未動(dòng)作l 自動(dòng)控制方式l 汽機(jī)未跳閘l 油開關(guān)合閘2.2.5主蒸汽

17、壓力限制/保護(hù)（TPR）及閉環(huán)控制(TPC)主蒸汽壓力限制功能投入且油開關(guān)合閘且主汽壓力降低到保護(hù)限值以下時(shí)，調(diào)門將以0.4/s的速率關(guān)閉，直到主汽壓力恢復(fù)到限制值之上0.07MPa或負(fù)荷流量參考值小于20為止。DEH的汽壓保護(hù)功能主要用于單元制機(jī)組在鍋爐異常運(yùn)行工況時(shí)恢復(fù)穩(wěn)定燃燒，有助于防止鍋爐滅火事故的發(fā)生；汽壓保護(hù)動(dòng)作過程中，由于GV關(guān)閉，主汽壓將得以回升，但汽機(jī)負(fù)荷也會(huì)隨之下降，因此建議機(jī)組在接近額定參數(shù)下運(yùn)行時(shí)投入。投入汽壓保護(hù)功能必須滿足以下條件（同時(shí)滿足）：l 主蒸汽壓力信號(hào)無故障l 主汽壓大于90額定值（額定壓力為16.67MPa）l 主汽壓大于其限制設(shè)定值0.35MPal 油

18、開關(guān)合閘l 自動(dòng)控制方式l 負(fù)荷不低于20%主蒸汽壓力閉環(huán)控制(TPC)投入。剛投入主蒸汽壓力閉環(huán)時(shí)，負(fù)荷給定跟蹤實(shí)際主蒸汽壓力，以保證主蒸汽壓力閉環(huán)無擾切換；主蒸汽壓力閉環(huán)方式下目標(biāo)值和變化率均對(duì)應(yīng)于額定參數(shù)下的百分比。主蒸汽壓力閉環(huán)投入的允許條件如下：l 功率閉環(huán)和主汽壓力閉環(huán)非剛剛退出l 主蒸汽壓力信號(hào)沒有故障l 主蒸汽壓力在4.217MPa之間l 系統(tǒng)轉(zhuǎn)速在29503050rpm范圍以內(nèi)l 發(fā)電機(jī)功率閉環(huán)未投入l 閥位限制未動(dòng)作l 高負(fù)荷限制未動(dòng)作l 主汽壓力保護(hù)未動(dòng)作l 自動(dòng)控制方式l RUNBACK未發(fā)生l 快關(guān)中調(diào)門未動(dòng)作l 非協(xié)調(diào)模式l 汽機(jī)未跳閘l 油開關(guān)合閘2.2.6負(fù)荷限

19、制負(fù)荷限制功能分為高負(fù)荷限制和低負(fù)荷限制。高負(fù)荷限制允許運(yùn)行人員設(shè)定負(fù)荷最大值，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷超過負(fù)荷高限時(shí)，發(fā)出高限報(bào)警并關(guān)自動(dòng)以0.4/s的速率關(guān)閉調(diào)門，將負(fù)荷降低到高限值以下2MW。高負(fù)荷限制功能只有在并網(wǎng)后才起作用，所設(shè)定的限值不得低于當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷，當(dāng)高負(fù)荷限制未作用時(shí)，高限為640MW。低負(fù)荷限制則是保證實(shí)際負(fù)荷不低于運(yùn)行人員設(shè)定的負(fù)荷最小值，低負(fù)荷限制起作用時(shí)，DEH只發(fā)出低限報(bào)警，負(fù)荷恢復(fù)必須由人工完成。當(dāng)?shù)拓?fù)荷限制未作用時(shí)，低限為2MW。負(fù)荷低限的設(shè)定不得高于當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷。2.2.7閥位限制閥位限制功能允許運(yùn)行人員設(shè)定平均閥位的最大值。當(dāng)平均閥位超過閥位限制時(shí)將產(chǎn)生報(bào)警。汽機(jī)跳閘或

