DEH控制系統(tǒng)講義劉康寧

1、DEH控制系統(tǒng)講義 主講人 劉康寧 北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司1.引言：汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng) Digital Electric Hydraulic control system簡稱DEH。概述電力系統(tǒng)對(duì)供電品質(zhì)的要求，影響電網(wǎng)頻率的因數(shù)，DEH控制系統(tǒng)的主要任務(wù)。 電網(wǎng)將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能源源不斷地輸送到各個(gè)用電設(shè)備，為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。為保證各種用電設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不但要求提供連續(xù)不斷的電能，而且還對(duì)供電的品質(zhì)提出了嚴(yán)格的要求： 頻率誤差±0.4% 電壓誤差±6% 供電頻率由電網(wǎng)中的總發(fā)電量、總用電量共同確定。穩(wěn)態(tài)時(shí)，供電頻率與汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)相等。若總發(fā)電

2、量>總用電量，則供電頻率增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速也增加。必須通過控制系統(tǒng)使電網(wǎng)中并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的總發(fā)電量，適應(yīng)總用電量的要求，才能保證供電頻率精度。 電網(wǎng)中的總用電量是一個(gè)隨機(jī)變量，其頻譜表明：負(fù)荷變化低頻率對(duì)應(yīng)大幅度，高頻率對(duì)應(yīng)小幅度。小幅度高頻率的負(fù)荷變化，通過汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一次調(diào)頻功能，利用鍋爐的蓄能調(diào)節(jié)發(fā)電量，使總發(fā)電量適應(yīng)總用電量的變化。大幅度低頻率的負(fù)荷變化，由電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)頻裝置，通過汽輪發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的自動(dòng)發(fā)電AGC功能自動(dòng)地或手動(dòng)地改變機(jī)組的負(fù)荷指令，改變機(jī)組的發(fā)電量，使總發(fā)電量適應(yīng)總用電量的變化。這就是二次調(diào)頻作用。電網(wǎng)中調(diào)根據(jù)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)特性要求發(fā)電機(jī)組按日負(fù)荷曲線大幅度改變負(fù)

3、荷，這就是調(diào)峰作用。二次調(diào)頻和調(diào)峰，由于負(fù)荷變化的幅度較大，鍋爐控制系統(tǒng)必須相應(yīng)動(dòng)作，使鍋爐的出力滿足汽機(jī)的要求，同時(shí)為保證整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，要求在改變負(fù)荷的過程中，機(jī)、爐、電控制系統(tǒng)必須協(xié)調(diào)動(dòng)作。必須將汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速升到同步轉(zhuǎn)速，即3000r/min，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后才能向電網(wǎng)輸出電能。因此要求汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有升速控制功能。汽輪機(jī)是一種高轉(zhuǎn)速的大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，它對(duì)轉(zhuǎn)速的要求很高，轉(zhuǎn)速超過120%后，機(jī)組就可能損壞。因此要求汽輪機(jī)控制系統(tǒng)具有完善的保護(hù)功能。 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要任務(wù)就是調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速、功率，使其滿足電網(wǎng)的要求。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象為汽輪發(fā)電機(jī)組，它通過

4、控制汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門的開度來改變進(jìn)汽流量，從而控制汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和功率。在緊急情況下，其保安系統(tǒng)迅速關(guān)閉進(jìn)汽閥門，以保護(hù)機(jī)組的安全。 由于液壓油動(dòng)機(jī)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)力大、響應(yīng)速度快、定位精度高，汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門均采用油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)與其液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)是密不可分的。汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)DEH分為電子控制部分和液壓調(diào)節(jié)保安部分。電子控制主要由分布式控制系統(tǒng)DCS及DEH專用模件組成，它完成信號(hào)的采集、綜合計(jì)算、邏輯處理、人機(jī)接口等方面的任務(wù)。液壓調(diào)節(jié)保安部分主要由電液轉(zhuǎn)換器、電磁閥、油動(dòng)機(jī)、配汽機(jī)構(gòu)等組成，它將電氣控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓機(jī)械控制信號(hào)，最終控制汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門的開度。2.控制

