DEH系統(tǒng)介紹講解

編寫：傅國剛2023/4/271

汽輪機DEH系統(tǒng)介紹2023/4/27一、什么是DEH汽輪機DEH系統(tǒng)是“汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)”的簡稱，英文描述為：“Digital

Electric

Hydraulic

Control

System”。DEH系統(tǒng)的控制任務：調節(jié)汽輪發(fā)電機組的轉速、功率，使其滿足電網的要求DEH系統(tǒng)的控制對象：汽輪機，具體來說是汽輪機的進汽閥門DEH系統(tǒng)的保安功能：在緊急情況下，迅速關閉所有進汽閥門來實現(xiàn)跳閘DEH系統(tǒng)的組成部分：電子控制部分和液壓調節(jié)保安部分1、掛閘13、高低負荷限制

2、轉速控制14、主汽壓力低限制

3、閥位控制15、快卸負荷

4、并網16、真空低限制

5、功率控制17、超速保護

6、壓力控制18、主門嚴密性試驗

7、CCS方式19、調門嚴密性試驗

8、一次調頻方式20、噴油試驗

9、單閥方式21、閥門活動試驗

10、順序閥方式

11、閥切換

12、超速限制

2023/4/27二、DEH的基本功能

所謂掛閘就是用低壓油來控制高壓油建立的過程，通過DEH發(fā)出指令，讓掛閘電磁閥帶電，同時發(fā)出一個開關量信號去復位ETS系統(tǒng)，使AST電磁閥帶電。AST電磁閥帶電后就封住了AST油路與回油的通道。同時，掛閘電磁閥帶電后，隔膜閥上腔油壓得以建立，把隔膜閥復位（壓下去），便封住了AST油路與回油的另一條通道。最終，AST油壓得以建立，用于監(jiān)視AST油路的三個壓力開關動作，發(fā)出開關量信號至DEH系統(tǒng)，來表示汽機掛閘成功。當保護動作時，AST電磁閥失電打開，卸掉AST母管油壓,從而卸荷閥上腔油壓失掉，卸荷閥打開，卸掉高壓油，主汽門在彈簧的作用下全關。2023/4/27掛閘2023/4/27調門動作原理

DEH給出的指令信號經伺服放大器放大后，在伺服閥中將電信號轉換為液壓信號，使伺服閥主閥芯移動來控制高壓油的通道，使高壓油進入油動機活塞下腔，使油動機活塞上移，壓縮閥座彈簧，帶動高壓調門開啟?；蚴菈毫τ蛷挠蛣訖C下腔泄出，在彈簧力的作用下使調門關閉。當油動機移動時，同時帶動LVDT移動，那么就將油動機的位移信號轉變?yōu)殡姎庑盘栕鳛樨摲答伵c指令信號相加，由于兩者極性相反，實際為相減，兩者無偏差時，指令信號為零，伺服閥的主閥回到中間位置。調節(jié)門便停止移動。當OPC母管油壓失掉，卸荷閥打開，泄掉高壓油實現(xiàn)調門關閉2023/4/272023/4/27

汽機掛閘完成后，主汽門打開，此時，具備沖轉條件，可以設上目標轉速，點擊進行按鈕，此時，在轉速PID的控制下，隨轉速的升高調門隨之開大。在升速期間，可以隨時按保持按鈕來把轉速保持在某一個數(shù)值（注意，在臨界區(qū)轉速不能保持）來進行暖機。2023/4/27轉速控制目標值、給定值、實際值的區(qū)分？目標值是由操作員在顯示屏上輸入的值，它可以和升速率一起給出，來作為汽輪機的最終目標值。

給定值是由目標值經過速率計算之后得到的值。實際值是由現(xiàn)場測量裝置測量得到的數(shù)值。區(qū)別是：目標值可以人為更改。給定值不能人為更改，只能通過一定的速率不斷的累加或累減，最終等于目標值。實際值是轉速探頭實際測量的值他與給定值進行比較，進而控制汽機的轉速、負荷、壓力等。2023/4/27目標值、給定值與實際值

汽機定速后可以并網，并帶初負荷。

并網的條件：頻率一致、相位一致、電壓一致、相序一致。在符合上述條件后，自動準同期裝置發(fā)出合閘指令，使發(fā)電機油開關合閘。

并網后，由轉速控制立刻切為閥位控制，并帶上初負荷。閥位控制為開環(huán)控制，也就是說調門的開度大小不受負荷和壓力的影響。運行人員可以按閥位增減按鈕來開大或關小調門從而控制機組的負荷。2023/4/27閥位控制2023/4/27

功控方式為閉環(huán)控制方式，運行人員可以設置目標功率和升負荷率并按一下進行按鈕，此時，在功率PID的作用下給定功率向目標功率靠攏，實際功率與給定功率相比較來控制調門開度大小，進而來控制負荷大小，最終實際功率等于目標功率。壓控方式與功控方式的原理是一樣的，只不過是通過設置壓力目標值來調節(jié)調門的開度。功率控制和壓力控制頻率

