DEH调节系统-第4章 数字式电液调节系统的数字系统
汽轮机数字电液控制系统（DEH）之一
汽轮机数字电液控制系统（DEH）之⼀为了维持电⽹频率，要求汽轮机的转速稳定在额定转速附近很⼩的⼀个范围内，通常规定此范围为±1.5－3.0r/min,为此，汽轮机必须配备可靠的⾃动控制系统。
历经以下发展：1，机械液压式控制系统（mechanical hydraulic control, MHC).简称液调。
2，电⽓液压式控制系统（electric hydraulic control, EHC).简称电液控制。
3，模拟式电⽓液压控制系统（analog eletric hydraulic control, AEH).简称模拟电调。
4，数字式电⽓液压控制系统(digital electric hydraulic control, DEH).简称数字电调。
其特点：控制器⽤数字计算机实现，执⾏部件保留原有的液压执⾏机构。
汽轮机控制的基本要求为控制汽轮机的转速与电⽹频率同步及控制汽轮机的功率满⾜外界负荷的需求，即要满⾜转速和功率之间⼀定的静态关系，并要求动态特性不能偏离静态特性太远。
转速信号取⾃汽轮机主轴转速，功率信号取⾃发电机电功率。
DEH系统的组成。
1，电⼦控制器。
计算机，数模插件，接⼝，电源设备。
2，操作系统。
3，油系统。
⾼压控制油，润滑油。
⾼压油（EH）采⽤三芳基磷酸脂抗燃油，供油压⼒12.42－14.47MPa。
润滑油1.44－1.69MPa的透平油。
4，执⾏机构。
伺服放⼤器，电液转换器和具有快关、隔离和逆⽌装置的单侧滑动机组成，负责带动⾼压主汽阀、⾼压控制汽阀和中压主汽阀、中压控制汽阀。
5，保护系统。
6个电磁阀。
其中两个⽤于超速时关闭⾼、中压控制汽阀，其余⽤于严重超速（110%n）、轴承油压低、EH油压低、推⼒轴承磨损过⼤、凝汽器真空过低等情况下的危急遮断和⼿动停机。
DEH控制系统的功能1，汽轮机⾃动程序控制（ATC）功能⽤最⼤的速率与最短的时间实现机组启动过程的全部⾃动化。
ATC允许机组有半途⽽废启动和热态启动两种⽅式。
汽轮机数字电液调节系统
汽机转速 轴向位移 差胀 振动 大轴弯曲 热膨胀 油箱油位 电涡流传感器、振动传感器、差动变压器或差动电感位移传感器 和转速传感器直接进入DEH-NTK系统，也可通过TSI仪表输出到DEH-NTK系统。 TSI系统在汽机盘车、启动、运行和超速试验以及停机过程中可 以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械状态参数，并在超出预 置的运行极限时发出警报，当超出预置的危险值时使机组自动停 机。
高压抗燃油纯电调
由计算机控制系统和低压透平油液压系统构成的低压透平油数字电液控制系统，简称低压透平油DEH，也是一种纯电调，能达到高压抗燃油DEH同样的性能和功能。低压透平油液压系统是汽轮机制造厂传统的液压系统，低压透平油纯电调的发展远不如高压抗燃油纯电调快，其主要原因是电液转换问题解决不好，缺少像高压系统的电液伺服阀那样规范而高性能的电液转换元件
汽轮机数字电液 调节系统
汽轮机自动调节任务
汽轮机调节系统的任务是要及时地调节汽轮机功率，使它满足外界负荷变化的需要，同时又要维持电网的频率在50HZ左右，这两个任务是有机地相互联系在一起的。 汽轮机上将热能转化为机械能的设备。 蒸汽作用在汽轮机转子上产生的主动力矩为MT，发电机受到的制动力矩MG（不考虑摩擦损失）则有： Mt-Mg=J.dw/dt 当M=0时，机组转速将发生变化。 汽轮机转速变化，将带来以下影响： （1）影响供电质量，供电质量有两个指标，即频率和电压。 电压虽与机组转速有关，但主要是对励磁电流的调整进行调节，而频率只取决于机组转速，其关系式为：f=p.n/60 p:发电机组极对数 n: 机组转速 （2）影响机组安全，机组转速增加过大，将使转动部分零部件产生过大的应力。 因此，为了保证供电质量和机组安全，汽轮机都装有调节系统，基本任务是： 在外界负荷与机组功率相适应时，保证机组稳定运行，当外界负荷改变时，机组转速发生变化时调节系统能相应地改变汽轮机功率，使之与外界负荷相适应，建立新的平衡，并保持机组转速偏差不超过规定的范围。
