汽轮机数字电液控制系统的组成及功能2
汽轮机数字电液控制系统
第六章汽轮机数字电液调节系统DEH（digital electric hydraulic control system）即汽轮机数字式电液控制系统，是目前大型电站汽轮机普遍采用的控制装置，它主要完成机组在启停及正常运行过程中对汽轮机转速和功率的控制功能、汽轮机的超速保护功能，以及对汽轮机的进汽和排汽参数、缸温、轴承温度及转速、发电机功率等重要参数的监视。
第一节 汽轮机自动调节系统的发展汽轮机是电厂中的重要设备，在高温高压蒸汽的作用下高速旋转，完成热能到机械能的转换。
汽轮机驱动发电机转动，将机械能转换为电能，电力网将电能输送给各个用户。
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。
为了达到此要求，汽轮机必须配备可靠的自动调节系统。
汽轮机自动调节系统的发展经历了以下几个阶段：一、机械液压式调节系统（MHC）纯液压式（同步器、伺服马达、油动滑阀）早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤、杠杆、凸轮等机械部件和错油门、油动机等液压部件构成的, 称为机械液压式调节系统 (mechanical hydraulic control, MHC), 简称液调。
这种系统的控制器是由机械元件组成的, 执行器是由液压元件组成的。
由汽轮机原理知道，MHC仅具有窄范围的闭环转速调节功能和超速跳闸功能, 其转速—功率静态特性是固定的, 运行中不能加以调节。
但是由于它的可靠性高, 并且能满足机组运行的基本要求, 所以至今仍在使用。
精度差二、电气液压式调节系统（EHC）电液并存（相互跟踪不便、振荡）随着机组单机容量的增大和中间再热机组的出现, 单元制运行方式的普遍采用以及电网自动化水平的提高, 对汽轮机调节系统提出了更高的要求, 仅依靠机械液压式调节系统已不能完成控制任务。
这时产生了电气液压式调节系统 (electric hydraulic control, EHC), 简称电液调节。
汽轮机数字电液控制系统
汽轮机数字电液控制系统本文档是关于汽轮机数字电液控制系统的详细说明和操作指南。
本文档将从介绍数字电液控制系统的基本原理开始，然后逐步介绍系统的组成、工作流程、操作方法以及故障排除等内容。
希望本文档能够对用户正确使用和维护数字电液控制系统提供帮助。
请阅读本文档前，请务必仔细阅读以下内容：⒈数字电液控制系统基本原理⑴数字电液控制系统的定义⑵传统液压控制系统与数字电液控制系统的区别⑶数字电液控制系统的工作原理⒉数字电液控制系统的组成⑴主控制器⑵传感器⑶执行器⑷液压元件⒊数字电液控制系统的工作流程⑴传感器信号采集⑵主控制器信号处理⑶控制指令⑷执行器控制⑸反馈信号处理⒋数字电液控制系统的操作方法⑴系统开机操作⑵参数设置与调整⑶控制模式切换⑷故障报警与处理⒌数字电液控制系统的故障排除⑴常见故障及排除方法⑵故障诊断与修复流程⑶故障记录与分析⒍附件⑴数字电液控制系统操作手册⑵数字电液控制系统维护手册⑶数字电液控制系统技术规范法律名词及注释：- 汽轮机：指利用汽轮机原理进行工作的机器，其中通过燃烧燃料产生高温高压气体，再通过汽轮机的叶轮转动产生动力。
- 数字电液控制系统：指以数字信号进行控制的液压系统，通过数字信号控制液压元件的工作状态。
本文档涉及的附件：- 数字电液控制系统操作手册：详细介绍了如何正确操作和使用数字电液控制系统的手册。
- 数字电液控制系统维护手册：详细介绍了如何进行数字电液控制系统的日常维护和保养。
- 数字电液控制系统技术规范：详细说明了数字电液控制系统的技术要求和性能指标等。
汽轮机数字电液控制系统的组成及功能课件
汽轮机数字电液控制系统的基本控制逻辑
01
02
03
转速控制
通过调节汽轮机的进汽量 ，控制汽轮机的转速，以 达到额定转速下的稳定运 行。
负荷控制
通过调节汽轮机的进汽量 ，控制汽轮机的出力，以 达到电网负荷需求的变化 。
