汽轮机数字电液控制系统DEH介绍及控制方式讨论(4)讲解
汽轮机数字电液控制系统DEH
介绍及控制方式讨论
一、DEH系统介绍
1、DEH系统各部分介绍
1．1、DEH系统慨述
汽轮机数字电液控制系统（Digital Electric-Hydraulic Control System，以下简称DEH）是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统，是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。现代DEH系统由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构，提高了控制精度，并且能够方便地实现各种复杂的控制算法。其执行部分由于采用了液压控制系统，具有响应快速、安全、驱动力强的特点。
1．2 、DEH系统计算机控制部分硬件配置
（1）基本控制计算机柜
主要由电源、1对冗余DPU、3个基本控制I/O站、1个OPC超速保护站及1个伺服控制系统站组成，完成对汽轮机的基本控制功能。转速测量卡（MCP卡）、模拟量测量卡（AI卡）、开关量输入卡（DI卡）、回路控制卡（LC卡）、开关量输出卡（DO卡）组成基本控制的信号输入部分。输入I/O卡件及重要信号均采用三选二冗余配置。由三块测速卡（MCP卡）和OPC卡组成超速保护控制功能块，基本控制DPU软件中，同时也具有OPC控制功能，达到硬件、软件的双重保护。由多块阀门控制卡（VCC卡）组成阀门伺服控制系统部分，每一块VCC卡用于一个阀门的控制，相互独立，在VCC卡件的设计上保证了即使在主机故障情况下，也能通过后备手操盘，手动控制机组阀门开度。
DPU主控制机是2台完全相同的、互为冗余的计算机组成。
DPU的整机面板如下图所示：
每台计算机有五个指示灯和一个电源钥匙开关，说明如下：
电源指示灯：接上电源，该灯亮，否则暗。
主控指示灯：当系统正常运行时，此时电源灯和运行灯都亮，如该机处于主控状态，主控灯亮；如处于跟踪和初始状态，主控灯暗。
运行指示灯：当计算机正在运行应用程序时，该灯亮。
停机指示灯：当应用程序出现故障或人为地不运行应用程序时，停机指示灯亮，运行指示灯暗。
组态指示灯：当对该DPU运行下装或拷贝组态时，该灯亮。
钥匙开关：该开关有三档：停机、运行和复位。
（2）基本控制端子柜
现场信号先接到端子柜，经端子板变换，通过内部预制电缆接到对应的I/O 卡件。另外，DEH仿真器与DEH的连接插头也在端子柜中。
（3）操作员站
由一台Pentium 3工业控制计算机和一台三星（20″）彩色显示器组成。操作员站是运行操作人员与DEH的人机接口。操作人员可通过键盘和鼠标，对DEH进行各种允许的操作。
（4）工程师站
配置与操作员站相同，可由热工人员通过工程师站对DEH控制系统进行组态、维护。可以在现场对系统进行在线或离线修改。同时，所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看。可用做操作员站的备用机。
1．3、DEH控制系统软件配置
DPU计算机上不接硬盘和软盘，所有软件都放在电子盘上。软件配置如下：（1） A盘中主要存放系统运行时不作修改的文件，所有DPU上各台计算机A盘上的程序是一样的。
（2） C盘中主要存放系统的配置和组态文件，这些文件在系统配置和运行时需要修改，各个DPU都不一样，主要有以下几个文件：
1．4、EH液压部分
EH液压系统包括供油系统,执行机构和危急遮断系统,供油系统的功能是提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构,执行机构响应从DEH送来的电指令信号,以调节汽轮机各调门开度.危急遮断系统是由汽轮机的遮断参数控制,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就关闭汽轮机全部进汽阀门,或关闭调门,以保证汽轮机的安全运行.
