汽轮机数字电液控制系统(DEH)介绍29页PPT
DEH简介
一、DEH调节系统的组成•DEH系统由汽轮机控制系统、安全系统、监视系统三部分组成。
汽轮机控制系统的任务是实现汽轮机的转速／负荷调节，是DEH系统的最主要部分；•汽轮机安全系统的任务是实现汽轮机的保护跳闸以及保护试验、阀门试验等功能；•汽轮机监视系统的任务则是实现对汽轮机转速、振动、轴向位移、蒸汽温度／压力、汽轮机金属温度等一些重要参数的测量、监视功能。
•汽轮机组的转速和负荷是通过改变主汽阀和调节汽阀的位置来控制的。
汽轮机控制系统DEH将要求的阀位信号送至伺服油动机，并通过伺服油动机控制阀门的开度来改变进汽量。
DEH接受来自汽轮机组的反馈信号（转速、功率、主汽压力等）及运行人员的指令，进行计算，发出输出信号至伺服油动机。
二、升速控制•转速闭环控制是DEH的基本控制功能，其中有转速给定控制逻辑、暖机控制逻辑、临界转速识别与控制逻辑、超速试验控制逻辑等。
在升速过程中，DEH将转速给定与测速模件采集到的实际转速进行比较，如果有偏差，转速PI调节器便产生一个阀位指令，电液转换器控制调节汽门开度发生改变，使汽轮机实际转速逐渐与给定值相等，消除转速偏差。
•DEH控制系统具有自动和手动两种升速方式。
自动升速是指DEH根据高压内缸金属温度自动从冷态、温态、热态或极热态四条升速曲线中选择相应的升速率，并自动确定低速暖机和中速暖机的转速及暖机停留时间，自动冲临界，直到3000rpm定速。
手动升速是指运行人员根据经验自行判断机组的温度状态，然后通过操作员站设定目标转速和目标升速率。
当运行人员设定的目标转速接近临界转速区时，DEH程序将自动跳过临界区，即运行人员无法将目标转速设定在临界区内。
手动升速时低速和中速暖机点及暖机时间由运行人员决定。
自动和手动升速可根据需要随时进行切换。
•安装了三个测速探头，三路转速测量信号经测速模件内部三选二逻辑处理后，得到DEH所需的转速反馈信号。
根据汽轮发电机组的运行规程要求，系统设定了升速暖机点。
汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍ppt课件
2.OPC电磁阀 OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，他们是受 DEH控制器的OPC部分所控制。正常运行时，这 两个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油 压的泄油通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执 行机构活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制 板动作，这两个电磁阀就被通电开启，使OPC母 管油压泄放。这样执行机构上的卸荷阀快速开启， 使调节汽阀和再热调节汽阀关闭。
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图-5 ETS系统框图
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ETS 停机信号
1 EH油压低 2 润滑油压低 3 真空低 4 电超速保护 5 轴振大保护 6 轴向位移大保护 7 差胀大保护
8 高排压力高保护 9 高排压比低保护 10 高排温度高保护 11 锅炉MFT动作 12 发电机保护 13 DEH失电跳机
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其中，EH油压低、润滑油压低、真空低压力开 关装在机头左侧，开关量保护动作送至ETS跳机。 机组振动、轴向位移、胀差通过TSI监测系统输出 开关量至ETS跳机。电超速包括DEH超速和ETS超 速，动作转速均为110%额定转速。DEH超速探头 （3个）在主机前箱，接受现场转速探头来的转速 信号送给专门的转速卡件，转速超过110%额定转 速经内部逻辑处理三取二后输出信号至ETS柜，再 去动作现场的AST电磁阀。
汽轮机胀差探头安装在盘车位置，共两 个探头，汽缸绝对膨胀一个探头。
TSI监测的振动、轴向位移、胀差、转速 等带保护的数据通过装置自动判别后以开 关量的形式送到ETS执行跳机。
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二、危急遮断系统
危急遮断系统ETS(Emergency Trip System） 是汽轮机紧急跳闸系统，是汽轮机在紧急情况 下的保护系统。当汽轮机运行时，被监测的各 项参数有任意一项或多项达到跳闸条件时，将 使危急遮断电磁阀动作，迫使汽轮机安全油 (AST油压)泄压，从而在最短的时间内关闭各 个进汽阀门，使汽轮机紧急停机，保护汽轮机 的安全。
DEH讲义
一、概述DEH系统即数字电液调节系统，主要控制汽轮机转速和功率，即从汽机挂闸、冲转、暖机、同期并网、带初负荷到带全负荷的整个过程，同时具备防止汽机超速的保护逻辑。
