汽轮机数字电液控制系统DEH讲解

数字电液控制系统在核电厂中的应用

数字电液控制系统在核电厂中的应用 发表时间：2019-05-20T16:37:54.500Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：张夏莲 [导读] 摘要：海南核电1,2号机数字电液控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System）采用西屋公司的OV ATION 系统，由冗余的分布式处理单元和一套安装在标准机柜内的输入输出模件组成。为在操作员站CRT 发生故障时能安全停机，还提供了一块手操盘，能够根据用户的要求组成不同的配置。 (中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴 314000) 摘要：海南核电1,2号机数字电液控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System）采用西屋公司的OVATION 系统，由冗余的分布式处理单元和一套安装在标准机柜内的输入输出模件组成。为在操作员站CRT 发生故障时能安全停机，还提供了一块手操盘，能够根据用户的要求组成不同的配置。 关键词：数字电液控制；原理；功能；控制。 DEH控制系统能按操纵员或自动启动装置给出的指令来控制主汽阀、主汽调节阀、再热主汽阀和再热调节阀，使机组按一定要求升、降转速、负荷、停机等。DEH装置接受转速、功率及第一级前汽压的实际信号，对机组的转速、功率、蒸汽流量实行闭环调节。此外，DEH还能监测显示参数、超速保护、自启停控制等。 1.工作原理 DEH采取一对一的方式来实现对机组的控制，即DEH发出的阀位控制指令通过4块伺服卡分别送到4个调节汽门（GV）的电液伺服阀（MOOG阀）上；MOOG阀将电气信号转换成液压信号，由安装在油动机上的高压抗燃油执行机构直接带动调节汽门的蒸汽阀头开启和关闭。2个主汽阀（MSV）、6个再热主汽阀（RSV）、6个中压调节阀为开/关型，DEH通过控制与其对应的电磁阀使其开启/关闭。 2. 功能 DEH控制系统主要有两种功能：一个是当发电机断路器“打开”时控制汽机转速；另一个是当发电机断路器“关闭”时控制汽机负荷，而这些都是通过4个高压调节阀(GV)开度实现的，高压调节阀受控于专门设计的带自诊断和自动校验的伺服卡。同时，机组还配有开/关型的主汽阀（MSV）2个、再热主汽阀（RSV）6个、中压调节阀6个。一个独立的高压油源系统为机组上所有阀门提供原动力。DEH根据不同的运行工况，如启动，停机，变负荷和Runback而自动产生转速/负荷设定值。 3.控制方式 3.1 手动这是一种开环运动方式，控制各个阀门的开度，操作员在操作盘上通过按键直接改变阀门的开度，各按钮之间由逻辑互锁，该方式作为自动方式的备用，在手动方式下具备OPC功能。DEH硬操盘上主要有阀位增减按钮和阀位指示等，它通过硬件的方式直接操作阀门控制卡（VCC卡），其阀位指示也由硬件卡给出，因而，只要VCC卡及直流电源正常，在DPU等计算机故障或停电，无法实现自动控制时，仍能通过硬操盘对汽轮机进行手动控制。 3.2操作员自动（OA）在该方式下，可实现汽轮机的转速和负荷的闭环控制，具有各种保护功能。目标转速、目标负荷、升速速率和升负荷速率等均可由操作人员设置。因本系统采用的是双机系统，因而，该方式下可分为A机控制和B机控制两种情况，两者之间的切换可以手动也可做到自动，如两机都发生故障，则自动转至手动方式运行。 3.3自动汽机控制（ATC）启动过程中，ATC模式自动将目标值从0 rpm增加到3000 rpm，同时监视所有振动和金属温度信号。当满足保持条件时，自动保持当前转速。转速升至约2/3额定转速时自动进入暖机状态。当转速进入同期范围时，自动将控制切换到自动同期装置。断路器初始闭合时控制自动切回OA模式，ATC仅监视。 当阀门控制卡故障，需在线更换时；一只LVDT故障，在线更换故障的LVDT时；DPU（主控站）故障时；操作员站故障时，机组可暂时切至手动控制；在线更换BC站控制板时，DEH系统必须由自动控制切至手动控制。 4.DEH控制环节 4.1 整定值生成整定值用来和过程值比较，产生的偏差信号经过调节器作用后去调节阀门动作。在OA模式下，整定值= 当前值+ 升降速率* 时间。操纵员输入目标值以及升降速率，按下启动后，程序就会按照操纵员设定好的速率使整定值增加或减少,直到整定值达到目标值，DEH将整定值自动保持,在这个过程中操纵员可以根据情况使用“hold”按钮手动使整定值保持在当前值。 4.2 转速控制 DEH处于转速控制或功率控制取决于发电机是否并网，通过断路器状态来自动判断。在转速控制模式下，整定值与转速测量值比较，产生的偏差信号经过PID调节器作用后产生输出动作阀门。 4.3 频率校正操纵员可根据电网要求将频率校正回路投入或者切除，这种投切在操纵员终端手动实现。频率校正的作用是在电网频率偏离额定频率时，调整发电机功率，使发电机功率符合电网频率要求。当电网频率过高时降低功率整定值，反之则增加功率整定值。校正量的大小由频率偏差量来决定，符合一定的比例关系并设置有死区。 4.4 MW（电功率）反馈并网以后，操纵员在操纵员终端上手动投入MW反馈回路。MW反馈回路的作用是使控制回路成为闭环回路，从而实现对功率的准确控制，MW反馈回路上设置有PID调节器。MW反馈的测量信号来自于发电机出口断路器前，同样使用3个信号，经过中选器处理，进行信号判断并将故障信号排除。汽机发生RUNBACK时，MW反馈回路被自动切除，避免闭环控制方式下汽机功率的过度超调。 4.5 IMP（冲动级压力）反馈冲动级压力与汽轮机发电机组功率之间有固定的对应关系，当蒸汽压力发生变化，引起冲动级压力变化，IMP反馈回路快速响应调整阀门开度而使发电机功率快速返回到初始水平。IMP反馈回路上的PID参数设置使得该反馈回路对冲动级压力变化能够快速响应。由于在10%功率以后冲动级压力IMP与功率之间才会有较好的线性对应关系，所以一般在10%功率以后才可以投运IMP反馈回路。 4.6 阀门流量修正曲线控制信号、阀门开度以及蒸汽流量之间如果具有很好的线性关系，即使在开环控制模式下（所有反馈回路切除），汽机调阀也能准确地将功率控制在功率整定值上。但是实际的调阀开度与蒸汽流量之间并不是纯粹的线性关系。因此要使阀门控制信号与蒸汽流量成线性对应关系，就必须对阀门控制信号进行修正，修正方法就是设定阀门流量修正曲线。 4.7 超速保护控制（OPC） OPC的主要功能是当汽轮机甩负荷时（电网故障），发出OPC信号使EH油回路中的OPC电磁阀带电开启，卸去OPC母管中的油压，使调节阀和再热调节阀快速关闭，OPC信号消失后，调节阀和再热调节阀重新开启，从而防止汽轮机超速跳