5、對(duì)象：簡述汽輪發(fā)電機(jī)組的工作原理、控制特性，啟動(dòng)及變工況過程中必須注意的問題。簡述蒸汽循環(huán)系統(tǒng)。 汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象就是汽輪發(fā)電機(jī)組。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器連接為一個(gè)整體。蒸汽通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽缸后，經(jīng)過膨脹對(duì)轉(zhuǎn)子上的葉片作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。在汽輪機(jī)升速階段，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)是斷開的，因此MG=0。隨著轉(zhuǎn)速給定增加，控制系統(tǒng)使調(diào)節(jié)閥開大，蒸汽主動(dòng)力矩MG克服阻力矩MLS后汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高。最終升到同步轉(zhuǎn)速3000r/min，以便發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電。由于汽輪機(jī)的自平衡能力較差，為保證升速過程安全、平穩(wěn)，通常采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。各個(gè)轉(zhuǎn)子及軸系有多個(gè)共振頻率，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于共振頻率時(shí)

6、，機(jī)組將的振動(dòng)將會(huì)大大增加，此轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速。因此在升速過程中，轉(zhuǎn)速進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，必須加大升速率，快速?zèng)_過去。到達(dá)3000r/min后，發(fā)電機(jī)就要并網(wǎng)發(fā)電。為減小對(duì)發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)的沖擊，防止損壞設(shè)備，發(fā)電機(jī)端的電壓必須與電網(wǎng)側(cè)的一致，才能并網(wǎng)。即電壓、頻率、相位、相序相同。電壓由發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)。頻率、相位由自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置通過汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)。相序由發(fā)電機(jī)接線確定。并網(wǎng)后，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率對(duì)應(yīng)相等。供電頻率由電網(wǎng)中的總發(fā)電量、總用電量共同確定。通常由于單個(gè)機(jī)組占電網(wǎng)的總發(fā)電量的比例很小，所以調(diào)門開大時(shí)負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速幾乎不變。通俗地說轉(zhuǎn)速被電網(wǎng)拖住了。汽輪機(jī)啟動(dòng)過程是蒸汽對(duì)汽輪機(jī)逐漸加熱

7、的過程。由于尺寸很大，各部分受熱不均勻，膨脹大小不一。為減小金屬熱應(yīng)力及轉(zhuǎn)子汽缸脹差，保證機(jī)組的安全，在啟動(dòng)過程中必要時(shí)，應(yīng)停止升速、升負(fù)荷，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行暖機(jī)。鍋爐將給水泵送來的循環(huán)工質(zhì)，除鹽水，加熱升溫升壓，變?yōu)檫^熱蒸汽。過熱蒸汽通過調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入汽輪機(jī)，經(jīng)膨脹加速對(duì)葉片作功后，溫度壓力逐級(jí)減小，最終凝結(jié)成水，再由給水泵將水送入鍋爐。即形成蒸汽循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)于大型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，為提高熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，通常還配有再熱器。為避免鍋爐干燒、調(diào)節(jié)啟動(dòng)參數(shù)等要求，蒸汽系統(tǒng)還配有旁路系統(tǒng)。汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方程為： (1)式(1)中：J-汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 轉(zhuǎn)子的角速度。 MT汽輪機(jī)產(chǎn)生的主

8、動(dòng)力矩。 MG發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的阻力矩。 MLS各種損耗產(chǎn)生的阻力矩。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方程經(jīng)過數(shù)學(xué)處理可得傳遞函數(shù)為：Ta為汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子時(shí)間，通常為610秒。汽輪機(jī)產(chǎn)生的主動(dòng)力矩MT正比于進(jìn)汽流量QT，進(jìn)汽流量QT又正比于等效閥門開度FT與主汽壓力PT的乘積，即MTQTFT*PT。傳遞函數(shù)為： TH為汽缸的容積時(shí)間，通常為0.1秒。對(duì)于中間再熱機(jī)組，由于蒸汽從高壓缸排出后，還要返回到鍋爐去，在再熱器中加熱后，才能送到中、低壓缸作功，再熱器的傳遞函數(shù)為： Tz為再熱器的容積時(shí)間，通常為810秒。中壓油動(dòng)機(jī)全開時(shí)，再熱器時(shí)間將使中、低壓缸的功率滯后。高壓缸功率占汽機(jī)總功率的比例，約為0.3中低壓缸功率占汽機(jī)總