温度控制
通过调节汽轮机的进汽量 ，控制汽轮机的排汽温度 ，以达到安全运行的要求 。
汽轮机数字电液控制系统的复杂控制逻辑
处理。
组成
控制器主要由控制单元、输入输 出接口、通讯接口等组成。
执行器
定义
执行器是汽轮机数字电液控制系 统中的执行机构，负责将控制器 的控制指令转化为具体的机械动
作，实现对汽轮机的控制。
功能
执行器一般具有高精度、高响应速 度、高稳定性等特性，能够实现对 汽轮机的快速、准确控制。
组成
执行器主要由液压缸、电动缸、位 移传感器等组成。
保护系统则是在汽轮机出现异常时，及 时进行保护动作，避免事故发生。
执行器根据控制指令调节汽轮机的运行 参数，如调节阀门的开度、蒸汽温度等 。
传感器负责监测汽轮机的运行状态，如 转速、压力、温度等参数。
控制器是系统的核心，它接收传感器信 号，根据预设的控制逻辑进行处理，然 后输出控制指令。
汽轮机数字电液控制系统的功能
应用案例二：优化汽轮机的运行参数
总结词
汽轮机数字电液控制系统有助于优化汽轮机的运行参数。
详细描述
数字电液控制系统可以实时监控汽轮机的运行状态，并根据实际需求调整各种 参数，如压力、温度和转速等。这有助于确保汽轮机在最佳状态下运行，提高 其稳定性和可靠性，延长其使用寿命。
应用案例三：实现汽轮机的远程监控与管理
自适应功能：系统可以根据汽轮 机的实际运行情况，自动调整控 制策略，以适应不同的运行条件 和环境。
DEH系统简介
伺服阀 快关电磁阀
二、DEH系统调节原理 转 速
功率
当发电机带上负荷时 维持额定转速 转速增加
出现定子电流 产生定子磁场
阻碍转子旋转 开大调门 汽机转速降低
汽机进汽量增加
三、DEH系统组成
常规模件 电子部分 DEH DO、DI、AO、AI、HUB等
专用模件 供油部分
测速模块、伺服模块、同期模块等 油箱、油泵、控制块、滤油器、过滤器、 溢流阀、蓄能器、冷油器、再生装置等 EH油供油系统、油动机、伺服阀、LVDT、 电磁阀等
i衔铁Leabharlann 时针旋转挡板左向偏移左间隙变小右间隙变大 力变滑 变大阀 小，左 右侧 侧压 压力 滑 阀 右 移 油路通， 阀门动
左间隙=右间隙
伺服阀回到零位
滑阀左移 位置反馈= 位置指令 衔铁回到中间位
左压力变小 右压力变大 挡板右移
i=0
LVDT(线性可 变差动变压)是测 量油动机的实际行 程的。伺服卡是通 过LVDT的反馈信 号和指令信号进行 比较后从而输出指 令信号，实现对油 动机的控制。
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 。
LVDT 油动机
DEH系统的控制任务： 调节汽轮发电机组的转速、功率，使其满足电网 的要求。
DEH系统的控制对象： 汽轮机，具体来说是汽轮机的进汽阀门。
DEH系统的保安功能： 在紧急情况下，迅速关闭所有进汽阀门来实现跳 闸 DEH系统的监测功能： 在汽轮机启停和运行过程中，对一些重要参数和 状态进行监视、记录和报警。
汽轮机数字电液控制系统
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic Control System
参与电网AGC(自动发电控制)或ADS(自动调度系统) 快速负荷响应，参与电网一次调频 克服内扰，提高功率控制精度，保证供电品质。 灵活的(喷嘴、节流)配汽组合方式，实现优化经济运行。 机、炉协调运行，最大限度地控制主蒸汽参数波动。 1.3.3 安全控制 冗余、多屏障安全防护系统，保障机组超速安全。 全面的安全监测，全方位的安全设计，在各种危及机组安全事 故发生时，可靠地保证机组安全停机。
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic Control System
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic Control System