（1）供油系统
EH供油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路系统组成。
供油装置的工作原理：由交流马达驱动高压柱塞泵，通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入，从油泵出口的油经过压力滤油器通过单向阀流入和高压蓄能器联接的高压油母管将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。
（1）供油装置的主要部件
包括：油箱、油泵、控制块、磁性过滤器、蓄能器、冷油器、电器箱、浮子型液位报警装置、回油过滤器、抗燃油与再生装置、自循环滤油装置、自循环冷却系统、油管路系统（由一套油管及附件和四个高压蓄能器组成）。
（2）执行机构
电-液饲服执行机构是DEH控制系统的重要组成部分，它将计算机来的电信号转化为油信号来控制调门的开启。包括截止阀，滤网，伺服阀，位移传感器，快速卸荷阀，逆止阀等部件。
（3）危急遮断系统
为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的器轮机发生重大损伤事故，在机组上装有危急遮断系统。危急遮断系统监视汽机的某些参数，当这些参数超过其运行限制值时该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。包括四只AST电磁阀，两只OPC电磁阀，危急遮断控制块，两个单向阀，隔膜阀，空气引导阀等部件。
2、DEH控制系统框图（见图一）
二、DEH系统的特点：
1、EH液压系统的特点：
1、1、EH系统的优点
（1）配置一套抗燃油的独立油源，将原液压调节系统中的所有调节部套去掉，更换调节阀操纵座，在调节阀的操纵座上放置抗燃油油动机，直接拖动调节阀阀杆来调节阀门的开度。
（2）抗燃油纯电调系统由于其工作压力大大提高，提升力得到有效保证，对目前各种容量机组可以实现可变阀门管理，这一方面可以最大限度减少液压环节，提高动态调节品质。另一方面可以在机组启动运行的不同阶段进行全周进汽和部分进汽选择，使机组以更为经济的方式运行（母管制机组除外）。（3）控制用油的独立型和抗燃油的使用避免统一用油存在一定的油质干扰，最大限度消除了油质影响和火灾隐患。
（4）采用高压抗燃油EH液压系统能减小油动机关闭时间，能将甩负荷的转速超调量控制在不超标的范围内。
（5）液压调节系统的迟缓率高达0.3%～0.5%；故其调节精度高。
1．2、采用高压抗燃油EH液压系统的缺点：
（1）抗燃油是一种化学合成的三芳基磷酸脂液体。具有轻微毒性，不会自行分解，对环境有危害，废液不能简单掩埋，必需送交生产厂集中处理。
（2）在使用过程中高温环境会加速它的劣化，造成酸值升高和固体颗粒物的增多。酸值升高会对液压部件产生腐蚀，颗粒污染会使液压部件卡涩和磨损，这些问题是液压系统运行中的主要故障；
（3）因油动机体积小，部套体积和动静间隙较小，对抗燃油油质要求高；由于油压高，易造成压力油管路焊接处、管壁、蓄能器内胆破裂。
（4）抗燃油供油及再生装置的使用使系统更加复杂，系统价格、调试维护量、备品备件量以及相应费用都显著提高。
2、DEH控制系统的特点：
2．1、汽轮机数字电液调节系统，有着液压调节系统无可比拟的许多优点，其DEH--ⅢA型纯电液调节系统突出的优点表现在以下几个方面：
（1）DEH---ⅢA电液调节系统具有快速、准确、灵敏度高的特点，其迟缓率不大于0.06%，而模拟电液调节系统的迟缓率为0.1%，故其调节精度高。在蒸汽参数稳定的情况下，可以保证功率偏差小于1MW，转速偏差小于1r/min。
（2）DEH---ⅢA电液调节系统为多回路，多变量调节系统，综合运算能力强，具有较强的适应外界负荷变化和抗内扰能力，可方便地实现机炉协调控制，有利于电网的稳定运行。
（3）DEH---ⅢA电液调节系统，能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于
给定值，静态特性良好。机组甩负荷时，由于功率回路的切除可以防止反调，使汽轮机的转速迅速稳定在3000r/min上。电液调节系统的动态飞升转速较液压调节系统减少一个速度变动率值，所以其动态振荡少，飞升转速低，动态特性很好。发电机甩负荷掉闸后，机组的动态飞升转速能控制在3140rpm以下，这说明DEH 控制系统可以有效地抑制机组的动态飞升。
（4）DEH---ⅢA电液调节系统可提供调频、带基本负荷、定汽压、定功率和机炉协调等多种运行方式。而液压调节系统在这方面却受到了很大的限制，这就使机组的工况适应性大大提高。
（5）利用计算机可方便地实现厂级集中控制和远方遥调控制，可在线修改各种调节参数，有利于自动化水平的提高。
（6）可以降低热耗，提高机组的经济性。增加阀门管理功能，在启动过程中及低负荷工况下，可以实现全周进汽，以便于机组暖机或减少金属热应力；在大负荷运行时，可以实现喷嘴调节方式，以减少不必要的节流损失；此外，DEH还具有电子凸轮效应，使阀门的开启更加线性化；能够合理地设置调速汽门的重叠度，提高了机组的热经济性。