它的控制对象为两个高压主汽门、四个高压调节门、两个中压主汽门和两个中压调节门。
DEH从功能上分为三个部分：超速保护（OPC）、汽机基本控制（BTC）和汽机自启停（ATC）二、超速保护（OPC）1、转速选择转速是三取中逻辑，即由三路转速信号中的两路先分别大选，然后再对三个大选结果进行小选。
图3.1 三选二逻辑2、当出现以下情况时认为转速信号故障：●任意两路转速故障●一路转速故障，另外两路转速偏差大●三路转速互不相同●转速给定大于500RPM时，系统转速与给定相差100RPM发生系统转速故障后，DEH自动将系统转速设定为一个很大的数值，这样将产生超速跳闸命令。
3、超速保护（OPC）通过控制OPC电磁阀快速关闭GV和IV，并将转速维持在3000RPM。
它实际上由两部分组成：转速大于103％保护和并网后甩负荷预感器（LDA）。
以下条件引起OPC保护动作：●未进行电气超速或者机械超速试验,转速超过3090RPM●甩负荷油开关解列后转速大于2900RPM时转速飞升过快（加速度）发电机解列瞬间如果中压缸排汽压力（IEP）大于额定值的15％或者该测点发生故障，则无论此时转速是否超过3090RPM，OPC电磁阀都要动作2秒，这就是甩负荷预感器的功能。
4、超速试验超速试验必须在3000RPM定速（转速大于2950RPM）、油开关未合闸的情况下进行，它包括OPC超速试验（103％）、电气超速试验（110％）和机械超速试验（111～112％）。
这三项试验在逻辑上相互闭锁，即任何时候只有一项超速试验有效。
对于机械超速试验，除满足上述条件外，（ETS操作盘上的“超速保护”钥匙开关必须在“试验”位。
既机械超速试验允许条件）。
在电气或者机械超速试验过程中，如果汽机转速超过3360RPM仍未跳闸，为安全起见DEH将无条件发出超速跳闸指令送ETS三、基本控制基本控制部分是DEH的核心，它提供与转速和负荷控制相关的逻辑、调节回路，DEH有三个重要的调节回路，即转速回路、调级级压力回路，功率回路。
汽轮机数字电液控制系统的组成及功能
曲线校正后形成各 个阀门的开度指令， 阀门同时开启，对 应于4组喷 嘴同时进汽。
说出上图的在本教材中的图号，并说明阀特性曲线的特点 （快开、直线、抛物线、等百分比）
⑵喷嘴调节 在正常（额定）负荷范围内采用喷嘴调节变压 运行方式，可使机组有最好的热经济性和运行灵活性。
采用喷嘴调节、部分进汽时，当I、Ⅱ号调节阀阀杆开启到 24.6m时，Ⅲ号调节阀开启；当Ⅲ号调节阀阀杆行程达到 15.8mm时，Ⅳ号调节阀开始开启。
冷态启动：温度小于150℃。 温态启动：150～300℃。 热态启动：300～400℃。 极热态启动：温度大于400℃。 2．启动方式
本机组具有中压缸启动和高中压缸联合启动两种方式。
中压缸启动方式，具有降低高中压转子的寿命损耗、改 善汽缸热膨胀和缩短启动时间等优点。
中压缸启动时，在机组冲转前、锅炉点火升温时，蒸汽通过高压旁路，倒暖阀RFV进入 高压缸，对高压缸预暖，同时对高压主汽管、高压主汽调节阀和再热器、中压联合 汽阀进行加热；
⑴滑压控制
⑵这种运行方式能够提高机组变工况运行时的热经济性，减少 进汽部分的温差和负荷变化时的温度变化，因而降低了机组 的低周热疲劳损伤。
采用滑压运行能改变机组在变工况运行时的热应力和热变形， 使机组启停时间缩短，减小节流损失，降低给水泵功率消耗， 提高机组效益。
⑶μT= μT0 ⑷变化
⑸根据机组运行方式
（即定压运行还是滑
压运行）产生压力设
定值P0 ⑹
⑺试在定-滑-定曲线上画出相应的μT曲线 ⑻ECR/MCR-额定功率/最大功率
⑼定压运行允许的最大 负荷变化率为 3％ECR／min。 ⑽滑压运行时允许的 最大负荷变化率为 5％ECR／min。
第八章-液动执行机构
第二节 高压主汽阀及控制阀的执行机构
2）滤网 作用：为了使进入电液伺服阀的油有一定清洁度，保证阀
中节流孔喷嘴和滑阀能正常工作。 网孔为10μm，要求经常更换，清洗，以保证滤网的正常
发挥作用。 3）电液伺服阀
是电液控制系统的核心和关键。 作用：将DEH控制系统的电调部分和液动执行机构联系 起来，同时把微弱的电信号放大为液动信号，由液动力去控制 油动机。输入信号：电信号。输出信号：液动信号。
DEH控制系统的执行机构采用液压调速系统的油动机—— 液动执行机构。它的功能是把电信号转变为油动机活塞的机械 位移，所以也称其为电-液伺服执行机构，简称EH。
第一节 数字电液 控制系统（DEH）介绍
EH系统功能： （1）接受DEH控制系统输出指令，控制汽轮机进汽阀门 开度，改变进入汽轮机的蒸汽流量，满足汽轮机转速及负荷调 节的要求。 （2）接受危急遮断系统输出指令，接受保安系统信号， 控制油动机的紧急关闭。 因此EH系统实际上是控制系统及危急遮断系统或保安系统 的执行机构。
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第八章 液动执行机构
第一节 数字电液控制系统（DEH）介绍 第二节 高压主汽阀和控制阀的执行机构 第三节 中压主汽阀和控制阀的执行机构