for Steam Turbines
杨建明
东南大学动力工程系
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic Control System
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic Control System
1.2 汽轮机调节保护系统的任务与原则性组成 任务 高精度地控制机组的转速和功率输出，快速地响应电网 的负荷扰动，满足优良供电品质要求，保障机组安全和优化寿 命损耗，实现安全、经济运行。 原理性组成 为防止超速毁机，机组甩负荷时要求调节汽门在 极短时间内全行程关闭；为在事故工况下有效地切断汽轮机的 蒸汽供给，还必须设置主汽门；此外，对低真空、低润滑油压、 大胀差、高振动等危及机组安全的恶性故障，发生时必须快速 停机。因此，汽轮机除设置调节系统外，还设置保护系统。调 节保护系统全称为控制系统。调节部分控制调节汽门，保护部 分控制主汽门，但在主汽门关闭时，保护系统信号作用于调节 系统，使调节汽门同时关闭。 系统组成 转速感受、同步器(调频器)、液压执行机构、配汽 机构、调节汽门(阀)、超速保护。因开启调节汽门和主汽门所 需的提升力很大，且关闭速度要很快，故要求执行机构驱动力 大、惯性小、动作速度快。只有液压装置能满足汽轮机控制的 特殊要求。
汽轮机DEH系统介绍
汽轮机DEH系统介绍汽轮机DEH系统介绍---------------------------------------------------------1.引言在汽轮机发电厂中，DEH (Digital ElectroHydraulic Governors)系统是一种广泛应用的控制系统，它采用数字化电液控制技术，用于调节汽轮机的运行参数，实现稳定的发电过程。
本文将对汽轮机DEH系统的功能、组成、工作原理以及常见问题进行详细介绍。
2.DEH系统概述DEH系统是汽轮机的核心控制系统，主要用于控制并维持汽轮机运行在稳定的工作状态。
该系统通过电液传动装置实现对汽轮机的转速、负荷、汽门、调速器等参数的精确控制。
3.DEH系统组成3.1 数字控制器：DEH系统的控制核心，负责处理各类输入信号，并通过输出信号控制电液传动装置。
3.2 电液传动装置：将数字控制器输出的电信号转换为液压信号，通过推杆或伺服阀控制汽轮机的调节部件，如汽门等。
3.3 传感器及信号输入模块：收集汽轮机运行相关参数的传感器，如转速传感器、温度传感器等，并将传感器信号转换为数字信号输入给数字控制器。
3.4 接口模块：负责数字控制器与其他系统的通信，如监控系统、SCADA系统等。
4.DEH系统工作原理4.1 模式选择：DEH系统根据运行需求选择适当的模式，如恒速模式、恒功率模式等。
4.2 信号采集与处理：DEH系统通过传感器采集汽轮机运行参数的实时信号，并经过数字控制器进行处理。
4.3 控制信号计算：根据信号处理结果，数字控制器计算出相应的控制信号，并输出给电液传动装置。
4.4 电液传动装置控制：电液传动装置将数字控制器输出的电信号转换为液压信号，并通过推杆或伺服阀实现对汽轮机调节部件的精确控制。
4.5 参数反馈与调整：DEH系统根据反馈的参数值对控制信号进行调整，以保持汽轮机运行在稳定的工作状态。
5.DEH系统常见问题5.1 故障诊断：DEH系统能够实时监测汽轮机运行状态，并对故障进行诊断，提供相应的故障信息。
DEH控制说明书_东汽