汽轮机数字电液控制系统(DEH)介绍
3. 自动同步控制方式(AS) 在 AS 方式下，机组转速的增或减 受自动同步装置所产生的脉冲信号控制 。机组在自动同步控制器下并网。机组 并网或“自动同期控制允许”触点断开 后，DEH 系统将从 AS 方式自动回到 OA 方式。
4. 遥控方式或远方控制方式(REMOTE) 遥控方式是指机炉协调控制方式 (CCS)和自动调度系统控制方式(ADS)， 其目的用于实现机炉的协调控制或实现经 济负荷调度运行。DEH系统处于远方控 制方式时，负荷控制的设定值可由远方系 统(CCS或ADS)送来的模拟信号，或增、 减的脉冲信号来调整。从而使汽轮机的负 荷与电厂其他系统的出力进行协调或满足 电网调度系统的要求。
6. 手动控制方式
1.操作员自动方式(OA)
OA方式是DEH系统的基本运行方式。在机 组第一次启动时，指定使用 OA 方式。在该方 式下，不论机组是处于转速控制还是负荷控 制下，DEH 系统均根据操作员在操作台上设定 的转速 ( 或负荷 ) 目标值以及升速率等来控制 机组升速 ( 或带负荷 ) 。在机组运行的各个阶 段，如盘车、暖机、升速、同步、并网、升 负荷等，操作台上均有人工确定断点 按钮，在由操作员确认上一阶段的进程后， 才进入下一个流程。
二、DEH系统的主要功能 (一) 实现机组的自动启停 (二) 实现机组的负荷自动控制 (三) 实现汽轮发电机组的自动监视与控制 (四) 实现汽轮发电机组的自动保护 (五) 手动控制，无扰切换、冗余切换及其他
(一) 实现机组的自动启停
DEH系统有高压缸冲转和中压缸冲转两种 启动方式。一般情况下，高压缸冲转适应于机 组的冷态启动方式，而中压缸冲转适应于机组 的热态启动方式。高压缸冲转时，由高压主汽 门和高压调节阀门控制机组的升速与升负荷， 中压调节阀门和中压主汽门在整个启停过程中 均处于全开状态。中压缸冲转时，除了高压主 汽门和调节阀门外，中压调节阀门也参与机组 的速度和负荷控制。
DEH系统说明书
Z70410.08/03C25-8.83/0.981-16型25MW抽汽式汽轮机DEH系统说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司编制王刚 2013.04 校对王磊明 2013.04 审核汤继星 2013.04 会签标准审查郝思军 2013.04 审定张静 2013.04 批准Z70410.08/03目录1．系统概述 (4)1.1DEH控制系统工作原理 (4)1.2DEH控制系统主要功能 (4)1.3ETS保护系统工作原理 (4)2．DEH控制系统（含ETS）配置 (5)2.1 网络结构 (5)2.2 控制柜 (6)2.3 电源分配系统 (6)2.4 控制器和IO模块 (6)2.5 操作员站 (7)2.6 工程师站 (7)3．系统软件 (8)3.1 软件平台 (8)3.2 应用软件 (8)4．DEH控制系统主要功能 (8)4.1自动调节控制功能 (8)4.2限制控制功能 (9)4.3试验控制功能 (10)4.4保护控制功能 (10)4.5提高自动化水平功能 (10)5．DEH系统操作说明 (10)5.1 DEH操作画面说明 (10)5.2挂闸、运行 (11)5.3 升速控制 (11)5.3.1设置适当的升速率及目标转速 (12)5.3.2冲转 (12)5.3.3 3000r/min定速 (12)5.4网带初负荷 (13)5.5升负荷 (13)5.5.1 阀位控制升负荷 (13)5.5.2 功率控制升负荷 (13)5.6 电气控机 (13)5.7 高负荷限制 (14)5.8 低汽压限制 (14)5.9 抽汽控制 (14)5.10 背压控制................................ 错误！未定义书签。