頻率由電網中的總發(fā)電量和總用電量共同確定。在穩(wěn)態(tài)時，供電頻率與汽輪機的轉速對應相等。若總發(fā)電量>總用電量，則供電頻率增加，機組轉速也增加。必須通過控制系統(tǒng)使電網中并網機組的總發(fā)電量，適應總用電量的要求，才能達到保持供電頻率平衡的目的。2023/4/27一次調頻什么是一次調頻？

一次調頻是汽輪機根據電網頻率的變化，自動的進行調整機組的負荷，已達到恢復電網頻率的目的。

一次調頻是有差調節(jié)，它不能維持電網頻率不變，只能緩和電網頻率的改變程度。要想達到供電頻率的平衡，還要進行二次調頻。2023/4/272023/4/27二次調頻

二次調頻是人為的根據電網的頻率的高低來增減某些機組的負荷以恢復電網的頻率。也就是說通過調節(jié)有功功率來調節(jié)網上頻率。發(fā)電機有功輸出

當發(fā)電機帶上負荷時2023/4/27出現(xiàn)定子電流

產生定子磁場阻礙轉子旋轉汽機轉速降低汽機進汽量增加開調門維持額定轉速一次調頻的工作原理一次調頻的工作原理是將機組的實際轉速與額定轉速（3000轉/分）比較后的差值經“死區(qū)——線性——限幅”的非線性函數(shù)處理后，得到的轉速差直接動作調門（非功控時）。以保證機組負荷滿足電網要求。2023/4/27-22-1717轉速功率-1515

調頻死區(qū):+2轉

調頻最大負荷變化幅度為額定負荷的10%

轉速不等率：5%

系統(tǒng)能流率為：0.66%r/min

功頻調差系數(shù)為：1MW

2023/4/27__電液伺服閥工作原理伺服閥由一個力矩馬達兩級放大系統(tǒng)及機械反饋系統(tǒng)組成。第一級放大是雙噴嘴和擋板系統(tǒng)。第二級是滑閥系統(tǒng)。其工作原理為：

當DEH指令信號輸入時，力矩馬達中間銜鐵上的線圈中就有電流通過，并產生一磁場，在兩旁磁鐵的作用下，產生一旋轉力矩，使銜鐵旋轉，同時帶動與之相連的擋板轉動。此擋板伸到兩個噴嘴中間。在穩(wěn)定工況時，擋板兩側與噴嘴的距離相等，使兩側的壓力相等。當有指令信號時，銜鐵帶動擋板轉動，則擋板靠近一只噴嘴，使這只噴嘴前的壓力升高。而對面的噴嘴壓力變低，這樣，與兩噴嘴相通的下部兩個腔室的油壓也不相等。因此，滑閥就在壓差的作用下產生了位移?；y上的凸肩控制著油口的開啟或關閉，以控制調門的開度。另外，伺服閥設有一定的機械零偏，以便在運行當中突然斷信號，借助機械力量使滑閥偏移到一側，使油動機關閉。2023/4/272023/4/272023/4/272023/4/27伺服閥–噴嘴先導級含有兩個噴嘴...2023/4/27伺服閥–噴嘴液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥–力矩馬達和一個力矩馬達。擋板一方面與力矩馬達銜鐵連接，另一方面，其穿過兩個噴嘴，與主閥芯連接。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥當伺服閥失電時，擋板位于兩個噴嘴中間，所以主閥兩個控制腔中的壓力是相等的，即主閥芯也是位于中間位置。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥在力矩馬達線圈中通入電流時，引起銜鐵傾斜。傾斜程度則取決于電流大小。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥銜鐵傾斜會使擋板靠近一只噴嘴，而遠離另一只噴嘴。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥這樣會使主閥兩端控制腔中的壓力產生壓差...液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥引起主閥芯移動，伺服閥有流量輸出。隨著主閥芯移動，當兩控制腔中的壓力相等時，擋板又處于兩噴嘴中間，這時主閥芯停止移動。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥液壓部分：伺服閥伺服閥的動作過程零位銜鐵順時針旋轉擋板左向偏移左間隙變小右間隙變大2023/4/27滑閥左側壓力變大右側壓力變小滑閥右移閥門開三力平衡：磁力=彈簧管力+差壓力+反饋桿剛性銜鐵回到中間位擋板右移左壓力變小右壓力變大滑閥左移左間隙=右間隙伺服閥回到零位調門保持一定開度ii=0調門全開原因：1、噴嘴左側堵。2、節(jié)流孔右側堵。3、滑閥卡在右側。