9、功率的比例，約為0.7發(fā)電機(jī)的傳遞函數(shù)為： CD為發(fā)電機(jī)異步轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的系數(shù)，通常為2025。 Tr為發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的時(shí)間，通常為36ms。當(dāng)發(fā)電機(jī)并入無窮大電網(wǎng)時(shí)，由于電網(wǎng)的供電頻率由電網(wǎng)的總發(fā)電量、總用電量共同確定，單臺(tái)機(jī)組對(duì)供電頻率的影響極小，可認(rèn)為電網(wǎng)供電頻率不變。3.液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)：簡述配汽原理、液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)原理。說明主要部套的工作原理油動(dòng)機(jī)、伺服閥、測速元件、滑閥、飛錘、遮斷滑閥、電磁閥等部套的作用。典型系統(tǒng)SAMA圖在汽輪機(jī)的進(jìn)汽通道上，為保證能有效控制進(jìn)汽量，通常配有主汽閥和調(diào)節(jié)閥。主汽閥通常由汽輪機(jī)的保安系統(tǒng)控制為全開、全關(guān)兩位工作。調(diào)節(jié)閥通常由汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制可

10、精確定位在全開、全關(guān)之間任何位置，以便有效地調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。由于通常汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子時(shí)間很短，僅68秒，為了保證轉(zhuǎn)速、功率的調(diào)節(jié)性能，調(diào)節(jié)閥的時(shí)間常數(shù)要求小于0.5秒；為了有效抑制汽輪機(jī)甩負(fù)荷工況下以及在機(jī)組超速打閘時(shí)轉(zhuǎn)速的飛升量，要求主汽閥、調(diào)節(jié)閥的快關(guān)時(shí)間小于0.2秒。另外由于汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)高，流量大，作用到閥門上的蒸汽力很大。因此汽輪機(jī)的進(jìn)汽閥門均由作用力大、動(dòng)作速度快的液壓油缸活塞油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。考慮汽缸加熱的均勻性，要求進(jìn)入汽缸的蒸汽流量分布均勻，各調(diào)門的流量相等，象單個(gè)閥門一樣，即單閥方式?？紤]蒸汽流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性，要求隨時(shí)僅有一個(gè)調(diào)門起節(jié)流作用，其它調(diào)門為全開或全關(guān)狀態(tài)，即順序閥方式。為

11、了兼顧均熱性和經(jīng)濟(jì)性，通常采用復(fù)合配汽方式：汽輪機(jī)啟動(dòng)階段采用對(duì)稱進(jìn)汽形式，正常變負(fù)荷階段采用順序閥方式。上述配汽方式傳統(tǒng)上采用凸輪配汽方式實(shí)現(xiàn)，采用1個(gè)油動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)1個(gè)調(diào)節(jié)閥（1機(jī)1閥）的調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，改由軟件實(shí)現(xiàn)上述配汽方式。液壓系統(tǒng)主要有以下部套：l 油動(dòng)機(jī) 為液壓系統(tǒng)的功率輸出級(jí)，它的活塞桿通過凸輪配汽機(jī)構(gòu)或直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)汽閥門。它與操縱座、油動(dòng)機(jī)滑閥、反饋滑閥或操縱座、伺服閥、行程測量元件LVDT等設(shè)備組成完整的油動(dòng)機(jī)，完成位置隨動(dòng)，功率輸出功能。l 伺服閥（電液轉(zhuǎn)換器） 為DEH電氣信號(hào)與液壓系統(tǒng)的接口設(shè)備，它將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的液壓信號(hào)，與伺服控制單元、油動(dòng)機(jī)等結(jié)合完成電壓位置隨動(dòng)