5.11 阀门严密性试验 (14)5.12 超速试验 (15)5.12.1 103%超速试验 (15)5.12.2 超速保护试验 (16)5.13主汽门活动试验 (16)5.14 紧急手动 (16)5.14.1 操作员切手动 (16)Z70410.08/035.14.2 故障切手动 (17)5.15 打闸 (17)6．安装调试 (17)6.1 到货开箱 (17)6.2 系统使用说明 (18)6.2.1 环境要求 (18)6.3 供电要求 (18)6.3.1 现场控制站电源的接入 (19)6.3.2操作员站电源的输入 (20)6.3.3 MACS V系统电源接线示意图 (20)6.3.4现场控制站内电源线的连接 (20)6.4 系统接线要求 (21)6.4.1隔离 (21)6.4.2 屏蔽 (21)6.4.3 双绞线 (21)6.4.4 雷击保护 (21)6.4.5 系统地线 (22)6.5故障诊断 (23)6.5.1 设备上的状态灯 (23)1．系统概述1.1DEH控制系统工作原理本方案为透平油纯数字式电液控制系统（DEH），电子系统硬件采用和利时公司的MACS系列产品，再配上DEH专用的测速模块和伺服模块，构成DEH控制系统。
DEH运行规程 (4)
汽轮机电液调节控制系统DEH概述汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统（简称DEH），电子设备采用了福克斯波罗控制系统，液压系统采用了东方汽轮机控制工程有限公司成套的高压抗燃油EH装置。
DEH具有CCS协调、“自动”（A TC）、“操作员自动”、手动功能。
DEH系统功能汽机挂闸挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。
危急遮断器采用飞环式结构。
高压安全油与油箱回油由危急遮断装置的杠杆进行控制。
汽轮机已挂闸状态为危急遮断装置的各杠杆复位，高压安全油与油箱的回油被切断，压力开关PS1、PS2、PS3发出讯息，高压保安油建立。
在CRT控制画面上有“停机”信号，并确认所有阀在关闭状态，即允许挂闸。
点击“挂闸”按钮后，复位电磁阀1YV带电导通，透平润滑油进入危急遮断装置，推动杠杆移动，高压安全油至油箱的回油被切断，PS1、PS2、PS3发讯，高压安全油油压建立，同时高压遮断电磁阀5YV、6YV、7YV、8YV带电。
挂闸允许条件：（1）汽轮机已跳闸；（2）所有阀关。
伺服系统静态关系整定阀门校验的目的在于保证各个油动机从全关到全开满足阀位指令从0%～100%的位置控制精度及线性度要求（右侧高压主汽阀、4个高压调阀、2个中压调阀）。
阀位给定信号与油动机升程的关系为：阀位给定0~100％对应油动机升程0~100％。
汽轮机挂闸，所有阀关条件存在，进行静态整定。
必须确认主汽阀前无蒸汽，以免整定时，汽轮机失控。
整定期间，当机组转速大于100r/min时，DEH将自动跳闸。
DEH接收到油动机整定指令后，全开、全关油动机，并记录LVDT在两极端位置的值，自动修正零位、幅度，使给定、升程满足上述关系。
为保证上述关系有良好的线性，可先进行LVDT零位校正，给定值为50，移动LVDT的安装位置，使油动机行程为50％即可。
转速控制高中压缸联合启动时，中压调阀（ICV阀）一开始就接近全开，依靠高调阀（CV阀）进行转速调节。
DEH液压调节系统介绍
EH供油系统
8. EH油系统冷却水：采用闭式水，当油箱油温＞55℃， 手动打开闭式水进水门，冷却水通过冷油器，油箱油 温控制在38℃—55℃间。
9. 弹簧加载式逆止阀：安装在有压回油母管上，在有压 回油滤网或冷油器堵塞以及回油压力过高时开启，使 回油直接回油箱。