汽机旁路系统控制原理

一、旁路系统信号、联锁、保护及自动调节要求： （1）概述 当机组在启动或运行中，通过调节高压旁路、低压旁路压力调节阀开度和减温水流量，维持高压旁路、低压旁路出口蒸汽压力及温度至设定值。通过调节汽机本体减温减压器减温水流量，调节进入凝汽器旁通蒸汽温度至设定值。 （2）高压旁路的调节 a.高压旁路的压力调节是以主蒸汽压力为被调量，旁路减压阀作为调节手段，用改变减压阀的开度来维持主蒸汽压力。 b.高压旁路的温度调节是以旁路阀后温度为被调量，喷水减温作为调节手段，用改变喷水调节阀的开度、改变减温水量来维持再热器出口温度给定值。 （3）低压旁路的调节 a.低压旁路的压力调节是以再热蒸汽压力作为被调量，旁路减压阀作为调节手段，用改变减压阀的开度来维持按机组负荷变化的再热器出口压力给定值。 b.低压旁路的温度调节是以减压阀后的温度为被调量，喷水减温为调整手段，用改变喷水调节阀的开度、改变减温水量，使进入凝汽器前的温度位置在给定值以下。 （4）高压旁路联锁保护： a.减压阀和喷水减温阀开启联锁，即减压阀一旦打开，喷水减温阀要跟踪或者稍微提前开启；喷水减温阀的开度根据高压旁路阀后温度与给定值的差值进行调节。 b.高压旁路阀后温度超过一定限度时报警，过高时关闭阀门。 c.主蒸汽压力或者升压率超过限定值，旁路阀开启。 d.汽轮机跳闸，减压阀快速开启。 （5）低压旁路联锁保护 a.凝汽器真空低、温度高、超过限定值时，减压阀快关。 b.减压阀与喷水减温阀开启联锁。 c.减压阀与布置在凝汽器喉部的喷水减温阀开启联锁。 d.减压阀后流量超过限值时，减压阀立即关闭。 e.汽轮机调整，减压阀快速开启。 （6）高、低压旁路联锁保护 a.高旁减压阀开启，低旁减压阀即投自动或者有相应开度。 b.低旁减压阀故障，经过设定的延迟时间后仍不能开启，则高旁减压阀立即关闭。 c.其他的联锁保护和报警信号，如系统失电、油压低或变送器故障等，系统立即能自动切成手动，并报警。

