东方汽轮机厂1000MW机组DEH说明书

版本号：A

东方汽轮机厂

数字电液控制系统说明书

编号D1000A－000401ASM

第全册

2006年04月

编号D1000A－000401ASM 编制

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目录

序号章－节名称页数备注

1 1 系统概述 1

2 1－1 前言 2

3 1－2 控制系统原理 3

4 2 控制系统配置 5

5 2－1 H-5000M标准机柜 2

6 2－2 PD6000电源 2

7 2－3 H-5000M模板19

8 2－4 Modbus接口装置 3

9 2－5 GPS接口装置 1

10 2－6 操作员接口OIS 1

11 2－7 工程师工作站EWS 1

12 2－8 历史站HSR 1

13 3 系统软件 1

14 3－1 OIS站应用软件 1

15 3－2 EWS站应用软件 1

16 3－3 HSR站应用软件 1

17 3－4 系统通讯软件 1

18 4 DEH控制系统主要功能9

19 5 DEH系统操作说明 3

20 6 安装调试 1

21 6－1 到货调试 1

22 6－2 设备安装 1

23 6－3 系统接地 1

24 6－4 电源连接 1

25 6－5 外部信号连接1

26 6－6 检测与调试 2

27 7 供货范围 1

28 8 测点清单10

1 系统概述

本章主要阐述了汽轮机控制系统的控制原理以及D1000A型汽轮机一些结构特点。

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1－1 前言

本文所涉及的汽轮机是用于火力发电的蒸汽轮机。在火力发电厂，它与锅炉、发电机及其它辅助设备配套，将煤中的化学能转化为蒸汽中的热能，再将蒸汽中的热能转换成旋转机械能，最后将旋转机械能转变为电能，通过电网将电能输送到各种用电设备，为人们的生产、生活服务。

发电厂生产的电能是不能大量储存的，即各发电机送入电网的功率必须等于当时用户所需要的功率。为保证各种用电设备能正常运转，不但要连续不断地向电网输送电能，而且还要求电厂的供电品质，即频率和电压保持不变。

我国电力工业法规规定：

·频率误差≤±1％

·电压误差≤±6％

发电厂的首要任务就是以较低的成本，连续生产出品质符合规定的电能。频率和电压二者与汽轮机转速都有一定的关系。电频率直接与汽轮机转速相对应；电压除与汽机转速有关外还与发电机励磁电流有关。电压是通过发电机的励磁控制系统来调节的，不在汽机控制系统之内。所以汽机控制系统的主要任务就是调节汽机的转速。

随着科学技术的不断发展，作为发电设备的汽轮机组，越来越向大容量、高参数方向发展，以便获得尽量高的热效率，降低制造、安装和运行成本。这样设备更加复杂了，特别是在变工况过程中，需要综合控制的因素更多了，单纯液压调节系统已很难满足要求。随着计算机技术的发展，其综合计算的能力是显而易见的，在其可靠性得到显著提高后，现已广泛地用到了电厂各种设备的监视和控制系统中。汽轮机控制系统也不例外，由纯液压调节系统发展为电液并存式调节系统，并已在国内外许多电厂得到了很好应用。我厂已生产数百台此类DEH。

随着以微处理器为基础的分布式控制系统（DCS）技术的发展，运用分散控制、集中管理的设计思想，不但控制的可靠性得到了更大的提高，而且可大量减少操作维护人员的劳动强度。我厂在引进和广泛吸收国、内外先进技术的基础上，

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生产出了新一代的与汽轮机配套的1000MW等级全电调型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。

H-5000M系统采用的是当今世界上较为先进的分布式控制系统的先进技术，我们编写这本说明书的目的是能使该系统安全可靠地运行，给用户使用提供方便。

1－2 控制系统原理

DEH控制系统原理见图1－2－1。

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。

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，采集汽轮机发电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。

机组采用高压缸启动方式。

从原理图中可以看出，DEH具有CV阀壳预暖功能，机组在冲转前，当接收到CV阀壳预暖指令时，微开2#、3#高压主汽阀，对4个CV阀壳进行预暖。

机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH通过加速度控制回路和速度控制回路来控制机组升转速，直到实际转速和目标转速相等为止。当DEH接收到同期指令时，实际转速在额定转速附近根据同期增、同期减指令进行摇摆，直到并网为止。

机组并网以后，可以通过手动设定阀位指令来进行升负荷，到达一定负荷后可以通过投入CCS方式来控制负荷增、减，也可以通过手动设定阀位指令来进行增、减负荷。

从原理图中可以看出，DEH有功率-负荷不平衡继电器和加速度继电器动作回路，当功率-负荷不平衡继电器动作时，快关CV阀和ICV阀，当加速度继电器动作时，快关ICV阀。

从原理图中可以看出，DEH具有阀门活动试验功能。当有一个CV阀活动试验进行时，通过主蒸汽补偿器产生负荷补偿信号指令，控制其它CV阀门的开度，使实际负荷在CV阀活动期间基本保持不变。

机组跳闸时，置阀门开度给定信号一负偏置信号，关闭所有阀门。

DEH控制系统设有阀位限制、快卸负荷、汽机保护、一次调频等多种功能。编制：校对：审核：标审：录入员：

DEH控制系统设有CCS协调控制、ATS自启动、自动控制、手动控制等运行方式。

DEH进入ATS控制方式时，根据热应力计算结果，自动设定目标，选择合适的升速率或负荷率对机组进行全自动控制。

图1-2-1 DEH控制系统原理图

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；

H）HSR历史站。

DEH系统结构图见图2－1。

DEH系统硬件配置图见图2－2。

DEH系统硬件配置图（续）见图2－3及图2-4。

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图2–1 DEH系统结构图

图2–2 DEH系统硬件配置图

图2–3 DEH系统硬件配置图（续）

图2–4 DEH 系统硬件配置图（续）

2－1 H-5000M标准机柜

本系统采用日立公司生产的标准机柜。

在5个机柜中分别装有1#柜装有电源、EHG系统的模板、HITASS系统的模板、MODBUS模板、继电保护回路、ETS系统的模板、RTB模板等。

机柜尺寸图见图2－1－1。

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图2－1－1 机柜尺寸图

2－2 PD6000电源

PD6000电源装置输入、输出部分采用模块化结构（输入模块2种、输出模块4种），系列化产品（输出有+5V、±12V、±15V、+24V、+48V），适应用户的输出构成（1单元=1输入模块+输出模块，最大输出功率为600W，最大有7个输出），可向计算机控制装置和一般设备提供直流电源，是晶体管开关式的模块化直流稳压电源装置。

电源模块型号及规格见表2－2－1。

表2－2－1 电源模块型号及规格

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电源模块指示灯状态见表2－2－2。

表2－2－2 电源模块指示灯状态