10. EH油再生装置：在油箱旁安装有一套EH油再生装置， 用来储存吸附剂和使抗燃油得到再生，它由硅藻土滤 器（使油保持中性、去除水份等）和纤维滤器（去除 杂质）串联组成，在投入再生装置时，应先开启硅藻 土滤器的旁路门对硅藻土滤器注油，然后开启硅藻土 滤器入口门，关闭旁路门。当油温在43～54℃之间， 而任何一个滤器压力高达0.21Mpa时，就需更换滤芯。 （注意：遵守操作顺序否则可能造成硅藻土滤器滤芯 损坏。）
2.1.2控制再热主汽门油动机，在汽机复置 （挂闸）后，将再热主汽门油动机开启到全开 位置。
EH系统功能介绍
2.2 EH系统功能还包括：在正常工作下能对其中 任一油动机进行单独关闭和在危急情况下自动 关闭油动机的功能。这就是我们常说的活动主 汽门和危急遮断功能。（再热主汽门为全开全 关型、其余为可控型）但考虑到再热主汽门前 后压差，实际运行中未进行活动。
EH系统功能介绍
2. EH系统以可分为EH供油系统和EH执行机构。 2.1 EH系统总的功能是:接受DEH信号,操控汽轮
机的进汽阀，以控制汽轮机进汽门的开度，控 制汽轮机的进汽量。因此EH系统实际就是 DEH控制装置的执行机构。
EH系统功能介绍
2.1.1控制主汽门及高中压调门油动机，将进 汽阀控制在DEH控制器发出的电信号所要求的 相应位置上。
节流孔
过滤器 压 力 油
去 活 塞
回 油
去 活 塞
deh调节系统的原理
deh调节系统的原理宝子！今天咱来唠唠DEH调节系统的原理，这玩意儿可有点意思呢！DEH啊，全称是数字电液调节系统。
你可以把它想象成一个超级智能的小管家，专门管汽轮机的运行。
咱先说说它为啥是数字的呢。
你看啊，现在这时代，数字技术多厉害呀。
DEH就像一个有着超强大脑的数字精灵，它把各种信号都变成数字信号来处理。
就好比我们把一堆乱七八糟的东西都整理得井井有条，放在一个个小盒子里一样。
它通过传感器收集汽轮机的各种信息，像转速啦、功率啦、蒸汽压力啦等等，然后把这些信息变成数字代码，这样它就能快速又准确地知道汽轮机现在的状态是啥样的。
再来说说这个电液部分。
电液就像是这个小管家的两只手，一只手是电的部分，灵活又聪明；另一只手是液的部分，强壮又有力。
电的部分呢，就像我们的神经，它根据数字处理后的结果，发出各种指令。
这些指令就像一道道电波，快速地传递着信息。
而液的部分呢，就像肌肉，接收到电信号传来的指令后，就开始行动啦。
比如说，它可以控制阀门的开度。
如果汽轮机需要更多的蒸汽来提高功率，这个电液系统就会让阀门开大一点，就像我们打开水龙头让水流得更大一样。
如果不需要那么多蒸汽了，就把阀门关小一点。
这个DEH调节系统啊，它的目标就是让汽轮机运行得又稳又好。
它就像一个超级有耐心的教练，时刻盯着汽轮机这个“运动员”。
如果汽轮机的转速有点飘了，比如说转得太快了，这可不行，就像汽车超速一样危险呢。
DEH就会赶紧调整，让它的转速回到正常的范围。
它是怎么做到的呢？它会根据预设的转速值，对比现在实际的转速，然后算出需要调整的量，再通过电液系统去控制阀门，改变蒸汽的流量，从而让转速稳定下来。
而且啊，DEH调节系统还很聪明地考虑到了很多不同的情况。
比如说，当电网的负荷发生变化的时候，汽轮机也得跟着变呀。
如果电网突然需要更多的电了，汽轮机就得加把劲，多输出点功率。
这时候，DEH就会迅速做出反应，加大蒸汽的流量，让汽轮机转得更带劲，输出更多的功率。
北海电厂deh逻辑、功能、运行操作说明
1. 工程概况2×300MW机组系哈尔滨汽轮机厂有限责任公司引进美国西屋公司技术生产的N300-16.7/537/537型亚临界一次中间再热、高中压合缸单轴双缸双排汽凝汽式汽轮发电机组，系统为单元制热力系统，锅炉为东方锅炉厂1025T/H四角喷燃媒粉炉，发电机为哈尔滨电机厂QFSN-300-2发电机。
300MW汽轮机采用高压主汽门方式冲转，转速达到2900RPM时切换到高压调门控制升速、带负荷。
每台机组配有两个高压主汽门（TV）、六个高压调门（GV）、两个中压主汽门（RSV）和两个中压调门（IV）。