12、控制。l 滑閥 為液壓系統(tǒng)的綜合運(yùn)算、放大環(huán)節(jié)，它將油壓、油口開度等信號(hào)進(jìn)行綜合放大，并通過油管路將信號(hào)傳遞到各油動(dòng)機(jī)。l 調(diào)速泵（彈性調(diào)速器、旋轉(zhuǎn)阻尼） 為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的敏感部件，它將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的液壓信號(hào)，再通過滑閥進(jìn)行綜合放大。l 危急遮斷器（飛錘） 為機(jī)組超速的檢測裝置，為保證安全可靠通常配有互為冗于的兩組。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時(shí)，危機(jī)遮斷器立即動(dòng)作，通過危機(jī)遮斷器滑閥（危機(jī)遮斷油門）使主汽門、調(diào)門快速地永久性地關(guān)閉。l 電磁閥 為電氣開關(guān)信號(hào)與液壓系統(tǒng)的接口設(shè)備。DEH通過它可使調(diào)節(jié)閥快速關(guān)閉，或使機(jī)組打閘。l 測速探頭 DEH通過它感知機(jī)組的轉(zhuǎn)速。通常采用磁阻式測速探頭，汽輪機(jī)

13、轉(zhuǎn)子上安裝有60齒的測速齒盤，DEH的測速單元接受到測速探頭的感應(yīng)電壓后，即可計(jì)算出機(jī)組的轉(zhuǎn)速。4.DEH控制系統(tǒng)的組成：DEH控制系統(tǒng)包括電子控制設(shè)備和液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)。簡述測速、伺服單元的功能。DEH控制系統(tǒng)分為兩大部分電子控制系統(tǒng)部分、液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)部分。DEH電子控制系統(tǒng)部分主要包括I/O控制柜、硬操盤、與DCS共用的操作員站、工程師站等。控制柜中除配有與通常DCS系統(tǒng)類似的開入、開出、模入、模出I/O模塊外，還配有DEH專用模塊測速單元、伺服單元。通過先進(jìn)的圖形化組態(tài)工具，我們可設(shè)計(jì)出完善的控制策略，以適應(yīng)不同汽輪機(jī)、不同液壓系統(tǒng)的要求。操作畫面、數(shù)據(jù)庫、歷史庫等均可與DCS系統(tǒng)共

14、享。電控制設(shè)備典型配置見附圖。附圖為低壓透平油系統(tǒng)的配置。對(duì)于高壓抗燃油系統(tǒng)還需增加一對(duì)主控單元、伺服單元及部分I/O模塊。測速單元：有三路測速通道，內(nèi)部三選中邏輯，可輸出超速限制、超速保護(hù)接點(diǎn)信號(hào)。具有測速范圍大15000Hz、測速精度高0.1%、響應(yīng)速度快10ms等特點(diǎn)。伺服單元：它與伺服閥、油動(dòng)機(jī)、LVDT等組成位置隨動(dòng)系統(tǒng)。具有自動(dòng)整定零位幅值、及緊急手動(dòng)控制功能。定位精度為0.2%，響應(yīng)時(shí)間小于0.5秒。可與各種液壓伺服系統(tǒng)相配。液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)部分可分為l 轉(zhuǎn)速敏感部件：將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)。l 給定部件：操作員通過啟動(dòng)閥（同步器）馬達(dá)或手柄，改變調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值。l 綜合運(yùn)算