DEH数字电液控制系统

第1章数字电液控制系统 1.1概述 汽轮机的启动运行及安全保护是通过汽轮机控制系统实现的，作为汽轮机的脑袋，控制系统是汽轮机不可分割的一部分。 汽轮机的控制系统是从单纯的调节系统发展起来的，早期的液压调节系统，由主油泵提供整个系统的动力油和控制油，与润滑油系统共用一个供油系统，启动是靠人工操纵主汽门来控制汽轮机转速。在升速过程中，整个控制过程处于开环运行状态，由人工监视控制。当转速达到一定转速时，旋转阻尼感受到转速信号，产生一次油压反馈信号，再通过放大器放大为二次油压，控制油动机驱动进汽调节阀进一步提升转速，以达到同步、并网、带负荷，从而完成整个汽轮机的控制过程。 由于控制信号和反馈信号都是由机械或液压部件产生，在信号的产生和执行过程中，这些部件难免存在着摩擦迟缓，以至准确性差，迟缓率大，造成控制精度不高，不可避免地影响汽轮机控制性能。同时缺少合适的控制接口，很难使机组满足整个系统的协调控制要求，阻碍了控制系统自动化程度的进一步提高。 为了使汽轮机能更准确、更协调、更安全、更可靠地实现控制，使电厂用户能更方便、更灵活地使用和维护，同时为提高整台机组的控制水平，与世界接轨，增强产品的竞争力，汽轮机控制系统的发展也应与世俱进。随着科学技术的发展，国内汽轮机控制系统经过电子管、晶体管、模拟电路几个阶段的发展，通过二代人的努力，已具备实现数字控制的能力。 80年代初，引进国外先进技术，通过不断地消化和实践，使我们的设计技术和生产制造能力有了质的飞跃。以引进技术为借鉴，一种以数字技术为基础的电液控制系统控制汽轮机的愿望得以实现。数字式电液控制系统，简称DEH，它将现场的信号转化成数字信号，代替原有机械液压信号。通过计算机的运算，控制汽轮机的运行，使运行人员可以通过DEH来完成对汽轮机的控制和监视。 1.2调节保安系统 调节保安系统由调节系统和保安系统组成。调节系统是汽轮机控制的主要环节，全面控制汽轮机的启停、升速、带负荷及电厂的协调控制，采集各种汽轮机的运行信息，显示汽轮机的运行状态；保安系统是汽轮机保护的重要部分，它全方位监视汽轮机的各个危害安全运行的参数，保护汽轮机安全可靠的运行。 每个系统都是由电气部分和液压部分组成。 1.2.1调节系统 1.2.1.1电气部分 数字式电液控制系统（DEH）是电气部分中最主要组成部分，也是整个调节系统中的大脑，它把所有汽轮机的运行参数都收集起来，经过逻辑判断、数据计算处理，最后发出控制指令。DEH主要由操作站、工程师站、控制处理器、I/O输入输出模件、阀位驱动卡、电源组件、通讯接口等电子硬件组成。（图1-1、DEH 硬件配置图），由于电子产品生产厂家较多，使得DEH的硬件类型也较多，目前，已投入使用的DEH有西屋公司的WDPF II、FOXBORO公司的I/A’S，MOORE公司的APACS、ABB公司的INFI90、WOODWARD公司505等电子产品。 1.2.1.1.1电调控制系统（DEH）简述 DEH通过现场一次仪表的数据采集，如磁阻发送器采集汽轮机转速，压力开关采

汽轮机组数字电液调节系统如何实现调节

汽轮机组数字电液调节系统如何实现调节 发表时间：2019-06-13T08:51:44.320Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：陈维吕 [导读] 摘要：随着我国经济的不断发展，社会大众对电能需求日益增加，给发电机组的整体性能也带来了挑战。 （云南能投威信能源有限公司云南昭通 657903） 摘要：随着我国经济的不断发展，社会大众对电能需求日益增加，给发电机组的整体性能也带来了挑战。在电厂中，其最重要的组成部分就是汽轮机组，其稳定运行在电厂设备中是至关重要的。为了提高汽轮机系统的性能和控制精度，应采用数学电液调节系统。与普通低压透平油数学电液调节系统相比，高压抗磨液压油数字电液调节系统更有优势，不仅在系统动态控制精度和响应方面更有优势，也弥补了液压调节系统在速写参数的重复性和精度方面的缺陷，由此可见，分析在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统是非常有必要的，可有效提高汽轮组数字电液调节系统的控制水平。本文主要介绍了汽轮机控制系统，并分析了在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统。 关键词：数字电液调节系统；液压系统；高压抗磨液压油 前言：汽轮机组的大脑和心脏，就是数字电液调节系统DEH，其可以保证汽轮机组的安全运行，作用是控制汽轮机的负荷、带负荷、升速以及起动调节，并实现了电子化和微机化，比老式汽轮机调油系统更有优势，目前DEH控制系统已经被广泛应用于汽轮机中。为了进一步提高汽轮组数字电液调节系统的控制水平，分析在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统是至关重要的，不仅可以满足经济安全运行的机组要求，还可以推动电厂的稳定可持续发展。 1.介绍汽轮机控制系统 随着我国经济的不断发展，社会大众对电能质量也有了更高的要求，如何提高汽轮机控制系统水平显得越来越重要。在当前电厂设备中，除了提出使用特定参数的设计方案，最合适的配置就是纯电调汽轮机电液调节系统，其具有自动化程度高、控制精度高以及控制性能好的特点，可以最大化发挥汽轮机组的技术优势。这些液压部套和油动机，在延用主机结构和常规阀门结构模式下，高压抗磨液压油系统已经逐渐替换了常规使用的透平油控制油系统，并在结构安排上，有效避免了高压抗燃油和透平安全油，因泄漏混合在一起所产生的影响。 在DEH系统中输入汽轮机传感信号，对输出信号经伺服进行放大，转换液压信号驱动相应的油动机，并通过电液伺服阀进行转化，控制进汽调节阀的开度，并通过机械进行联接，为了适应负荷变化的需求，应及时调整汽轮机的进汽量。 2.在汽轮机组中数字电液调节系统 2.1电液控制系统 纯数字式电液控制系统一般应用于N15-6.4//450型冷凝式汽轮机，而利时公司的T800-F系统则应用在DEH系统中，在MACS-DCS系统中一个现场控制站就是其相应的DEH控制柜所构成的。该系统采用了通信方案及双冗余配置在主控单元FM802中，互为热备用。虽然在通信网络上都接上了两个CPU，但在通过通信接收信息和网络发送过程中，只有主CPU。备用CPU只有在主CPU发生故障时，才能进行使用。在工作期间，备用CPU要不断更新自己的存储器，通过仲裁器设置主CPU状态。 该系统不仅提供硬接线手操盘和继电器回路，还并联使用了多套冗余电源组件。可在不停机情况下，带电更换板件和维护，任一模块均可带电拔插。容易掌握，软件组态方便，可根据工程需要，对功能进行扩展和修改。 测速模块FM163E系统，组成转速信号，配有3块测速板，为三取二冗余结构，具有110%额定转速和103%额定转速的接点输出，在汽轮机发出快关调门信号时，一般在转速达到额定转速103%时，迅速关闭调节阀，可通过OPC电磁阀进行，使机组转速尽快与额定转速相吻合；当危急遮断系统发出停机信号时，转速超过额定转速110%时，实行紧急停机，快速关闭所有阀门，从而实现了三取二超速和降低转速保护功能。 电液随动系统由液压系统的位移反馈、油动机以及伺服阀和伺服模块FM146B构成，主要控制油动机位置的闭环。转速信号为油动机位移和三取二冗余信号双冗余，对机组事故停机率可以有效降低。 在TSI系统的三个转速模块中，输入另有三个转速信号，当转速超过额定转速110%时，为了实现常规的超速保护功能，经三取二表决后，在ETS系统中输入处理后的信号。 该DEH系统可实现本汽轮机组正常运行和调试的主要功能，主要表现在以下几个方面： 限制控制功能：（1）限制阀位；（2）限制超速；（3）限制主蒸汽压力；（4）限制高负荷；（5）限制低真空负荷；（6）限制甩负荷； 起动过程的转速控制：（1）紧急手动；（2）一次调频；（3）CCS方式；（4）压控方式；（5）功控方式；（6）阀控方式；（7）同期并网； 试验系统功能：（1）离线仿真试验；（2）OPC开关调门试验；（3）高压遮断模块试验；（4）阀门严密性试验；（5）阀门活动试验；（6）超速试验；（7）假并网试验； 保护控制功能：（1）DEH测速模块硬件超速保护；（2）DEH软件组态超速保护；（3）TSI电气超速保护；（4）超速保护； 除此之外，有趋势管理、操作记录、报表等孤网运行控制功能；与管理网连接方便，可提供OPC接口；适应日常运行管理需求，可提供100点以上测点。 2.2液压控制系统 目前，利时公司的B400系列自容式液压泵站和自容式电液执行机构已经应用在液压控制系统中，其工质采用的是高压抗磨液压油，而且是无毒环保的。 液压控制系统包括：保安系统、供油系统以及伺服油动机。用电液伺服油动机替换调节阀油动机是液压控制系统的主要工作内容。电液伺服油动机主要由调节阀油动机、电液伺服阀、电子控制装置的硬件伺服模块以及冗余LVDT位移馈等组成，是一个电液随动式系统。蓄能器、电加热器、滤油器以及EH冗余油泵组成了自容式高压抗磨油供油系统，其采用的是独立油源。 而不锈钢隔离阀、单向关闭阀电磁阀、主汽阀电磁阀、OPC快关电磁阀以及AST遮断电磁阀组成了保安系统。 油泵电机组冗余配置，自容式液压泵站集成度高，结构紧凑，两套油泵互为备用。为了保证供油的可靠性，当调节油系统压力偏低