調門全關原因：1、線圈燒壞。2、噴嘴右側堵。3、節(jié)流孔左側堵。4、滑閥卡在左側。5、伺服閥濾網堵。2023/4/272023/4/27液壓部分：LVDTLVDT是由芯桿、線圈、外殼等所組成，主要應用差動變壓器原理工作的。分一個初級線圈和兩個次級線圈。兩個次級線圈是反向差動連接。當鐵芯與線圈間有相對移動時，次級線圈感應出的交流電壓經過整流濾波后成為直流信號，便變?yōu)楸硎捐F芯與線圈相對位移信號輸出，作為負反饋。2023/4/27液壓部分：LVDTLVDT是測量油動機的實際行程的。伺服卡是通過LVDT的反饋信號和指令信號進行比較后從而輸出指令信號，實現(xiàn)對油動機的控制。2023/4/27四、掛閘與遮斷掛閘過程如下：在機組已跳閘狀態(tài)下，按下掛閘按鈕，復位電磁閥與跳閘電磁閥帶電，泄掉危急遮斷器滑閥上腔室壓力油，危急遮斷器滑閥在其底部油壓力作用下上升到上止點，將一次安全油（低壓安全油）的排油口封住，建立一次安全油。一次安全油使隔膜閥關閉，從而建立二次安全油（高壓安全油），當壓力開關檢測到二次安全油壓建立后，發(fā)出信號給DEH，使復位電磁閥失電，危急遮斷器滑閥上腔室壓力恢復，當壓力開關檢測到該信號后發(fā)送給DEH，掛閘完成。S值：

S值為伺服閥的輸入電壓值。它代表伺服閥的機械偏置大小，S值為正時，說明伺服閥為負偏置。反之，若S值為0或負值時，則伺服閥機械偏置為零或正偏。此時，當伺服閥失電后，調門會關的很慢或者反而開大，說明伺服閥機械偏置不正確。有時濾網或噴嘴堵也會造成S值的波動。此時，油動機將無法控制，需要更換伺服閥。

2023/4/27LVDT接線有兩種情況：1、零點在里：鐵芯向外拉時輸出信號增大。1——紅2——藍3——黃2、零點在外：鐵芯向里推時輸出型號增大。1——黃2——藍3——紅2023/4/27六線制LVDT接線方式2023/4/271P+2S--2S+1S--1S+1P--紅綠黑棕黃藍1P+2S-2S+1S-1S+1P-藍黑綠黃棕紅2023/4/27一期和二期的LVDT為高選，三期的為低選。

高選和低選的區(qū)別是什么？

高選：當兩路LVDT都斷線時，調門會全開

低選：當兩路LVDT都斷線時，調門會全關

當有一路LVDT斷線時兩種選法都不會影響機組正常運行。

還有一種情況，比如說有一只LVDT壞在某一位置時，當當前指令高于該位置時，高選的系統(tǒng)則能保持原閥位，低選的系統(tǒng)則全開。

當當前指令低于該位置時，高選的系統(tǒng)則會全關，低選的系統(tǒng)則能保持閥位。

103%超速是機組轉速達到3090轉時，使OPC電磁閥動作，泄掉OPC母管油壓，使調門全關。1、機組在30%負荷以上時，油開關跳閘同時出現(xiàn)，OPC動作，調門全關。2、在脫網情況下，只要轉速＞3090轉時，OPC動作，調門全關。3、在任何時候，只要負荷在30%以上，加速度大于一定限值時，OPC動作，關閉所有調門。2023/4/27103%超速限制單閥方式：是主蒸汽通過所有調節(jié)閥，全周進汽，所有調節(jié)閥同時開啟或關閉，閥門以節(jié)流的方式控制汽機負荷，即節(jié)流配汽。順序閥方式：是閥門按照一定的順序逐個開啟或關閉。在一個調節(jié)閥開啟之前另外的調閥是關閉的，蒸汽以部分的形式進入汽輪機，即噴嘴配汽。兩者的利弊?單閥為全周進汽，汽輪機葉片加熱均勻，有利于改善熱應力，加快機組的熱膨脹，可以較快的改變負荷，有利于延長機組的壽命。但節(jié)流損失比較大。

順閥方式為調門逐個開啟，先開GV1/GV2GV3GV4節(jié)流損失大大降低，提高機組的經濟性。但對動葉片會產生沖擊，容易造成損傷。2023/4/27單/順閥方式閥切換閥切換是中缸啟動方式下，由中調門進汽沖轉、并網。此時高調門是全關的，當點擊閥切換按鈕時，閥切換進行，高調門逐漸開啟，按1:3的比例進行。2023/4/27超速保護/超速試驗

110%超速保護是汽機轉速達到3300轉時，由DEH或TSI系統(tǒng)發(fā)出信號去動作ETS系統(tǒng)，使AST電磁閥失電動作。從而關閉所有閥門，實現(xiàn)汽機跳閘。機械超速保護是汽機轉速超過3390轉時，機械撞擊子在離心力的作用下飛出，使危急遮斷器滑閥動作泄掉保安油壓，關閉所有閥門，實現(xiàn)停機。

噴油試驗是點擊切除電磁閥將隔膜閥上腔油壓切除后，再點擊噴油電磁閥，開始注油，那么撞擊子在離心力的作用下飛出，使危急遮斷器滑閥動作，通過指示油壓力開關或者撞擊子監(jiān)視探頭來監(jiān)視撞擊子動作情況。2023/