（7）由于DEH---ⅢA控制系统的硬件采用积木式结构，系统扩展灵活，维护测试方便，也便于采用冗余控制手段与保护措施。
2．2、 DEH控制系统的主要功能
DEH控制系统具有自动调节、监视、保护等功能。
2．2．1、自动调节功能
DEH控制系统就其自动调节功能来说，它是多参数、多回路的反馈控制系统。其功能环节主要有：给定部分、反馈部分、调节器、执行机构、机组对象等。
给定部分：DEH控制系统接受不同方式给出的指令，进行运算及控制
（1）给定方式：操作员给定，通过人机接口站的键盘和鼠标，输入数据及控制方式；遥控给定通过I/0接口输入。
（2）给定内容：转速、功率、主汽压的目标值和变化率。
（3）数值运算回路：（如下图）
目标值是需要达到的最终目标数据，给定值是控制回路中当前的输入值。在闭环情况下，任何时候实际值应跟踪给定值。
基本控制测量参数主要有：转速（WS）、功率（MW）等。
信号测量环节如下图所示：
为了提高可靠性，功率、调节级压力、主汽压都是由变送器送到三块模拟量
采集板进行A/D转换，三路转换信号在计算机内三选二后进入控制回路。转速信号是用三个变送器分别送三块MCP板，转换后，在计算机内进行三选二，再进入控制回路。所有模拟量输入都有隔离放大器进行隔离。
基本控制开关量如：挂闸（ASL）、并网（BR）等均由二路或三路现场信号输入，DEH中由三个不同通道输入，进行三选二处理。
检测回路：二级隔离回路。输入和输出开关量都是常开，无源触点，闭合有效。检测回路如下图所示：
伺服控制回路：
DEH--ⅢA的控制输出，最终由阀门管理程序分配到各个阀门，给出每个阀门的开度指令，阀门开度指令送到每个阀门控制卡（VCC卡）。阀门控制卡中的阀门伺服控制回路原理如下图所示：
其中：OFFSEL---偏置调整、G---回路总增益
LVDTG---LVDT增益调整、LVDT0---LVDT0增益调整
每个调门有一个伺服回路控制卡（VCC卡），典型的200MW机组共8块。
工作原理：DEH输出的信号首先经函数变换（凸轮特性）到VCC卡，转换为阀位指令，经功率放大输出去控制伺服阀油动机。油动机位移经LVDT变送器转换为电压信号反馈到综合放大器与阀位指令相比较，当其两者相等时，油动机稳定在某一位置上。
调节器及控制对象
由以上的给定及输入，即可构成DEH的调节回路。调节器输出最终转换为伺服系统指令，由伺服系统控制油动机，从而控制阀门的开度，最终达到控制汽轮机转速及功率的目的。
主要自动调节功能如下：
（1）汽机转速控制
（2）自动同期控制
（3）负荷控制
（4）一次调频
（5）协调控制
（6）快速减负荷
（7）主汽压控制
（8）单、多阀（顺序阀）控制（纯电调系统）
（9）阀门试验
（10）OPC控制
（11）汽轮机程控启动
（12）甩负荷工况控制
（13）双机容错
（14）手动控制
2．2．2、监视功能：
现场来的信号和DEH的数据，通过数据高速公路直接送到操作员站和工程师站，再由操作员站PC机将处理过的信息送到CRT显示和打印机上打印。打印机能够完成各种画面打印、越限报警打印以及事故追忆打印等。DEH控制系统操作员站提供了监视汽机运行状态的典型画面，所有画面均可由用户很方便的进行添加和修改，包括事故追忆内容等。主要有以下功能：
（1）对各种参数实时显示
（2）报警一览及报警历史
（3）实时趋势和历史趋势
（4）报表生成及打印
（5）操作员行为记录
（6）SOE记录
（7）自检功能
2．2．3、DEH系统的连锁保护
（1）OPC（103%超速保护）系统
机组超速保护系统（OPC），有两条回路可以启动。原理图如下图：
1、调节级压力IMP>30％，即机组运行在30％负荷以上时，油开关（MGB）
跳闸信号同时出现时，启动触发器，输出OPC全关信号去关GV、IV。延时3s—4s后，转速n<103％，触发器复位。
2、任何情况下，只要转速n>103％，关GV、IV, n<103％时恢复。
注：转速和压力信号由硬件板MCP检测和逻辑判断。为了提高可靠性，OPC 控制逻辑采用三选二方式。另外OPC信号或ETS动作信号还可以直接送到伺服控制回路，通过电液伺服阀将阀门关闭，防止机组超速。电磁阀回路阀门关闭时间为0.2—0.3s，能有效防止机组超速。
3、103%超速电磁阀工作原理：两只OPC电磁阀并联，这种结构是为了提
高系统的可靠性。正常运行时，OPC电磁阀线圈失电电磁阀关闭，封锁了超速母管的泄油通道，使高压调门和中压调门的执行机构活塞下的油压建立起来，当机组出现全甩负荷或转速大于103％额定转速时，超速保护控制器激励两只OPC电磁阀，阀门开启释放超速母管压力油，引起泄荷阀泄油，快速关闭调节阀门（GV和IV）。
（2）ETS（110％超速保护）系统。
为了防止汽轮发电机在运行过程中，因设备工作异常而导致汽轮机重大损伤事故，DEH系统建立了危急遮断系统，当有危急机组安全的事故发生，危急遮断系统可及时动作，通过操作自动保护系统的执行部件（四只AST电磁阀），关闭进汽阀门，实现紧急停机。自动保护系统执行部件在EH油系统中，将自动保护系统的控制信号（危急遮断系统）转化成液压油信号，关闭阀门。包括四只AST电磁阀、两个单向阀和压力开关等。