汽轮机控制系统操作说明DEH资料资料全

汽轮机控制系统（DEH）设计及操作使用说明 汽轮机

300MW机组DEH系统说明书 DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包括：工程师站、操作员站、控制器等。 一、DEH系统功能 汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH)，提供了以下几种运行方式： 操作员自动控制 汽轮机自启动 自同期运行

DCS远控运行 手动控制 通过这几种运行方式，可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。 1．基本控制功能 工程师站和操作员站的画面是主机控制接口，它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开CUSTOM GRAPHIC窗口，运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口，选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮，在OPERATOR STATION PROGRAMS菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮，在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图号，再按DISPLAY按钮，就能调出所需的图形。 1.1 基本系统图像所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的区域，包括一般信息，页面特定信息。

1.2 一般信息 1.2.1 控制方式—用来表示机组目前所有的控制方式。这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。 1.2.2 旁路方式－DEH提供一个旁路接口，可以调节再热调节汽阀，以便与外部的旁路控制器相配。运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式。 1.2.3 控制设定－主要显示实际值、设定值、目标值和速率。实际值、运行机组的实际转速或负荷将被显示，数据被调整为整数。设定值显示在系统目标变化过程中当前所要达到的目标值。速率显示设定值向目标值变化的快慢。目标值显示转速或负荷变化最终要求的目标。当设定值向目标值变化时，为了指示变化在运行中，HOLD （保持）将变成GO（运行）。当设定值等于目标值时，设定值旁边将没有信号。

汽机控制器

汽机控制器相关介绍 (B厂发电部一值刘期飞) 汽机控制器是DEH的核心部分，它接受启动装置，转速设定，应力控制，遥控负荷，负荷设定，最大负荷，升速率，主汽压力的指令与限制。同时通过改变主汽阀和调节汽阀的位置，从而改变机组进汽量，完成对汽轮机的转速及负荷实时控制，还可以参与电网一次调频、同步并网、甩负荷控制功能。西门子汽轮机还可以实现真正意义上的汽轮机自启动，完全可以做到一键启机。 下面就汽机控制器相关功能做简要介绍： TAB启动装置:启动装置实际上是一个设定值调整器，它不仅能根据设定值的不同，巧妙地对汽机进行复置，而且还具备保护功能。启动装置提供一个模拟量信号去一个低选逻辑。在起动前，当遮断信号释放时，启动装置将阀位信号置零，保证调节阀可靠关闭。在起动时起动装置的信号开始升高，使转速控制器进行转速控制，当汽机达到正常速度，并且发电机已同步，起动装置设定在100%位置，这样TAB启动装置控制器信号不再受限制。