15、部件：由各種滑閥完成給定、實(shí)際信號(hào)的偏差放大，將控制信號(hào)分配到各油動(dòng)機(jī)。l 執(zhí)行部件：控制信號(hào)由油動(dòng)機(jī)完成功率放大后，通過配汽機(jī)構(gòu)（杠桿、凸輪、操縱座等）驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥。l 保護(hù)系統(tǒng)：包括危急遮斷系統(tǒng)、掛閘系統(tǒng)、主汽閥執(zhí)行部件等。l 試驗(yàn)系統(tǒng)：有噴油試驗(yàn)、超速試驗(yàn)、閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)、閥門活動(dòng)試驗(yàn)等。l 油源系統(tǒng)：為調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)液壓部套提供油源。有透平油油源系統(tǒng)，也可能有高壓抗燃油油源系統(tǒng)。不同類型的汽輪機(jī)，其液壓調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)有所不同。首先按照用戶的改造要求，作出簡捷實(shí)用的液壓系統(tǒng)改造方案，再根據(jù)改造后的液壓系統(tǒng)，確定DEH主要功能、I/O信號(hào)清單、硬件配置。按照液壓系統(tǒng)與DEH電氣部分的關(guān)系可分為：

16、l 同步器控制：DEH通過同步器馬達(dá)與液壓系統(tǒng)相連。l 電液并存、切換控制：DEH通過電液轉(zhuǎn)換器、同步器馬達(dá)與液壓系統(tǒng)相連。電液相互跟蹤，實(shí)現(xiàn)無擾切換。以電調(diào)方式運(yùn)行為主、液調(diào)方式作備用。l 電液并存、聯(lián)合控制：DEH通過電液轉(zhuǎn)換器、同步器馬達(dá)與液壓系統(tǒng)相連。電液無須跟蹤，可采用兩種運(yùn)行方式：1） 同步器置于極限位置，利用調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性，使電調(diào)系統(tǒng)投入工作。必要時(shí)操作同步器即可平滑地使液調(diào)系統(tǒng)投入工作，電調(diào)系統(tǒng)退出工作。2） 隨時(shí)改變同步器的位置，使液調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)穩(wěn)態(tài)負(fù)荷，電調(diào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。l 純電調(diào)控制：DEH通過電液轉(zhuǎn)換器與液壓部套相連，沒有液調(diào)系統(tǒng)作后備。有1個(gè)電液轉(zhuǎn)換器控制多個(gè)

17、調(diào)節(jié)閥的形式，也有1個(gè)電液轉(zhuǎn)換器僅控制1個(gè)調(diào)節(jié)閥的形式?？裳赜玫蛪和钙接妥饔驮?、也有采用高壓抗燃油作油源的。5.伺服系統(tǒng)工作原理:DEH控制系統(tǒng)的閥位控制信號(hào)在伺服單元與油動(dòng)機(jī)的實(shí)際行程LVDT信號(hào)綜合，并經(jīng)PI調(diào)節(jié)后，控制信號(hào)送到伺服閥改變其油口開度，使油動(dòng)機(jī)相應(yīng)地上或下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)油動(dòng)機(jī)行程達(dá)到閥位控制信號(hào)指定的位置后，油動(dòng)機(jī)活塞的油口被封住，因此油動(dòng)機(jī)活塞被定位在指定位置，從而調(diào)節(jié)閥也被定位在相應(yīng)的位置。高壓抗燃油調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)低壓透平油電液油動(dòng)機(jī)DEH控制系統(tǒng)使用的電液轉(zhuǎn)換器主要有兩種：MOOG公司的761型伺服閥和633、634型直接驅(qū)動(dòng)式伺服閥DDV閥。761型伺服閥761型伺服閥：它帶

18、有噴嘴擋板式前置放大機(jī)構(gòu)，此伺服閥僅用于高壓抗燃油系統(tǒng)中。控制電流在伺服閥線圈中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩，使擋板偏離中間平衡位置，通過噴嘴在控制滑閥兩端產(chǎn)生油壓差，推動(dòng)滑閥向邊上運(yùn)動(dòng)，滑閥又通過彈簧片帶動(dòng)擋板恢復(fù)到中間平衡位置?；y的位移與電流的大小成比例變化，它同時(shí)控制了A、B口接通壓力油P和排油T的面積。油動(dòng)機(jī)的油缸通常設(shè)計(jì)為單側(cè)進(jìn)油形式，A口與油動(dòng)機(jī)活塞下油壓相連，B口堵死。伺服閥內(nèi)部有兩組線圈，通常采用并聯(lián)連接形式，額定總電流為正負(fù)20mA，對(duì)應(yīng)額定油口 開度。穩(wěn)態(tài)時(shí)，油動(dòng)機(jī)定位在中間任意位置，A口被封住，為克服伺服閥的機(jī)械零偏，有5mA左右的電流。DDV閥（D633、D634）DDV閥與常規(guī)伺服