AST电磁阀：四只AST电磁阀采取并、串混联形式安装以提高系统的可靠性，避免误动作和拒动作.AST电磁阀是内外两级导阀，机组正常运行时，通电线圈受激励关闭内导阀，经节流后的EH抗燃油作用于导阀活塞上，以关闭外导阀，封闭了自动停机危急遮断母管上的抗燃油泄油通道，使所有阀门执行机构活塞下的油压建立起来，以便进行各种控制。当机组运行工况异常时，危急遮断系统切断AST电磁阀的电源，内导阀打开，AST自动停机母管压力油泄油，关闭高压主汽门和中压主汽门，连接自动停机母管和母管的两个单向阀，在自动停机母管泄油的同时也泄放了超速母管的压力油，导致高压调门和中压调门的关闭，从而实现了汽轮机停机的自动保护。
AST电磁阀两串两并安装，动作状态可由63-1/ASP和63-2/ASP两个压力开关显示：
20-1/AST与20-3/AST并联，任意一个动作则63-1/ASP动作
20-2/AST与20-4/AST并联，任意一个动作则63-2/ASP动作
AST电磁阀和压力开关安装示意图如下：
其中：63-1/ASP（ASP-1压力开关）整定为压力≥9.5Mpa动作
63-2/ASP（ASP-2压力开关）整定为压力≤4.2Mpa动作
单向阀：单向阀位于自动停机母管（AST）和超速保护母管（OPC）之间，在危急遮断母管泄油时，也会导致超速保护母管泄油，最终的结果是关闭所有进汽阀门（高、中压主汽门和高、中压调门）；如果是超速保护母管泄油，单向阀则维持危急遮断母管油压不变，高、中压主汽门仍处于正常位置，只关闭高、中压调门。隔膜阀：隔膜阀连接了危急遮断母管于无压力回油管，它受控于润滑油系统。机组处于机械超速或手动遮断指令时，润滑油母管的油压降低，隔膜阀在其内部弹性力的作用下，使危急遮断母管于无压力回油管接通，泄放危急遮断母管（AST）的压力油，关闭所有进汽阀门，从而达到停机的目的，维护机组的安全。隔膜阀装于前轴承座的侧面，当汽轮机正常运行时，润滑系统的透平油通入阀盖内隔膜上面的腔室中，克服了弹簧力，使阀保持在关闭状态，堵住了危急遮断母管通向无压力回油管的通道。
（3）油泵互为备用连锁
为提高EH油系统的可靠性，采用两台EH油泵方式。正常运行时一用一备，当EH母管油压力降到11.2Mpa时，压力开关63/MP动作，启动备用油泵。保证EH 油系统压力稳定。
其中：63/MP压力开关（油压低联动备用泵压力开关）整定为压力≤11.2Mpa时动作。
（4） EH油压低停机保护。
当EH油系统油压降到9.5Mpa时压力开关63-1、2、3、4/LP动作，停EH油泵，并且AST电磁阀动作，所有阀门快速关闭，汽轮机停机。63-1、2、3、4/LP是4个压力开关，都整定为压力≤9.5Mpa时动作。
（5）温度联锁
当EH油箱内温度低于20摄氏度时，温度开关23/EHP动作，禁止启动EH油泵，并联锁启动电加热器。
温度开关23/EHP整定为温度≤20摄氏度动作。
（6）液位联锁
当EH油箱液位≤200mm时，液位开关71/FL1-4动作，停EH油泵。
71/FL1-1和71/FL2-1液位开关整定为≥560mm动作，油位高报警；
71/FL1-2和71/FL2-2液位开关整定为≤430mm动作，油位低报警动EH油泵，71/FL1-3和71/FL2-3液位开关整定为≤300mm动作，油位低低报警71/FL1-4和71/FL2-4液位开关整定为≤200mm动作，用于油位低低遮断，动作后停EH油泵。
三、DEH系统控制方式
1、DEH正常运行方式
1．1、DEH系统有四种基本运行方式：
a、操作员自动操作（自动）--这是主要的的运行方试
b、汽轮机自启动（程控）
c、遥控自动操作
d、手动操作
（1）操作员自动操作（自动）方式
操作员自动操作（自动）简称为自动，这是电厂运行人员控制汽轮发电机组的主要运行方式。在该方式下，操作员可进行如下控制：
a、在汽机升速期间，可以确定或修改汽轮发电机组的升速率和转速目标值。
b、可在任何转速和负荷下进行保持（临界转速和初始负荷以内除外）
c、当机组到达同步转速时，可投入“自动同步”。
d、可以进行各种保护试验。（OPC、超速和严密性试验）
e、在机组并网运行后，可随时机组的负荷目标值及变负荷率。
f、可根据实际运行情况决定是否投入功率回路和调节级压力回路
g、在并网后，可投入转速回路（一次调频）。
h、可投运遥控操作。
i、可进行单阀/多阀的切换。
j、可进行阀门全行程试验和松动试验。
k、可以投入TPC（主汽压）
l、可以投入高低负荷限制
（2）汽轮机自启动（ATC）方式
汽轮机自启动的目的在于保护汽轮发电机组安全正确地启动和加负荷。ATC 程序能自动完成下列功能：
a、从冲转到达到同步转速自动进行。
b、根据汽轮机制造厂提供的启动曲线及临界转速等设定升速率、确定暖机
时间、自动进行阀切换。
c、条件允许时可自动投入自动同步和并网。
d、并网后由机组的状况，确定升负荷率或进行负荷保持、报警等。
（3）遥控自动操作方式
一般情况下，都在操作员自动方式下投入遥控操作，一旦投入遥控，