功率负荷不平衡控制功能动作原理:当发电机负荷瞬间减少(变化率大于32.2%/10 ms)且发电机功率与机械功率的差值大于40%额定负荷时功率负荷不平衡控制动作, 通过CV的快关电磁阀( FASV)将CV 快速关闭,以抑制汽机超速，在触发条件消失后,功率负荷不平衡信号将保持3s后复位,CV的快关电磁阀失电,调门重新开启。 高压压力控制器:高压压力控制器用于控制主蒸汽压力。控制方式分限压控制和初压控制两种。限压方式一般用于炉跟踪，一方面可在主蒸汽压力下降到极限值时限制汽机负荷，使压力不致下降太多，另一方面也可充分利用锅炉蓄能，保证机组负荷稳定。而初压方式一般用于机跟踪运行方式，它调整主蒸汽压力，使其压力保持稳定，但负荷波动量较大。 转速负荷控制器:转速负荷控制器是汽机控制器的核心，在并网前机组启动阶段，转速负荷控制器控制汽机升速，并在临界转速区对缸温、轴温及升速率进行控制，使转速大于一定值,同时还接受应力的指令，进行升速率限制，保证温度裕度大于允许温度30摄氏度，从而维持机组顺利升转速至额定转速。在机组并网后，转速负荷控制器接受来自操作员站的负荷设定值、负荷升速率、最大负荷设定值等信号，完成对负荷的控制，还可以根据需要进行调频。注意一点，在汽轮机并网情况下依然

12MW直接空冷抽汽式汽轮机数字电液调节系统 宋晓东

12MW直接空冷抽汽式汽轮机数字电液调节系统宋晓东 发表时间：2017-12-23T21:20:27.833Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：宋晓东 [导读] 摘要：本文介绍了包钢集团宝山矿业有限公司CZK12-3.43/0.981-1型12MW直接空冷抽汽式汽轮机的数字电液调节系统（简称DEH）的结构、原理、及汽轮机控制方式，同时对汽轮机紧急跳闸保护系统（简称ETS）、汽轮机监视仪表系统（简称TSI）、超速保护等进行介绍。 （包钢集团宝山矿业公司热电作业部内蒙古包头市 014010） 摘要：本文介绍了包钢集团宝山矿业有限公司CZK12-3.43/0.981-1型12MW直接空冷抽汽式汽轮机的数字电液调节系统（简称DEH）的结构、原理、及汽轮机控制方式，同时对汽轮机紧急跳闸保护系统（简称ETS）、汽轮机监视仪表系统（简称TSI）、超速保护等进行介绍。 关键字：DEH-NTK ETS TSI 汽轮机 AST电磁阀 OPC电磁阀 103%超速 110%超速 包钢集团宝山矿业有限公司2#汽轮机为南京汽轮机厂生产的CZK12-3.43/0.981-1型12MW直接空冷抽汽式汽轮机，该机组控制系统为DEH-NTK数字电液调节系统，是南京汽轮机厂与南京科远自动化公司共同研究自主开发的一种电调系统。 其数字电子部分由一个电子控制柜及操作员站等组成，该系统设备将DEH、ETS一体化设计，运转层上汽机信号的监测控制和保护全部进入DEH系统从而实现控制、监测和保护一体化，同时控制系统重要参数在线可调，极大方便了运行人员。 DEH装置将现场信号（转速、压力、行程等）通过输入卡件处理后送到DPU进行运算，并将运算的结果通过输出卡件送到现场设备完成控制任务。 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。同时DEH控制系统还将控制供热压力或流量。 DEH系统通过电液伺服阀分别控制高、低压阀门，从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的。 机组在升速过程中（即并网前），DEH控制系统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。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，作为转速的反馈信号，与转速设定值进行PID运算，输出油动机的开度给定信号到伺服卡。此给定信号在伺服卡内与油动机位置反馈进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，调整油动机的开度改变进汽量，从而控制机组转速。在此过程中，操作人员可设置目标转速和升速率。 DEH有如下几种运行方式： 一、操作员控制：这是最常用的运行方式。这种运行方式下可以进行以下操作：转速控制、功率控制或阀位控制、主汽压力控制、抽汽控制(适用于可调整抽汽机组)等。 二、手操盘手动：手操盘手动运行方式是紧急状态下手操盘通过硬接线（开关量）控制伺服卡最终控制阀门开度。 三、协调控制：协调控制运行方式是DEH在阀位方式下接受协调指令开关调门脉冲（或模拟量）的控制方式。 ETS保护系统工作原理 ETS即汽轮机紧急跳闸保护系统，用来监视对机组安全有重大影响的某些参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，实现紧急停机。 ETS系统具有各种保护投切，自动跳闸保护，首出原因记忆等功能。 当停机条件出现时，ETS可发出汽机跳闸信号，使AST电磁阀动作，实现紧急停机。 TSI系统工作原理 TSI汽轮机监视仪表系统，用来在线监测对机组安全有重大影响的参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过DEH和ETS控制汽机实现安全停机。 DEH-NTK系统对TSI系统有两种处理方式，一种是采用专用卡件可接受TSI传感器信号并通过软件进行分析处理用于测量显示和报警保护。另外一种是通过DEH的AI和DI通道采集独立的TSI系统的模拟量和开关量输出。 DEH控制系统功能及逻辑条件 一、挂闸 （1）自动挂闸：挂闸即机组恢复，主汽门打开，可以开始冲转。机组准备判断挂闸的条件为：主汽门行程开关不在关的位置、启动油压已建立、主汽门行程大于50%三个条件中至少有两个条件成立且解列时转速通道未发生全故障。 （2）界面手动挂闸：可以实现远方挂闸，挂闸动作依靠挂闸电磁铁得电建立复位油实现。 二、整定伺服系统静态关系（拉阀试验） 整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0～100％升程0～100％。 油动机整定在DEH-NTK操作员站上操作，通过界面上的拉阀试验进行。允许整定条件为：需同时满足：（1）转速低于500转；（2）机组未并网；（3）“阀位标定试验投入”按钮按下。 三、启动前的控制 汽轮机的启动过程，对汽缸、转子等是一个加热过程。为减少启动过程的热应力，适用于不同的初始温度，应采用不同的启动曲线。 DEH在每次挂闸时，可根据汽轮机汽缸壁温的高低选择热状态，参考范围：冷态（T＜150℃）、温态（150℃T＜300℃）、热态（300℃T＜400℃）、极热态（400℃T）。 四、升速控制 在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。 在给定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入临界转速区时，自动将升速率改为600r/min（可设定）快速通过临界区。在升速过程中，通常需对汽轮机进行中速、高速暖机，以减少热应力。