➢ 液动执行机构是以高压液体为能源。 ➢ 优点：结构简单，工作可靠，多用于功率较大的场合。 ➢ 缺点：动作缓慢、体积大、笨重，不适用快速控制、 远距离控制和集中控制。 ➢ 目前应用场合：火电厂汽轮机发电机组的数字电液控 制系统中。
中压主汽阀的执行机构属开关型执行机构，阀门在全 开或全关位置上工作。 结构：由油动机、液压块、二位二通电磁阀、快速卸荷阀 和逆止阀等部分组成。 特点: 1）由于没有控制功能，所以不必装设电液伺服阀及其相应 的伺服放大器、位移传感器、解调器。 2）增设一个2位2通阀，用以开关中压主汽阀，定期进行阀 杆的活动试验。当电磁阀动作，快速卸载AST油，使快速 卸载阀动作，关闭阀门。
汽轮机DEH系统介绍
六、部分DEH的画面
西 门 子 百 万 机 组
EH
2011-9-17
六、部分DEH的画面
西 门 子 600MW 机 组
EH
2011-9-17
六、部分DEH的画面
ABB
EH
2011-9-17
谢谢各位！
2011-9-17
2011-9-17
液压部分：伺服阀
伺服阀
在力矩马达中，安装有环 绕在衔铁四周的永久磁铁 磁轭。
2011-9-17
液压部分：伺服阀
伺服阀
在力矩马达线圈中通入电 流会激磁衔铁，并引起其 倾斜。衔铁倾斜方向由电 压极性来确定，倾斜程度 则取决于电流大小。
2011-9-17
液压部分：伺服阀
伺服阀
衔铁倾斜会使挡板更加靠 近一个喷嘴，而远离另一 个喷嘴。
三、DEH系统组成
电子部分 （1）操作员站/工程师站 （2）HUB （网络集线器 ） （3）控制柜 （4）测速模块 ：一般有三路测速通道，内部三选中逻辑，可输 出超速限制、超速保护接点信号。 （5）伺服模块：它与伺服阀、油动机、LVDT（位移传感器）等 组成位置随动系统，是DEH控制系统的核心模块 （6）同期模块 ：接受同期装置的指令,自动调整机组转速,与电网 频率相适应,为顺利并网提供保证
2011-9-17
液压部分：伺服阀
伺服阀
这样会使主阀两端控制腔 中的压力产生压差 ...
2011-9-17
液压部分：伺服阀
伺服阀
... 引起主阀芯移动，比例阀 有流量输出。 随着主阀芯移动，当两控制 腔中的压力相等时，挡板又 处于两喷嘴中间，这时主阀 芯停止移动。
2011-9-17
液压部分：伺服阀
EH
DEH系统介绍
阀 门 开
调门全开原因：
1、喷嘴左侧堵。 2、节流孔右侧堵。 3、滑阀卡在右侧。
调门全关原因： 1、线圈烧坏。 2、喷嘴右侧堵。 3、节流孔左侧堵。 4、滑阀卡在左侧。 5、伺服阀滤网堵。
2013-5-26
液压部分：LVDT
LVDT是由芯杆、 线圈、外壳等所组成， 主要应用差动变压器 原理工作的。分一个 初级线圈和两个次级 线圈。两个次级线圈 是反向差动连接。当 铁芯与线圈间有相对 移动时，次级线圈感 应出的交流电压经过 整流滤波后成为直流 信号，便变为表示铁 芯与线圈相对位移信 号输出，作为负反馈 。
2013-5-26
高低负荷限制及主汽压力低限制
高低负荷限制的作用是当实际负荷高于或 低于限制值时，DEH系统将自动开调门或关调 门，以保证负荷稳定。 主汽压力低限制是当主汽压力低于限制值 时，DEH系统将自动关调门。以保证主汽压力 稳定。
2013-5-26
机组的运行方式分为： 1、基本方式（BASE):锅炉、汽机都为手动方式，各自调节。 2、炉跟机方式（BF):锅炉为自动，汽机为手动，以汽机调 功率，锅炉调压力。汽机可参与一次调频，同时可以投入 主汽压力低限制。当压力降到保护值时汽机自动降负荷， 以保持锅炉出口压力。此方式负荷调整速度快，一次调频 能力强 。 3、机跟炉方式（TF）：锅炉为手动，汽机为自动，锅炉调 负荷，汽机不参与一次调频，只维持锅炉出口汽压的稳定。 此方式有利于机组安全稳定的运行，但适应负荷能力差 不 利于机组调整负荷和电网调频 。 4、协调方式（CCS）：锅炉汽机都为自动，锅炉主控和汽 2013-5-26 机主控共同完成对负荷的调节。
2013-5-26
LVDT接线有两种情况： 1、零点在里：铁芯向外拉时输出信号增大。 1——红 2——蓝 3——黄 2、零点在外：铁芯向里推时输出型号增大。 1——黄 2——蓝 3——红
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构造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根本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。
1．根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。
翻开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。
也可以翻开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根本系统图像所有根本系统图像将机组运行的重要资料提供应运行人员。
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。