DEH的目标值就由遥控源来控制，由DEH根据遥控指令进行控制。但运行人员能在任何时刻再按响应的“遥控”键退出遥控。
a、自动同步
“自动同步”是一种特殊的遥控操作，在这种方式中，依靠“自动同步增”和自
动同步减“的触点输入来调整转速目标值和给定值，直到汽轮发电机达到同步转速，自动并网。采用这种方式，控制系统必须满足下列条件：
（1）DEH处于“自动”或“ATC控制”方式。
（2）DEH处于“高压调门”控制方式。
（3）主变开关断开（未并网）。
（4）自动同步允许触点闭合。
（5）汽机转速在同步范围内。
在该种方式运行期间，如果主变开关闭合或“自动同期控制允许”触点断开，控制系统会自动从“自动同步”切换到“操作员自动”方式运行。如遇控制系统切换到“手动操作”则自动终止“自动同步”运行方式。
b、遥控（CCS协调）
协调控制是DEH装置最主要的一种遥控方式，如要采用这种方式，必须满足下列条件：
（1）DEH必须运行在“自动”方式
（2）并网油开关必须闭合
（3）遥控允许触点必须闭合
上述条件满足后，按下“遥控”按钮，灯亮，表示控制装置已投入协调控制方式，同时送出“遥控投入”触点至CCS控制装置，DEH接收CCS来的负荷增、负荷减脉冲。此时，操作员已无法改变负荷的目标值和变负荷率。
（4）DEH的手动操作方式
1、当计算机基本控制DPU或阀门控制VCC卡故障，DEH自动切到“手动”此时应当将“自动/手动”钥匙开关切向“手动”位置，方可进行手动操作；检修人员将故障消除后，DEH可重新切到“自动”，将钥匙开关置“自动”位置，在DEH操作画面中按“自动”按钮，即可切至“自动”方式；
2、DEH在“手动”状态下，按硬操盘高、中调门增、减按钮控制机组负荷
或转速。
1．2、操作员自动操作（自动）方式下的DEH系统的正常启动
（1）启动一台抗燃油泵，检查运行情况应正常，EH油压在11.3-14Mpa之间，EH油温在40-50摄氏度；
（2）检查各蓄能器气囊充压正常，对蓄能器进行充油；关闭蓄能器放油门，缓慢开启进油门，检查蓄能器各部无漏油现象。
（3）分别启动滤油泵和冷却油泵，检查其运行应正常，停运备用。
冲转与升速
（1）挂闸
a、将“自动/手动”钥匙置于“自动”位置，按“自动”按钮，按“挂闸”按钮。
b、检查DEH操作画面上“挂闸”灯亮，表示挂闸成功。
（2）摩擦检查
a、按“高调门控制”按钮；
b、按“摩擦检查”按钮，灯亮，表明正处于摩擦检查方式，DEH自动置目标值到500转/分，进行灯亮，并自动冲转升速，DEH内部设定升速率为100转/分，
升速至500转/分时，DEH 自动置目标值到“0”，机组惰走，由运行人员进行检查，检查完毕后，再按“摩擦检查”按钮则退出
（3） 升速暖机
a 、 按“高调门控制”按钮；
b 、 按“目标值”按钮，输入目标值“500”；
c 、 按“升速率”按钮，输入“100”，确定升速率100转/分；
d 、 按“进行”按钮，机组自动生速至500转/分，此时“进行”灯灭；
e 、 500转/分全面检查结束，设定“目标值”为1350转/分，再按“进行”按钮，机组自动升速至1350转/分，进行中速暖机，中速暖机转速可根据机组当时情况确定在1200-1350转/分；
f 、中速暖机结束，设定“目标值”为3000转/分，再按“进行”按钮，机组自动升速至3000转/分；在此过程中，当目标值通过临界转速区时，系统自动设置升速率为最大值。此时设置其它转速目标值无效，保证汽
轮机以最快的速度通过临界转速区，其过临界转速的升速率设置在程序
中，为500转/分；
（4） 并列
通知电气并列，DEH 操作画面中按“自动同步”按钮，“自动同步”灯亮，此时DEH 控制机组转速跟踪网频，即可并列；
（5） 带负荷
a 、 发电机并列后，DEH 自动使机组带上5%左右的初始负荷；
b 、 设定升负荷率，负荷目标值，开始升负荷；
2、DEH 系统正常运行的维护
1、 硬件自检
在DEH 操作画面中，打开“自检”画面，可对DEH 硬件状态进行检查，
如下图：
主控DPU 跟踪DPU 初始DPU MMI
线站点 网络正常 脱网
五种颜色表示各节点的状态：
DPU 主控状态：绿色
DPU 跟踪状态：蓝色
DPU 初始状态或处于组态状态：黄色
人机接口MMI在线工作状态：粉红色
离线站点：红色
每个节点有两根细线或实线与适时数据网络相连
两条实线：双网工作
一条实线，一条虚线：单网工作，实线网正常，虚线网故障
两条虚线：该节点与适时数据网脱离，该状态绝对不允许
2、超速试验
机组做超速试验时，转速目标值可以设定到103%（3 090 r/min）、110%（3 300 r/min）。103%超速试验，机组在3 090 r/min转速动作，高调门、中调门全关；110%超速试验，机组在3300 r/min转速动作，AST信号触发使主汽门、调门全关，紧急停机。机械超速试验，应闭锁103%、110%试验逻辑不被触发，机组转速升到机械超速触发点。在操作员自动方式下，甩负荷试验（油开关跳闸），一般触发OPC动作，调门全关，自动调节转速恢复到3 000 r/min。
3、阀门试验