20、者ATC方式下，閥位限值自動(dòng)設(shè)定為120。2.2.8頻率校正頻率校正實(shí)際上就是機(jī)組參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻。只要系統(tǒng)轉(zhuǎn)速?zèng)]有故障，就可以在并網(wǎng)后參加一次調(diào)頻。為了機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，不希望機(jī)組因?yàn)榫W(wǎng)頻變化頻繁調(diào)節(jié)，因此設(shè)置了2RPM內(nèi)范圍的死區(qū)（可調(diào)）。當(dāng)投入?yún)f(xié)調(diào)方式運(yùn)行時(shí)，MCS系統(tǒng)發(fā)送給DEH的負(fù)荷指令已經(jīng)包含了頻率修正分量36MW。當(dāng)電網(wǎng)頻率波動(dòng)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速9.2 RPM時(shí)，DEH將關(guān)小調(diào)門5.54%，減小36MW負(fù)荷以維持電網(wǎng)頻率，反之亦然。即轉(zhuǎn)速在2990.8RPM3009.2RPM之間變化，調(diào)頻指令范圍為5.54%，迭加到閥位設(shè)定值上輸出。當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)且在自動(dòng)控制方式且轉(zhuǎn)速閉環(huán)投入時(shí)

21、，如果轉(zhuǎn)速波動(dòng)在調(diào)頻死區(qū)外，一次調(diào)頻將自動(dòng)投入。電廠600MW汽輪機(jī)一次調(diào)頻不等率為0%6連續(xù)可調(diào)，我廠設(shè)為4%，調(diào)頻幅度設(shè)為6%。2.2.9 RUNBACK當(dāng)接收到外部系統(tǒng)RUNBACK命令后，按照預(yù)先設(shè)定好的速率減負(fù)荷，直到RUNBACK命令消失或者達(dá)到減負(fù)荷目標(biāo)終值。DEH提供三檔RUNBACK接口，分別是：RB1：以36/分鐘的速率減負(fù)荷至24RB2：以50/分鐘的速率減負(fù)荷至30RB3：以50/分鐘的速率減負(fù)荷至50這三檔RUNBACK速率和目標(biāo)值均可根據(jù)電廠要求進(jìn)行修改。2.2.10 單閥/順序閥切換閥門切換的實(shí)質(zhì)是閥門噴嘴配汽和節(jié)流配汽方式，也就是全周進(jìn)汽和部分進(jìn)汽的轉(zhuǎn)換，其目的

22、是為了兼顧機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和快速性，解決變負(fù)荷過程中均勻加熱與部分負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性的矛盾。所謂單閥，即蒸汽通過所有調(diào)節(jié)閥和噴嘴室，在360全周進(jìn)入調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉，所有調(diào)節(jié)閥同時(shí)開啟和關(guān)閉，閥門以節(jié)流調(diào)節(jié)的方式控制汽機(jī)負(fù)荷。順序閥則是讓調(diào)節(jié)閥按照一定的次序逐個(gè)開啟和關(guān)閉，在一個(gè)調(diào)節(jié)閥完全開啟之前，另外的調(diào)節(jié)閥保持關(guān)閉狀態(tài)，蒸汽以部分進(jìn)汽的形式通過調(diào)節(jié)閥和噴嘴室，即噴嘴配汽。單閥方式下，調(diào)節(jié)級(jí)全周進(jìn)汽，調(diào)節(jié)級(jí)葉片加熱均勻，有利于改善熱應(yīng)力，這樣可以較快地改變負(fù)荷，但節(jié)流損失較大。順序閥方式下，閥門逐個(gè)開啟，蒸汽通過變化的弧段進(jìn)入動(dòng)葉片，節(jié)流損失大大減小，機(jī)組運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性得以明顯改善，但同時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生沖擊，容易