19、閥比較，最大的區(qū)別在于從結(jié)構(gòu)上取消了噴嘴擋板前置放大級(jí)、用大功率的直線馬達(dá)代替了小功率的力馬達(dá)。用先進(jìn)的集成塊與微型位置傳感器替代了工藝復(fù)雜的機(jī)械反饋裝置力反饋桿與彈簧管。從而簡化了結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，卻保持了伺服閥的基本性能與技術(shù)指標(biāo)。它的抗污染能力比噴嘴擋板式的伺服閥強(qiáng)得多。由于其動(dòng)態(tài)特性與供油壓力無關(guān)，因此它可用于各種壓力等級(jí)的液壓系統(tǒng)。6.DEH控制系統(tǒng)性能指標(biāo):轉(zhuǎn)速控制范圍：沖轉(zhuǎn)3600 r/min轉(zhuǎn)速控制精度：±r/min負(fù)荷控制精度：±0.2%控制系統(tǒng)遲緩率：<0.06%甩負(fù)荷最高飛升轉(zhuǎn)速 <7%7.可靠性設(shè)計(jì):DEH控制系統(tǒng)必須符合國際電工委員會(huì)

20、汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范IEC60045-1（1991-06）規(guī)定的故障安全原則。即：l DEH系統(tǒng)失電時(shí)機(jī)組能安全停機(jī)。l 液壓系統(tǒng)工作油壓消失時(shí)能安全停機(jī)。l 具有防止誤操作的措施。l 系統(tǒng)間切換無擾。l 具有完善的保護(hù)系統(tǒng)，且能獨(dú)立于調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作。冗余設(shè)計(jì)l 重要信號(hào)采用三選中冗余設(shè)計(jì),如轉(zhuǎn)速。l 油動(dòng)機(jī)LVDT反饋為雙冗余高選。測功信號(hào)采用數(shù)值濾液，能有效防止電網(wǎng)負(fù)荷擾動(dòng)引起的反調(diào)。完善的跟蹤措施，保證控制方式切換為無擾。沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)必須分別按掛閘、開主汽門、開調(diào)門的操作順序由邏輯控制回路保證?？梢灶A(yù)防誤操作，防止轉(zhuǎn)子意外沖轉(zhuǎn)。高壓抗燃油油動(dòng)機(jī)采用單側(cè)進(jìn)油、彈簧復(fù)位設(shè)計(jì)，可保證萬一動(dòng)力油源失壓時(shí)能

21、可靠停機(jī)。電液伺服閥設(shè)置了機(jī)械零偏，可保證萬一控制系統(tǒng)失電時(shí)能可靠停機(jī)。8.DEH控制系統(tǒng)功能:在汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)前，DEH為轉(zhuǎn)速閉環(huán)無差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之差，經(jīng)PID(Proportional-Integral-Differential Controller)調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，通過伺服系統(tǒng)控制油動(dòng)機(jī)開度，使實(shí)際轉(zhuǎn)速跟隨給定轉(zhuǎn)速變化。操作員通過操作員站上的軟操盤設(shè)置升速率、目標(biāo)轉(zhuǎn)速后，給定轉(zhuǎn)速自動(dòng)以設(shè)定的升速率向目標(biāo)轉(zhuǎn)速逼近，實(shí)際轉(zhuǎn)速隨之變化。當(dāng)進(jìn)入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)時(shí)，自動(dòng)將升速率改為大于等于400r/min/min快速?zèng)_過去。在升速過程中，通常需對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行暖機(jī)，以減小熱應(yīng)力。在機(jī)組同期并