在机组正常运行期间，需要定期对阀门进行松动试验，以检验阀门是否卡涩，避免因阀门卡涩影响其快速关闭时间或拒动作，危及机组的安全。
4、死机故障处理
当DEH操作画面静止不动或操作指令无效时，则可能出现死机故障。死机有两种：PC机死机和DPU死机。
判断及消除方法：首先观察工程师站和操作员站数据有无变化，
a、若均无变化，则证明DPU死机。经运行人员同意且系统满足切手动的情况下，将系统切至手动，将DPU复位即可。
b、若任意有一台PC机上的数据有变化，则说明DPU没有死机，数据没有变化的PC机死机，复位该PC机即可。
5、油动机自振荡
油动机自振荡的原因有很多，正常情况下，阀门在非线性区的小范围调节是有一些振荡的，但这不是高频振荡或等幅振荡不停，如出现上述两种情况则需查清原因：
⑴、先检查伺服阀的输出信号（电压）或看“S”值，若输出电压信号抖动频宽过大，则看“A”值变化是否与之相符合，若不则可判断是由于VCC卡的输出信号所致。
⑵、检查伺服阀“＋”、“－”两根接线是否有一根接地，若接地则会串进感应电压引起伺服阀高频振荡。
⑶、LVDT故障（抖动），EH伺服阀堵塞等也可引起油动机振荡。
6、VCC（阀门控制卡）卡故障的判定和处理
1、先观察自检中＃1站中VCC卡的状态（00表示正常，E0表示故障），如报“E0”请先复位该VCC卡，如复位后仍出现“E0”则需更换，因为此时该块VCC卡已收不到主机给出的开、关门信号。
2、观察A值和S值，如A值有，且A、P相差很大，而S值无变化或很小（0.2—0.4之间），则有可能是VCC卡中的功放故障，需要换此卡。
注意：更换时，应注意适当的利用DEH本身的控制逻辑做到不影响运行。例如：
GV3或GV4故障，应在“顺序阀”控制方式，减负荷或提高主汽压使GV3或GV4处于正常的关闭状态（指令为0％），再进行更换，可以避免换卡时的瞬间扰动。常见伺服系统故障分析
7、伺服阀故障判断方法
a、在EH系统均正常的情况下给伺服阀线圈加一正相电压（1.5V）左右（用专用的DEH现场校验仪），如伺服阀线圈接线无误，油动机不能开门则可证明伺服阀故障。
b、测量伺服阀的线圈电阻，一般为40---60Ω左右，如线圈电阻无穷大，则伺服阀线圈烧坏。
c、手模伺服阀后的钢管温度，若温度较低则证明高压油没有流到此管，可能伺服阀已经堵塞。
3、DEH系统控制方式的原理及控制框图
DEH系统控制方式主要有：转速控制系统、负荷控制系统、CCS协调控制系统。
控制回路有：高压调门控制回路（GV）、中压调门控制回路（IV），各回路按一定的逻辑协调工作。
（1）转速控制
汽机转速由高、中压调门联合控制。高中压调门之间流量指令比例关系在并网后为1比3，即高压1/3时，中压全开。在转速控制期间，加上压力修正，修正系数最大为3，最小为1。
油开关状态（BR）由机组运行状态决定。转速调节器为常闭的PI调节器。高压主汽门和中压主汽门不参与转速调节，只作机组安全保护。其控制原理框图见图二
（2）负荷控制
负荷调节是三个回路的串级调节系统，通过对高压调门的控制来调节机组负荷。
三个回路是：
1、内环调节级压力回路（IMP）,调节器为P3、I3，给定值为REF2。
2、中环功率调节回路（MW），调节器为P2、I2，，给定值为REF1。
3、外环转速一次调频回路（WS），调节器为1/δ，给定值REFDMD。
给定值变换过程：负荷参数（REFDMD）经一次调频修正后变功率给定REF1。其值经功率调节器修正后变为调节级压力给定REF2，最后经过阀门管理变换后变
为阀位指令（VP）
、REF2都为其额定值。三个回
其控制原理框图
见图三。
（3）CCS协调控制
随着工业自动化程度的不断提高，发电厂单机容量的增大，分散控制系统（DCS）在国内外大型发电厂的应用日趋广泛。机组运行方式也向单元制、协调控制的方向发展。为实现单元制机组的汽轮机、锅炉两大主设备间的协调控制，必须将汽轮机的控制系统纳入整个机组的控制中，即在汽轮机本身的控制回路上加入协调控制回路。不投入协调控制时，汽轮机控制系统本身可以独立完成对转速、功率等被调量的控制；当投入协调控制回路时，DEH侧退出本身的功率等控制回路，接受协调控制系统发出的负荷指令。此时的DEH系统处于开环状态，功率的调节由协调控制系统的相关回路完成。
以下是协调控制系统与DEH系统之间的联络信号及功率控制回路在DEH与CCS系统之间的切换过程，其控制原理框图见图四。
a、DEH投入功率控制时，由DEH本身的功率回路完成负荷调节。
b. 由协调控制系统发出“请求DEH投入CCS”开关量信号到DEH系统，请求DEH 投入到CCS控制；同时，协调控制系统进行逻辑运算，判断DEH投入CCS的条件是否满足，若条件满足，发出“CCS允许”信号到DEH。
c、DEH接收上述“请求”、“允许”2个开关量信号，由DEH操作员进行“DEH 投入CCS”操作（操作按钮完成），返回“DEH投入CCS”开关量信号到CCS系统，同时断开本身的功率等控制回路，准备接受CCS系统的负荷指令。