23、形成部分應(yīng)力區(qū)，負(fù)荷改變速度受到限制。因此，冷態(tài)啟動(dòng)或低參數(shù)下變負(fù)荷運(yùn)行期間，采用單閥方式能夠加快機(jī)組的熱膨脹，減小熱應(yīng)力，延長(zhǎng)機(jī)組壽命；額定參數(shù)下變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性是電廠運(yùn)行水平的考核目標(biāo)，采用順序閥方式能有效地減小節(jié)流損失，提高汽機(jī)熱效率。對(duì)于定壓運(yùn)行帶基本負(fù)荷的工況，調(diào)節(jié)閥接近全開狀態(tài)，這時(shí)節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)的差別很小，單閥/順序閥切換的意義不大。對(duì)于滑壓運(yùn)行調(diào)峰的變負(fù)荷工況，部分負(fù)荷對(duì)應(yīng)于部分壓力，調(diào)節(jié)閥也近似于全開狀態(tài)，這時(shí)閥門切換的意義也不大。對(duì)于定壓運(yùn)行變負(fù)荷工況，在變負(fù)荷過程中希望用節(jié)流調(diào)節(jié)改善均熱過程，而當(dāng)均熱完成后，又希望用噴嘴調(diào)節(jié)來改善機(jī)組效率，因此這種工況下要

24、求運(yùn)行方式采用單閥/順序閥切換來實(shí)現(xiàn)兩種調(diào)節(jié)方式的無擾切換。如果投入閉環(huán)控制，負(fù)荷擾動(dòng)在一定程度上可以得到改善，即如果投入功率閉環(huán)回路，當(dāng)實(shí)際功率與負(fù)荷設(shè)定值相差大于4%時(shí)，切換自動(dòng)中止；當(dāng)負(fù)荷調(diào)節(jié)精度達(dá)到3%以內(nèi)時(shí)，切換又自動(dòng)恢復(fù)。如果投入主汽壓力閉環(huán)回路，當(dāng)實(shí)際壓力值與負(fù)荷設(shè)定值相差大于2%時(shí)，切換自動(dòng)中止；當(dāng)負(fù)荷調(diào)節(jié)精度達(dá)到1.5%以內(nèi)時(shí)，切換又自動(dòng)恢復(fù)。上述限制過程對(duì)運(yùn)行人員的操作沒有任何要求。這樣，閥門切換過程中如果投入功率閉環(huán)，則功率控制精度在3%以內(nèi)；單閥/順序閥切換也可以開環(huán)進(jìn)行，顯然，此時(shí)負(fù)荷擾動(dòng)的大小與閥門特性曲線的準(zhǔn)確性及汽機(jī)運(yùn)行工況有關(guān)。金竹山電廠的DEH高調(diào)門開啟順序

25、為GV#1/GV#2/GV#3GV#4，即GV#1和GV#2和/GV#3同時(shí)開啟，然后是GV#4。根據(jù)300/600MW引進(jìn)型汽輪機(jī)DEH設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和金竹山電廠機(jī)組的熱力計(jì)算數(shù)據(jù)，GV#1/GV#2/GV#3與GV#4的閥門重疊度為20%，這樣既能保證減小閥門開啟過程中節(jié)流損失，又可避免因重疊度過小導(dǎo)致閥位震蕩。單閥方式時(shí)4個(gè)高調(diào)門同時(shí)動(dòng)作，不存在重疊度的問題。2.2.11閥門試驗(yàn)閥門試驗(yàn)分為閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)和活動(dòng)試驗(yàn)兩部分。閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)在3000RPM定速（轉(zhuǎn)速大于2995RPM）后油開關(guān)合閘前進(jìn)行，其目的是檢驗(yàn)主汽門和調(diào)節(jié)門的嚴(yán)密程度，保證事故工況下閥門能可靠地關(guān)閉，截?cái)嗾羝M(jìn)入汽缸，防止超