汽轮机数字功频电液调节系统特点1

一、汽轮机数字功频电液调节系统特点？ 答：有以下三点：1、采用功率与频率双参数调节回路；2、采用电子、液压组合装置；3采用数字控制技术。 二、影响调节系统动态特性的主要因素有那些？DEH系统中采用抗燃油有何价值？ 答：主要因素有：1、转子飞升时间常数Ta,2、中间容积时间常数Tv；3、油动机时间常数Tm；4、迟缓率ε；5、转速变动率δ。 采用抗燃油有利与提高调节系统，保护系统的设计工作油面，在保证油动机足够提升力倍数的情况下，减少油动机活塞面积，从而减少油动机时间常数，改善系统动态特性。 三、如何利用频差校正器来调整一次调频性能？ 答、1、改变频率死区大小，2、改变调频区曲线的斜率，3、改变限幅段的幅值。 四、上汽1000MW汽轮机在变压阶段如何动态快增功率、快速减功率？ 答：动态快增功率时，补气阀暂态快开，流量上升，功率上升，与此同时，锅炉积极增升压力，随着锅炉的压力的逐渐的升高，补气阀逐渐关小，当主汽压力升高到“位”时，补气阀关闭至零。动态快减功率时，全开的调节阀暂态关小，流量下降，功率下降，与此同时，锅炉积极调降压力，随着锅炉的压力的逐渐的下降，调节阀逐渐开大，当主汽压力下降到“位”时，调节阀恢复至原状。 五、结合汽轮机受热特性，说明冷态滑参数启动要点？说明DEH升功率参数有哪些？ 答：冷态启动分三个阶段： 1、冲转前的准备阶段：所有的机械设备安装完好，所有的电气及热控装置安检检验合格，与启动相关的设备及系统处于待启动状态。 2、冲转升速阶段：当气压、温度、真空达到冲转参数后，调用DEH系统的转速调节回路，据启动曲线用动态转速给定值指令来升速，同时进行分段进行暖机，工况满足升速至同步转速。升速过程要监视胀差，振动，瓦温，油温，汽温，凝汽器真空等参数。 3、并网加载阶段：全速后，并满足了并网三个条件，电压、频率、相位，机组并网，机组自动立即升高到设定的初负荷，DEH由转速调节主回路自动切换到功率调节回路，利用动态功率给定值指令分阶段升功率。升功率时应注意热应力、机组差胀、轴向位移等状态参数的监视。 DEH升功率参数有：目标功率和速率。 六、电网频率变化的原因是什么？为什么参与电网一次调频的调节系统都引入了机组转速信号？ 答：频率变化的原因是：电网能量供求关系的不平衡。当供大于求时，系统频率上升，即机组转速上升，否则反之。由此可知机组的转速变化情况就能直观反映出电网能量供需的变化趋势，所以要引入转速信号。 七、试给出DEH系统功率—频率调节方块图，阐述功—频自动调节原理，功率手动调节原理？ 图略 答：功—频自动调节原理可通过6步分析法来分析： 1、系统控制方式：自动 2、系统结构组成：子，主回路闭环。 3、系统初始状态： 子回路：△V=0 即：Vg-Vh=0 主回路：△P=0 即：（P*+Pn）-Ph=0

汽轮机数字电液控制系统(DEH)复习要点(精编版)