机组启动运行方式：定－滑－定运行，高压缸启动负荷性质：带基本负荷，可调峰运行周波变化范围：48.5～50.5Hz旁路形式及容量：30％B-MCR高低压串联简易旁路机组额定出力：300MW主汽门前蒸汽压力：16.7MPa（a）主汽门前蒸汽温度：537℃主汽门前蒸汽流量：889.87T/H中联门前蒸汽压力： 3.228MPa（a）中联门前蒸汽温度：537℃中联门前蒸汽流量：741.76T/H背压： 4.50kPa（a）机组工厂编号：73B300MW汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统（简称DEH），电子设备采用了北京日立控制有限公司的H5000M系统，液压系统采用了哈尔滨汽轮机DEH电气部分，液压部分请参考相关资料。
2. 系统配置及组成H5000M系统，实现了DCS一体化，DEH是一体化DCS的一个组成部分，是机组控制环路上的一个节点。
DEH的功能模板组成一个过程控制单元。
DEH由三个控制柜组成：#15、#16、#17，#15为电源和伺服模板柜，#16为OA模板柜，#17为ATC模板柜。
从功能上分为二个部分：汽机基本控制（OA）和汽机自启停（ATC），分别由二对互为冗余的控制器（R600C）和相应的功能子模板完成。
DELL高性能通用个人计算机，它通过ICI接入控制环路。
操作员站的工作环境为中文版Microsoft Windows 2000 Professional ＋H5000M。
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第二节 高压主汽阀的数字系统
两种工作方式：自动方式（AUTO）和手操方式（MANUAL）
右图表示了 高压主汽阀TV 控制程序中速 度设定值的形 成过程
规律为指数曲线
高压主汽阀控制回路是高压主汽阀控制系统的核心，它是 一个控制程序，逻辑图如上图
第三节 高压调节汽阀的数字系统
同样具有自动（AUTO）和手动（MANUAL）两种工作方式
（3）速度选择逻辑模块
第四节 中压调节汽阀的数字系统
控制的工作方式同样也分为自动和手操方式两种
中压调节汽阀控制 的数字系统的组成
包括：中压调节汽 阀控制回路、速度 设定值逻辑回路和 速度选择模块
中压调节汽阀控制回路分析
பைடு நூலகம்
高压调节汽阀的控制方式的自动方式可进一步分为以下几种：
1.自动工作方式（AUTO） 2.自动汽轮机控制方式（ATC）
3.远方控制方式(REMOTE)
4.电厂计算机控制方式(PLANT COMP)
5.自动同步工作方式（AS）
6.电厂返回控制方式（PLANT RUNBACK）
高 压 调 节 汽 阀 控 制 系 统 的 组 成
高压调节汽 阀控制系统 设定值的选 择逻辑
高压调节汽阀控制回路
出现扰动时，汽轮发电机组阶跃响应特性曲线（动态过程）
速度选择程序：
为了保证测量 信号的正确可 靠，采用了三 个速度测量源 （1）速度检查功能 模块，如右图所示。
（2）速度可靠性判断逻辑模块
在可靠性判断逻辑模块中，还有一个附加的状态（低设定值状态）
DEH调节系统 第四章 数字式电液调节系统 的数字系统
第一节 设定值处理和控制运算 第二节 高压主汽阀的数字系统 第三节 高压调节汽阀的数字系统 第四节 中压调节汽阀的数字系统
第一节 设定值处理和控制运算
设定值即表示了所要达到的汽轮机转速或者负荷或者是阀位开度
设定值处理——DEH控制系统处于不同的工作方式时，设定 值的处理也不相同
控制运算——经过给定值计算程序处理后的设定值被送到控制 运算回路中，在此回路中对设定值和反馈信号（转速、功率和调 节级汽室压力信号）的偏差进行控制运算，根据运算结果向伺服 系统输出一个阀门位移的请求信号
阀门调节方式有单阀控制和多阀控制两种
单阀控制：温度分布均匀，转子和静子之间温差小，能承 受较大的负荷变化率，但节流损失较大 多阀控制：热效率高，但负荷变动时，温度分布不均匀，转 子和静子之间的温差较大 两种控制方式各 有优缺点，一般冷 态启动或带基本负 荷运行，要求用单 阀控制；机组带部 分负荷时，为了提 高经济性，采用多 阀控制。