22、網(wǎng)時(shí)，總閥位給定立即階躍增加46%，使發(fā)電機(jī)帶上初負(fù)荷，并由轉(zhuǎn)速PI控制方式轉(zhuǎn)為閥位控制方式。并網(wǎng)后DEH的控制方式可在閥位控制、功率控制、主汽壓力控制方式之間方便地?zé)o擾切換。并且可與協(xié)調(diào)控制主控器配合，完成協(xié)調(diào)控制功能。在閥控方式下，操作員通過設(shè)置目標(biāo)閥位或按閥位增減按鈕控制油動(dòng)機(jī)的開度。在閥位不變時(shí)，發(fā)電機(jī)功率將隨蒸汽參數(shù)變化而變化。在功控方式下，操作員通過設(shè)置負(fù)荷率、目標(biāo)功率來改變功率給定值，給定功率與實(shí)際功率之差，經(jīng)PI運(yùn)算后控制油動(dòng)機(jī)的開度。在給定功率不變時(shí)，油動(dòng)機(jī)開度自動(dòng)隨蒸汽參數(shù)變化而變化，以保持發(fā)電機(jī)功率不變。在壓控方式下，操作員通過設(shè)置壓變率、目標(biāo)壓力來改變壓力給定值，給定壓

23、力與實(shí)際功率之差，經(jīng)PI運(yùn)算后控制油動(dòng)機(jī)的開度。在給定壓力不變時(shí)，油動(dòng)機(jī)開度自動(dòng)隨蒸汽參數(shù)變化而變化，以保持主汽壓力不變。為了確保機(jī)組的安全，還設(shè)置了多種超速限制、負(fù)荷限制及打閘保護(hù)功能。有的還可進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證其正確性。8.1調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能l 升速控制根據(jù)機(jī)組熱狀態(tài)，可控制機(jī)組按經(jīng)驗(yàn)曲線完成升速率設(shè)置、暖機(jī)、過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，直到3000r/min定速。l 同期并網(wǎng)可與自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置配合，將機(jī)組轉(zhuǎn)速調(diào)整到電網(wǎng)同步轉(zhuǎn)速，以便迅速完成并網(wǎng)操作。并網(wǎng)時(shí)，自動(dòng)使發(fā)電機(jī)帶上初負(fù)荷。l 閥控方式司機(jī)通過CRT設(shè)置目標(biāo)閥位或按增、減按鈕改變總閥位給定值（單位為%），來調(diào)整機(jī)組負(fù)荷。l 功控方式根據(jù)司機(jī)設(shè)置的目標(biāo)

24、負(fù)荷（單位為MW），自動(dòng)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷。l 壓控方式根據(jù)司機(jī)設(shè)置的目標(biāo)主汽壓力（單位為MPa），自動(dòng)調(diào)整主汽壓力。l CCS方式接受CCS主控器負(fù)荷管理中心來的負(fù)荷指令信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷。l 一次調(diào)頻在機(jī)組并網(wǎng)后，除緊急手動(dòng)外，均具有一次調(diào)頻功能。死區(qū)在±2 r/min內(nèi),初值為2r/min。不等率在3%6%內(nèi)連續(xù)可調(diào)，初值為4.5%。l 緊急手動(dòng)伺服單元在緊急手動(dòng)方式下，操作員通過備用手操盤的增、減按鈕直接控制油動(dòng)機(jī)。增、減速率為30%/min。8.2限制保護(hù)功能l 超速限制在發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速超過3090r/min時(shí)，關(guān)調(diào)門；當(dāng)轉(zhuǎn)速小于3060r/min時(shí)，控制恢復(fù)正常。油開關(guān)跳閘時(shí)，目標(biāo)給定等于3000r/min，調(diào)門立即關(guān)2秒后控制恢復(fù)正常。l 閥位限制總閥位給定小于閥位限制值。當(dāng)改變閥位限制值后，總閥位給定以6%/min的速率減到此限制值。