汽轮机数字电液控制系统(DEH)复习要点（精编版） 第一章 1、汽轮机调节系统经历的阶段：机械液压调节系统MHC、电气液压调节系统AHC、模拟电液调节系统AEH、数字电液控制系统DEH。 2、一个完善的汽轮机控制系统包括：监视系统、保护系统、控制系统、热应力在线监视系统、汽轮机自启停控制系统、液压伺服系统。 3、一次调频：在电网负荷变化以后，机组按其静态特性曲线改变自己的实发功率，以减小电网频率波动的幅度，从而达到新的平衡，并且将电网频率的变化限制在一定的限度之内。二次调频：在机组并网运行时，通过改变负荷目标值可以改变汽轮机的功率使各台机组承担给定负荷，调整电网频率以维持电网周波稳定。区别：①一次调频是按并列运行机组的静态特性自动分配负荷，快速，有差，存在于电网周波变动的动态过程之中。而二次调频要靠同步器人为地进行；手动，慢，无差，从时间上看是始终存在的。②并列运行的机组通常都参与一次调频，但一次调频通常不能保持电网周波不变而只能减小周波变化的程度。③一次调频可以认为是暂态的。即当电网负荷变化后，二次调频来不及立即保证电网有功功率的供求平衡，暂时由一次调频来维持电网周波不致有过大变化而造成严重后果，当二次调频使周波恢复正常后，一次调频作用便消失。 4、中间再热机组的调节特点：①中低压缸功率滞后：负荷变化时，由于中低压缸功率的滞后，降低了一次调频能力，可以采用高压气门动态过开来补偿；②甩负荷是超速：甩负荷时，为防止再热器蓄汽量使汽轮机超速，应同时关闭高中压汽门；③机炉动态特性不同，机快炉慢：采用协调控制；④只能单元制运行：旁路系统解决机炉流量不匹配的问题。 第二章 1、DEH系统运行方式：二级手动、一级手动、操作员自动、汽轮机自动。 2、根据再热汽轮机DEH系统的调节原理图说明①特点：转速回路：实现一次调频功能，切除转速回路后，限制一次调频的能力；功率回路：保证了输出严格等于给定值，细调。调节过程慢，具有对外扰迅速响应的能力；调压回路：促进控制过程的快速性，受扰时反应较快，不能使功率严格等于给定值，起粗调作用，具有对内外扰迅速响应的能力。②如何抗内扰：DEH在抗内扰是，例如主汽参数降低，则输出功率下降，由于功率给定与功率反馈输出正偏差，要求调节汽阀开大，使输出功率等于功率给定值，系统达到平衡，因此，系统具有很强的抗内扰能力。内外回路均具有抗内扰能力。③如何实现高调门动态过开：通过PI1调节器实现过调，当外界负荷变化时，由于中低压缸的功率滞后。调节器的输入偏差不为零，则不断地发出开阀信号，是高调门动态过开，直至偏差为零。 3、负荷控制阶段调节汽阀自动方式：操作员自动控制方式OA（在该方式下，系统接受操作员输入的目标负荷及其速率，并进行控制）、遥控方式REMOTE（在该方式下，系统接受协调控制CCS或负荷调度中心ADS输入的目标负荷及其速率，并进行控制）、自动汽轮机控制方式ATC（计算机按照预定程序自动给出转速和负荷目标值和其变化率）、电厂计算机控制方式PLANT COMP、电厂限制控制方式。 4主汽压力控制方式TPL：该方式在主汽压力下降时限制汽轮机的负荷，避免锅炉汽压急剧下降。外部负荷返回控制方式RB：该方式主要是考虑辅机故障。如：在给水泵和风机跳闸的情况下，系统将以一定的速率去关小调节汽阀，知道故障消除为止。 5、反调现象及消除：甩负荷时进汽阀在关闭过程中还有蒸汽进入汽轮机，这些剩余蒸汽的热能将全部变为动能，使机组仍有超速的危险。若功率给定未同时切除，在该情况下，转速

汽轮机数字电液调节系统的基本工作原理

DEH 的基本工作原理 DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的和功功率，从而满足电厂供电的要求。对于供热机组DEH控制还将控制供热压力或流量。 DEH系统设有转速控制回路，电功率控制回路，主汽压控制回路，超速保护等基本控制回路以及同期，调频限制，信号选择，判断等逻辑回路。 DEH系统通过电液伺服阀控制高压阀门，从而达到控制机组转速，功率的目的。 机组在启动和正常运行过程中，DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增减指令，采集汽轮机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号，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。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，作为转速的反馈信号。此信号与DEH的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伺服卡。此给定信号在伺服卡内与现场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，汽机转速作为一次调频信号参与控制。在此回路下有两种调节方式： （1）阀位控制方式（功率反馈不投入。,）： 在这种情况下负荷设定是由操作员设定百分比进行控制。设定所要求的开度后，DEH输出阀门开度给定信号到伺服卡，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开度，以满足要求的阀门开度。在这种方式下功率是以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差，但这种方式对阀门特性没有高的要求 (2)功率反馈方式： 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调节输出阀门开度信号到伺服卡，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。投入功率控制要求阀门流量特性较好，否则将造成负荷波动。 汽轮发电机组来说，调节阀的开度同蒸汽流量存在非线性关系，

大乙烯裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原理和其使用

大乙烯裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原 理及其使用 张昊 （天津石化公司烯烃部，天津300270） 摘要：对天津100万吨/年乙烯装置裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原理及其使用详细的描述。 关键词：裂解气压缩机汽轮机、调节系统、控制系统 天津100万吨/年乙烯装置裂解气压缩机系统是目前同行业乙烯装置中最大的一套，而且采用国产设备，压缩机和汽轮机分别由沈阳鼓风机厂和杭州汽轮机厂制造，也体现了我国制造业的最高水平。其中杭州汽轮机厂制造的汽轮机产品代号为T7388，产品型号为EHNKS63/80/72，是高进汽参数抽汽凝汽式汽轮机，其性能参数如下： 参数 工况功率 kW 转速 r/min 进汽抽汽排汽 压力 MPaA 温度 ℃ 流量 t/h 压力 MPaA 流量 t/h 压力 MPa(a) 额定61853 4248 10.7 510 428 3.85 259.9 0.0135 正常50202 4125 392.2 259.9 能力62000 4234 428.4 259.9 最大连续：4460 调速范围：3398～4460 危急保安器动作： 电超速脱扣：4906 被驱动机最大连续转速：4460 r/min 转速调节： 该调节系统适合用于带抽汽压力调节、驱动压缩机的汽轮机，它的主要功能是对汽轮机的抽汽压力进行调节，并能根据需要对功率进行调节。转速调节 回路是汽轮机调节系统的基本环节，该回路主要由转速传感器（713、715）、 压力变送器（161）、数字式调速器（1310）、电液转换器I/H（1742、1743）、 油动机（1910、1911）和调节汽阀(0801、0802)组成。数字式调速器接受来自