26、速。嚴(yán)密性試驗(yàn)分別對(duì)主汽門（TV/RSV）和調(diào)節(jié)門（GV/IV）進(jìn)行試驗(yàn)。主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)開始時(shí)，DEH將TV2和RSV三個(gè)調(diào)節(jié)型主汽門閥位指令置為零，同時(shí)使TV1開啟/關(guān)閉電磁閥帶電，TV1關(guān)閉；主汽門關(guān)閉后造成汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降，而目標(biāo)轉(zhuǎn)速仍為3000RPM，因此產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速偏差，轉(zhuǎn)速PID在該偏差的作用下輸出增加至100，使GV和IV全開。調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)， RSV/TV是全開的，DEH將GV/IV閥位指令設(shè)置為零，關(guān)閉GV/IV。無論是主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)還是調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)，由于未試驗(yàn)的閥門在全開位置，因此試驗(yàn)結(jié)束后，為保證安全運(yùn)行，防止汽機(jī)超速，DEH將發(fā)出跳閘指令，這就意味著每次嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)束

27、后汽機(jī)都需要重新掛閘、升速。當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降到當(dāng)前主汽壓力乘以59.99時(shí)，則認(rèn)為嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。汽機(jī)并網(wǎng)后，TV、GV,RSV和IV全部開啟，因此必須定期對(duì)閥門做活動(dòng)試驗(yàn)，以防止卡澀。按照600MW汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程，再熱主汽門和中壓調(diào)節(jié)閥門活動(dòng)試驗(yàn)單側(cè)分組進(jìn)行：RSV1和IV1，RSV2和IV2一共兩組，任何時(shí)候只有一組試驗(yàn)有效，即閥門活動(dòng)試驗(yàn)必須單側(cè)進(jìn)行。而高主門TV，高調(diào)門GV按照75C.000.6SM規(guī)程，活動(dòng)試驗(yàn)為逐個(gè)進(jìn)行的。而且活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)一個(gè)有效，即TV2，GV1，GV2，GV3逐個(gè)活動(dòng)。高壓主汽門活動(dòng)試驗(yàn)開始時(shí)， TV2先以1/s的速度關(guān)閉。當(dāng)關(guān)到一定位置時(shí)（可根據(jù)實(shí)際情況定暫定75

28、%）TV2重新以3/s的速率開啟；當(dāng)TV開到原先試驗(yàn)前的閥位時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束，1分鐘后發(fā)活動(dòng)試驗(yàn)停信號(hào)。高調(diào)門以GV1為例，其他閥門等同：GV1活動(dòng)試驗(yàn)開始時(shí)，GV1先以1/s的速度關(guān)閉，活動(dòng)15S后以1/s的速度重新打開到原來的位置，100秒后發(fā)活動(dòng)試驗(yàn)停信號(hào)。TV/GV活動(dòng)試驗(yàn)必須滿足以下條件：l 沒有閥門進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)l 沒有閥門進(jìn)行在線校驗(yàn)l 閥門試驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束l 自動(dòng)控制方式l 汽機(jī)處于順序閥運(yùn)行方式l 鍋爐自動(dòng)方式已經(jīng)退出l TV2/GV伺服卡工作正常l 汽機(jī)負(fù)荷在40MW與450MW之間 中壓主汽門活動(dòng)試驗(yàn)開始時(shí)，處于所試驗(yàn)RSV側(cè)的IV先以1/s的速度關(guān)閉。當(dāng)IV全關(guān)后，RSV以1.2

29、5/s的速度關(guān)閉，；RSV關(guān)到行程的75%后，RSV以3/s的速度重新開啟，然后IV再以1/s的恢復(fù)速度打開。當(dāng)IV再次全開后，試驗(yàn)結(jié)束。RSV/IV活動(dòng)試驗(yàn)必須滿足以下條件：l 沒有閥門進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)l 沒有閥門進(jìn)行在線校驗(yàn)l 閥門試驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束l 自動(dòng)控制方式l 汽機(jī)處于順序閥運(yùn)行方式l 鍋爐自動(dòng)方式已經(jīng)退出l RSV2/IV伺服卡工作正常l 汽機(jī)負(fù)荷在40MW與450MW之間閥門活動(dòng)試驗(yàn)過程中，如果投入功率閉環(huán)或主汽壓力閉環(huán)，當(dāng)試驗(yàn)側(cè)閥門緩緩關(guān)閉時(shí)，由于反饋的作用，使調(diào)門指令增大，從而使未試驗(yàn)側(cè)的閥門慢慢開啟，以彌補(bǔ)試驗(yàn)側(cè)閥門關(guān)閉引起的負(fù)荷下降，這樣就可基本維持試驗(yàn)過程中負(fù)荷不致于變動(dòng)太大。