d. 协调控制系统接收“DEH投入CCS”信号，完成协调控制回路控制方式的切换，并开始送出有效的负荷指令到DEH系统，进行负荷的控制。经过负荷调节器运算送到DEH系统的负荷指令有2种形式：模拟量信号形式和开关量信号形式。这2种信号都可以完成负荷控制的任务，由DEH系统转换成相应的阀门开度指令送到执行机构，实现对阀门开度的闭环控制。
4、其它控制方式的讨论
（1）阀门管理（单、多阀控制）
汽轮机的进汽量，随着电负荷的变化而需要调节。有两种调节方式：节流调
节（全周进汽）和喷嘴调节（部分进汽）。前者，调节阀同时一起升降，可以均匀加热汽轮机，使机组启动升温时沿圆周温度较均匀，热应力较小，但节流损失较大，不经济；后者，可分多个调节阀，部分进汽，这些阀顺序开启，前一个阀开足后，再开下一个阀，用这种方式控制机组启动升温加热不均匀，容易形成较大热应力，但在部分负荷运行时节流损失少经济性较好。所以DEH系统采用可变阀门管理控制方式：机组启动时采用单阀控制（节流调节），负荷升至30%ECR时切换为顺阀控制（喷嘴调节），且单/多阀控制切换时无扰动，切换时间约1分钟，是一种理想的控制方式。
（2）自动同步
机组升速到同期转速区，电气专业投入同期装置后，向DEH发出“同期允许”信号，DEH系统接收此信号并投入“自动同期”功能，并将此“投入”信号返回电气控制系统。同期装置根据机组转速与网频的差距，向DEH发送“同期增减”脉冲信号以调整机组转速与网频同步，实现自动并网。此时DEH处于一种“遥控”状态。在我厂“自动同步”投运时，电气自动同期装置每间隔5s送入DEH一个“同期增减”脉冲信号，DEH每接收一个脉冲信号，就在转速目标值上加减0.5转/分的偏置，由于偏置参数选择不合理，无法进行自动并网，经与电气做假自动同期实验，对偏置参数进行多次整定，最后偏置参数整定为1转/分，再投运自动同步成功。
（3）主汽压控制
阀位控制、额定主汽压、满负荷工况时，可投入主汽压控制。具体方法是设定主汽压定值，按“主汽压控制”钮，当主汽压小于定值时，调门开度减小，保证主汽压不会出现过低的情况。
在此种方式下，由汽机来调节机前压力。此时，与调功率往往是矛盾的，不能同时满足，因而功率控制回路与主汽压控制回路是互拆的，不能同时投运。
四、DEH系统相关问题的探讨
1、EH液压系统油源采用的探讨：
随着汽轮机制造技术的提高，采用透平油为调节油油源的机组，已经能使机组甩负荷的转速超调量控制在合格范围内。此外现代汽轮机的结构设计和套装油管等技术己大大缓解了油系统的火灾危险。同时，采用透平油作液压介质时，由于工作压力低，部件的尺寸较大，间隙也较大，因此对于油的固体颗粒污染度的控制要求也可以适当降低。采用高压抗燃油时，颗粒污染度的要求一般为14／11（根据ETSI资料）。采用透平油时，颗粒污染度的要求为16／13，极限值为17／14（根据ABB资料）。但是由于透平油在运行过程中会混人水分，因此在采用透平油作液压介质时，必需加强油的除水并对汽轮机的汽封系统进行必要的改进并加强维护管理以减少进入油中的水量。
综上所述，采用抗燃油及透平油作为调节油油源均各有利弊，但从长远、环保的目光看，中小容量机组采用透平油是比较合适的。不管是采用何种油源，都要保证油质的清洁，因为由于油质的问题引起电液伺服阀或电液转换器的卡涩，都会直接影响机组的正常运行。
2、关于DEH功能应用的探讨
DEH由于其电气回路的灵活性可以很容易的适应汽轮机各种运行要求，特别是在应用了计算机技术后，采用灵活的组态软件使得电气回路的适应性更强。由此可见DEH系统可以实现的功能远比液压调节系统多从上表中可以看出：应用效果不好的功能中有两种情况：第一情况是该功能是能够完成的，但是实际使用得不多，对于这种情况，主要是人们的观念与功能之间的不适应所造成的。例如阀门试验功能。在机组运行过程中定期将阀门关闭后再重新开启以确定阀门的工作情况，对于保证汽机保护系统的正常工作是非常必要的。阀门关闭再重开会给汽机运行工况带来扰动，还会短时影响机组的负荷。汽轮机制造厂要求在70一80％额定负荷以下进行阀门试验，且保证试验时对负荷的影响不会超过5％。在上述条件下每周试验一次是不难实现的，但人们普遍担心阀门失灵，而不愿进行试验。电调系统设计阀门试验功能的目的就是要早期了解阀门的失灵情况，如在阀门试验过程中发现阀门失灵正好表明定期进行阀门试验的必要性，即使发现个别阀门失灵，机组也有足够的时间安全退出运行，何况有时阀门失灵的故障是可以在运行过程中处理的。总之阀门失灵并不是阀门试验功能造成的，而是通过这一功能发现的。类似的情况在负荷限制功能中也存在。
另一种情况则是DEH系统中原设计的功能与实际汽轮机本体的特性或运行要求不符造成的。例如汽轮机的自启动功能（ATC），在温热态启动时，常规启动方式是快速冲转、升速、并网，将负荷带至高压缸内壁温度对应的初始负荷后再按一定的升负荷率带负荷暖机，而DEH系统ATC程序则是通过应力计算要求机组必须按照一定的温升率升速暖机，造成机组启动时间过长、机组受交变应力过大等后果。其它功能如热应力限制功能、寿命管理功能等也因类似原因电厂不使用。从此看出：当DEH的功能与实际运行要求不完全符合时是无法获得真正应用的。控制功能仅仅能够实现是不够的，只有真正为汽轮机运行带来真实效益的功能才能得到真正的应用。