数字电液控制系统

临沂发电厂5#机组控制工程 数字电液控制系统（D E H）设计及操作使用说明 上海汽轮机有限公司 2003．1

临沂电厂5#机DEH设计及操作使用说明书 临沂电厂5#机DEH控制系统为纯电调系统，采用FOXBORO公司I/A 硬件，液压部分为高压抗燃油，调节汽阀直接由DEH通过电液转换器进行控制。 DEH控制系统具有下列功能： ·转速控制 ·超速保护控制 · ATC控制 ·自动同期控制 ·功率控制 ·遥控控制功能 ·阀位限制 ·主汽压力低限制 ·遥控主汽压力低限制 ·高负荷限制 ·抽汽控制 ·一次调频 ·手动控制 一. 工作原理 DEH控制系统主要由两部分组成 ·DEH控制柜 ·液压系统 DEH控制柜接受现场输入如OPS（转速），MW（功率），TP（主汽压力）等信号，及运行人员通过CRT发出的指令，经过内部计算，送出GVSPT1-4，IVSPT1-2（调门控制信号），OPCO（电超速信号）等信号去控制电液转换器，电磁阀等现场设备，再通过液压执行机构—油动机，去控制各蒸汽阀门。 DEH控制信号详见输入输出I/O清单，液压系统、DEH控制柜详见控制逻辑图及传递图。 二.DEH的控制方式： 1.操作画面简介

正常运行时可以不使用键盘，用鼠标直接对CRT画面上的按键进行操作，供操作员监视操作的画面共有十三幅： ·总画面显示图 ·主操作画面（主控画面） ·轴承回油温度和轴振显示画面 ·热力分布画面 ·手操画面 ·模拟量IO画面（3福） ·数字量IO画面（2幅） ·趋势图Trend ·画面可以通过画面主菜单调用，也可在画面之间相互切换。 另外还有其它的试验画面。 2.控制方式简介 DEH有四种控制方式： ·手动控制方式（TM） ·自动控制方式（OA） ·ATC控制方式（ATC） ·遥控控制方式（ADS） ·同期控制方式（AS） 在自动控制方式下，可投入如下几种限制模式： ·主汽压力限制（TPL） ·遥控主汽压力限制（RTPL） ·阀门限制（VPL） ·高负荷限制（HLL） 手动控制方式时运行人员通过手操面板上的手动增减按键直接改变DEH输出（转速或负荷），是一种开环的控制方式；自动控制方式则通过CRT画面操作，改变转速/负荷设定值，对DEH输出进行闭环控制。各个方式相互切换均无扰动出现。 三.DEH控制及操作说明 自动控制方式（OA） 运行人员通过按手操面板上的复位按钮，进行复位。汽机复置后，主控画面上会显示“已挂闸”。 点击主控画面左上方的控制方式按钮，会弹出控制方式子画面，这时可选择采用何种控制方式。点击自动按钮，并在3秒内点击投入

汽轮机控制系统操作说明(DEH))

. 汽轮机控制系统（DEH）设计及操作使用说明

上海汽轮机有限公司

300MW机组DEH系统说明书 DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。系统的主要构成包括：工程师站、操作员站、控制器等。 一、DEH系统功能 汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH)，提供了以下几种运行方式：

?操作员自动控制 ?汽轮机自启动 ?自同期运行 ?DCS远控运行 ?手动控制 通过这几种运行方式，可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。 1．基本控制功能 工程师站和操作员站的画面是主机控制接口，它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。打开CUSTOM GRAPHIC窗口，运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。也可以打开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口，选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮，在OPERATOR STATION PROGRAMS菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮，在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图号，再按DISPLAY 按钮，就能调出所需的图形。 1.1 基本系统图像所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的区域，包括一般信息，页面特定信息。

操作说明书118.2MW数字电液调节系统(DEH)

118.2MW Digital Electro-Hydraulic (DEH) Control System Operation Description (SOD) 118.2MW数字电液调节系统（DEH） 操作说明书 Preliminary （初步） DESIGN: 设计： CHECK: 校对： APPROVE: 审核： Harbin Turbine Company Limited March , 2009 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 2009年3月

目录Table of contents 1. DEH装置投入前的准备工作 (2) 2. 启动前状态检查及操作 (2) 3. 进入DEH操作画面的方法 (2) 4. 挂闸 (3) 5. 开主汽门 (3) 6. 升速操作 (3) 7. 同期/并网操作 (4) 8. 阀位控制 (5) 9. 负荷控制 (5) 10. 主汽压控制 (6) 11. 遥控方式 (6) 12. 补汽控制 (6) 13. 自动方式下的几种限制模式 (8) 14. OPC功能和110%超速保护功能 (9) 15. 阀门试验 (11) 16. 阀门校验 (12) 17. 其它 (13)

马来西亚Bintulu电厂DEH系统使用的是北京ABB控制系统有限公司的SYMPHONY型集散控制系统。 1、DEH装置投入前的准备工作： 1.1 装置通电预热两个小时，检查各DPU及I/O端口工作是否正常,监测各测点电压输出 是否正常,开关量状态是否正常。 1.2 检查操作员站工作是否正常,包括通讯、点状态等。 2、启动前状态检查及操作： 2.1 操作员站上各指示参数的状态是否正确。 2.2 主汽门、补汽主汽门状态正确。 2.3 调节汽门指示状态应为零。 3、进入DEH操作画面的方法 在操作员站点击工具栏上的File Open进入DEH主画面，如图 1。在进入DEH的主画面后，可以通过主画面下的快捷按键调用不同的画面。