30、當(dāng)然由于閥門試驗(yàn)要降負(fù)荷，而調(diào)節(jié)過程又要維持負(fù)荷，這兩種要求的匹配合理與否決定了負(fù)荷擾動(dòng)的大小。如果投入閉環(huán)控制，而試驗(yàn)過程中未試驗(yàn)側(cè)的閥門開度保持不變，汽機(jī)負(fù)荷隨著試驗(yàn)側(cè)的閥門關(guān)閉而逐漸減小。2.2.12閥門校驗(yàn)？閥門校驗(yàn)就是當(dāng)液壓系統(tǒng)正常工作后，通過調(diào)整HSS使閥位控制精確并具有盡可能好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，因此閥門校驗(yàn)分為閥位校驗(yàn)和控制參數(shù)整定兩部分。系統(tǒng)初次使用或者在線更換了HSS以及LVDT時(shí)，必須對(duì)相應(yīng)的HSS模件進(jìn)行校驗(yàn)，否則HSS將不能正常工作。電廠DEH中需要校驗(yàn)的閥門是1個(gè)TV，4個(gè)GV和2個(gè)IV，所以一共有9塊HSS需要校驗(yàn)。閥門校驗(yàn)可以在停機(jī)或并網(wǎng)后在線運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。校驗(yàn)前HSS必

31、須滿足以下條件：l A/D、D/A轉(zhuǎn)換器無故障l HSS輸出1、2無故障l HSS與MFP通訊正常l HSS模件狀態(tài)正常。在線閥門校驗(yàn)時(shí)，必須是在單閥運(yùn)行方式下，而且機(jī)組負(fù)荷小于180MW。校驗(yàn)前要選擇相應(yīng)的閥門。停機(jī)狀態(tài)下可以對(duì)任何一個(gè)閥門進(jìn)行校驗(yàn)（TV/GV/IV），在線運(yùn)行時(shí)只能選擇GV。閥門校驗(yàn)前還可以選擇是否進(jìn)行中點(diǎn)校驗(yàn)（NULL CHECK）。所謂中點(diǎn)就是當(dāng)LVDT兩個(gè)次級(jí)線圈電壓相等時(shí)的位置，即LVDT拉桿的物理中間位置。中點(diǎn)校驗(yàn)可以使LVDT有效測(cè)量的線性區(qū)盡可能得到利用。閥門校驗(yàn)設(shè)計(jì)了以下四種校驗(yàn)速率：l 全程30秒l 全程60秒l 全程35分l 全程70分在線閥門校驗(yàn)時(shí)，只

32、能以全程35分鐘和70分鐘的速率進(jìn)行。閥門校驗(yàn)允許每個(gè)閥門校驗(yàn)的最大次數(shù)為8次；一旦校驗(yàn)開始，校驗(yàn)速率、校驗(yàn)次數(shù)被程序鎖定，無法在校驗(yàn)過程中修改。閥門校驗(yàn)過程一般分為閥位校驗(yàn)和控制器調(diào)整。閥位校驗(yàn)步驟如下：l 先將HSS檢波增益SW6中的第8位設(shè)置為1，表示此時(shí)增益為2。l 設(shè)置所校驗(yàn)閥門為開始校驗(yàn)執(zhí)行狀態(tài)（汽機(jī)復(fù)位）。l 讀取FC150中對(duì)應(yīng)于閥門關(guān)閉位的S8值。l 如果S8的值在09之間，拔出HSS，利用SW6增大增益。SW6中各波段位對(duì)應(yīng)于增益數(shù)值如下：SW6位12345678增益2510204075100150l HSS重新插回MMU中。l 繼續(xù)讀取S8中數(shù)值并改變SW6設(shè)置，直到S8