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
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
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。
汽轮机旁路系统
汽轮机旁路系统 一、旁路系统技术和结构特点 #3、#4机组采用高、低压两级串联旁路系统。高压旁路容量为额定参数下40%BMCR的流量（Boiler Maximun Continuous Rating）；低旁旁路容量是高旁容量加上高旁减温水的流量。正常启停均采用中压缸启动方式，在旁路系统故障不能投运的情况下，也可采用高压缸启动方式。 1.旁路系统的主要功能 汽机旁路系统的型式、容量和控制水平与汽机及锅炉的型式、结构、性能及电网对机组运行方式的要求密切相关。根据本机组的负荷性质、启动特点，该旁路系统主要有以下几方面功能要求： （1）调整主蒸汽、再热蒸汽参数，协调蒸汽压力、温度与汽机金属温度的匹配，保证汽轮机各种工况下中压缸启动方式的要求，缩短机组启动时间。 （2）协调机炉间不平衡汽量，旁路掉负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小，剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器。使机组能适应频繁起停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内。 （3）在机组启动和甩负荷时，保护再热器不干烧和超温。 （4）回收工质，减少噪音。在机组突然甩负荷（全部或部分负荷）时，旁路快开，回收工质至凝汽器，改变此时锅炉运行的稳定性，减少甚至避免安全门动作。 2．旁路系统的设计原则 本工程采用高、低压两级串联旁路系统。由于该旁路系统是不兼带安全门功能的，即装设的旁路系统并不替代锅炉过热器出口的弹簧安全门和动力释放阀（PCV）的功能，且无停机不停炉或带厂用电的功能要求，因此确定旁路系统容量的因子，主要是根据各个工况的启动曲线来核算所需的旁路容量。当然还需考虑机组的负荷变动率及锅炉的燃烧率能以多快的速度减少而不危及火焰的稳定性等因子，以满足快速升降负荷等功能要求。 3．旁路容量的选择 旁路容量的选择对中压缸启动非常重要。若高压旁路容量不够，势必会逼高主汽压力，此时锅炉很难保证主汽温度，而过高的主汽温度对高压缸及其转子极为不利，本机组当高排温度达420℃时即报警，435℃时即跳机；若低压旁路容量不够，势必会逼高再热汽压力，此时防止高压缸末级叶片过热的最小流量值增大，即必须提高此时的目标负荷值（即阀切换负荷值），否则高压缸调节级压力与高排压力比有可能过低而导致停机（为限制高压缸出现小流量高背压现象，防止高压缸末级叶片过热，汽机通常有如下保护：高压缸调节级压力与高排压力比为1.8时报警，为1.7时即跳机）。 选择较高的切缸负荷，有利于高排逆止门冲开，但对锅炉燃烧控制的要求很高，但切缸负荷又受切缸时再热汽压（5ata）的限制，不能过低。 根据东方汽轮机厂在投标书中提供的热平衡图，主汽、再热热段蒸汽的VWO工况（对应BMCR工况）参数: 压力MPa温度℃比容m3/kg流量t/h
m汽轮机控制系统
危急遮断装置 安全油 ICV DCS、现场、 旁路来信号 PLU(功率不匹配继电器)BUG (汽轮机后备超速) ETS (汽机危急遮断系统) PLU 调节保安油系统 HITASS (汽机自动启动系统) TSI MSV 调节伺服机构 调节试验油 DEH CCS及 操作员指令 EHG (电液调节器) BUS BUG硬接线 汽轮机 CV1~4 IV 嘉电Ⅱ期600MW 汽轮机控制系统 阮亚良 1. 概述 我厂Ⅱ期#3、#4机组采用东方汽轮机和日本日立公司联合生产的600MW 汽轮机。其控制系统是与汽轮机配套的600MW 全电调型DEH 控制系统。该控制系统采用日本日立公司最新开发成功的具有世界先进水平的H-5000M 系统。由EHG （电液调节器）、HITASS （自动汽轮机控制器）、ETS （危急遮断系统）三部分组成。DEH 与汽轮机相关组成部分（高压主汽门、高压调节汽门、中压联合汽门、高低压旁路、主机调节保安油系统、汽机TSI 等）共同实现汽机转速控制、负荷控制、自并网、试验、在线监视和跳闸等功能。 控制系统框架图
2.控制系统配置 DEH（含ETS）控制系统硬件配置主要由以下几部分组成： a) 标准机柜； b) 电源分配系统； c) H-5000M模板； d) OIS操作员接口站； e) EWS工程师站； f) 通讯接口装置； g) GPS接口装置。 DEH控制器配置容量： a) 数字量输入 96路 b) 数字量输出 80路 c) 模拟量输入 44路（4～20mA） e) 模拟量输出 6路 f) 小信号输入 58路 注：以上容量不包括伺服模板、测速模板、PLU/BUG模板等此类专用模板上的输入/输出配置。