33、的值在910之間。l 設(shè)置零點(diǎn)校驗(yàn)并重新開始。l 當(dāng)LVDT處于中點(diǎn)（NULL） 時(shí)，調(diào)整LVDT和閥門相對(duì)位置，使LVDT中點(diǎn)和閥位中間位置相對(duì)應(yīng)。l 取消中點(diǎn)校驗(yàn)（NULL CHECK），則閥門向滿度開啟。l 閥門全開時(shí)，F(xiàn)C150中的S9記錄LVDT滿度電壓。記錄結(jié)束后，閥門關(guān)閉，在閥門零位上重新更新S8的數(shù)值。l 如果閥門校驗(yàn)次數(shù)不止一次，則閥門重新進(jìn)行上述過程，直到校驗(yàn)結(jié)束。閥位校驗(yàn)結(jié)束后S8和S9分別記錄了全開和全關(guān)位置時(shí)LVDT反饋電壓。正常情況下，HSS接受LVDT兩個(gè)次邊電壓，并與S8和S9的數(shù)值對(duì)比，可計(jì)算出閥門開度百分比。當(dāng)重新校驗(yàn)時(shí)，S8和S9的數(shù)值將被新的校驗(yàn)所取得的

34、數(shù)值更新。影響控制器響應(yīng)的因素很多，如伺服閥、LVDT以及液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性、系統(tǒng)非線性度、閉環(huán)系統(tǒng)延遲時(shí)間等。確定控制器增益首先要考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間及穩(wěn)定性，模擬控制器調(diào)整的目標(biāo)就是在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下獲得較高的頻響特性。HSS本身是個(gè)PID控制器，它將微分和積分設(shè)計(jì)成常數(shù)，可調(diào)整的只有比例增益，增大比例增益會(huì)降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，但可以提高頻響特性，所以調(diào)整HSS控制器的方法就是找出僅次于引起不穩(wěn)定（振蕩）時(shí)的增益。調(diào)整增益前，先確認(rèn)閥位校驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束。HSS模件對(duì)應(yīng)控制器增益的SW2各個(gè)開關(guān)與增益的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：SW2位12345678增益20.5018.2515.0513.1010.005.

35、502.011.10增益調(diào)整的具體步驟如下：l 通過工程師站輸入25、50、75、90的階越閥位指令使閥門開啟或關(guān)閉，觀察閥門對(duì)每個(gè)控制指令的響應(yīng)過程，即閥門應(yīng)當(dāng)無振蕩平穩(wěn)地到達(dá)各個(gè)指令所對(duì)應(yīng)的位置上。l 如果在各個(gè)指令上閥門響應(yīng)都比較平穩(wěn)，則利用SW2將增益增大一檔，重復(fù)上述過程，直到在任一閥位指令上出現(xiàn)振蕩。l 將控制器增益比振蕩時(shí)對(duì)應(yīng)的增益減小一個(gè)級(jí)別，則該閥門HSS增益調(diào)整結(jié)束。2.2.13 快關(guān)中調(diào)門當(dāng)（中排壓力百分?jǐn)?shù)-功率百分?jǐn)?shù)）大于30%時(shí)，發(fā)出快關(guān)中調(diào)門信號(hào)。當(dāng)快關(guān)中調(diào)門信號(hào)來且發(fā)電機(jī)并網(wǎng)（延時(shí)50S躲過剛并網(wǎng)時(shí)的逆功率）且汽機(jī)沒有跳閘且功率大于額定功率的30%且中排壓力與功率信號(hào)無故障時(shí)，發(fā)出快關(guān)中調(diào)門指令讓左右中調(diào)門快關(guān)電磁閥動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)間為2秒。 2.2.14 跳閘偏置邏輯當(dāng)有以下任一信號(hào)來時(shí)，發(fā)跳閘偏置指令給GV和IV，關(guān)閉所有調(diào)門。l 啟動(dòng)調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)l 汽機(jī)跳閘l OPC動(dòng)作l 高壓缸進(jìn)排汽壓力比低（組態(tài)中已屏蔽）2.3自啟停部分汽輪機(jī)自啟停（ATC）是以轉(zhuǎn)子應(yīng)力計(jì)算為基礎(chǔ)，控