版本号：A东方汽轮机厂汽轮机数字电液控制系统说明书编号 Y49-000401BSM第全册2000年4月目录序号章－节名称页数备注1 1 系统概述 12 1－1 DEH控制系统工作原理 33 1－2 DEH控制系统主要功能 14 1－3 DEH性能指标 15 2 控制系统配置 36 2－1 INFI90控制柜 17 2－2 电源分配系统 18 2－3 INFI90及ETSI模板 69 2－4 端子单元 110 2－5 OIS操作员接口站 111 2－6 操作盘（硬手操） 212 2－7 EWS工程师站 113 3 系统软件 114 3－1 用于过程控制MFP的软件 115 3－2 OIS站的应用软件 116 3－3 EWS站的应用软件 117 4 DEH控制系统主要功能 218 4－1 挂闸 119 4－2 整定伺服系统静态关系 220 4－3 启动前的控制 121 4－4 转速控制 122 4－5 负荷控制 523 4－6 超速控制 124 4－7 在线试验 225 4－8 控制方式切换 126 5 DEH系统操作说明 127 5－1 OIS操作说明 128 5－2 DEH启动控制 129 5－3 升速 130 5－4 并网、升负荷 131 5－5 单阀/顺序阀切换 1目录序号章－节名称页数备注32 5－6 CCS控制（锅炉自动） 133 5－7 负荷限制 134 5－8 阀位限制 135 5－9 主汽压力限制（TPC） 136 5－10 快卸负荷投入与切除 137 5－11 超速保护试验 138 5－12 阀门活动试验 139 5－13 遮断电磁阀试验 140 5－14 手动控制 141 6 安装调试 142 6－1 到货开箱 143 6－2 设备安装 244 6－3 系统接地 146 6－4 电源分配系统 147 6－5 外部信号连接 148 6－6 检测与调试 249 6－7 系统功能检查 150 7 故障诊断及维修 151 7－1 在线自诊断 252 7－2 故障分析及维护 153 8 供货范围 154 9 DEH I/O信号清单 7系统概述本章主要阐述了汽轮机控制系统的基本控制原理、系统主要功能及系统技术指标。
汽轮机数字电液控制系统概述课件
汽轮机数字电液控制系统的软件开发
软件开发平台
一般采用面向对象的编程语言， 如C或Java等。
软件架构设计
一般采用分层式或模块化的设计 方法，提高软件的模块性和可维
护性。
软件测试
对软件进行严格的测试，包括功 能测试、性能测试和安全测试等 ，确保软件的正确性和可靠性。
05
汽轮机数字电液控制系统的应用 案例
制。
汽轮机数字电液控制系统的关键技术
实时数据处理技术
该技术用于快速、准确地处理传 感器采集的数据，并将处理后的 数据实时反馈给控制单元进行决
策。
先进控制算法
该算法用于实现复杂的控制逻辑， 提高系统的控制精度和稳定性。
故障诊断技术
该技术用于实时监测系统的运行状 态，发现异常情况及时进行处理， 保障系统的安全运行。
01
02
03
硬件部分
包括计算机、数据采集卡 、控制板卡、电源等设备 ，用于实现数据采集、处 理和控制输出等功能。
软件部分
包括控制算法程序、监控 程序和组态软件等，用于 实现DEH系统的各种控制 策略和监控功能。
网络部分
包括通信接口和网络通信 线缆等，用于实现DEH系 统与其它控制系统的数据 交互。
汽轮机数字电液控制系统的功能
转速控制
负荷控制
通过调节汽轮机的进汽量或进汽压力，控 制汽轮机的转速在设定值范围内。
通过调节汽轮机的进汽量或进汽压力，控 制汽轮机的输出功率在设定值范围内。
压力控制
保护控制
通过调节汽轮机的进汽量或进汽压力，控 制汽轮机的高压缸排气压力在设定值范围 内。
监测汽轮机的各种参数，如转速、温度、 压力等，当参数超过设定值时，触发相应 的保护动作，确保汽轮机的安全运行。
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第二节DEH系统组成
⑴DEH系统由哪两大部分组成？ ⑵液压控制系统的功能是什么？ ⑶液压控制系统由哪几部分组成？ ⑷供油系统的功能是是什么？ ⑸供油系统由哪些部分组成？ ⑹写出高主阀、高调阀、中主阀、中调阀的英文缩写符号 ⑺画出高压缸配汽阀门编号图 ⑻画出中压缸配汽阀门编号图 ⑼系统高压油压力靠什么设备维持？ ⑽HPT的含义是什么？(AST) ⑾发生哪些情况时要卸掉HPT油？ ⑿OSP的含义是什么？(OPC) ⒀发生哪些情况时要卸掉OSP油？ ⒁危急遮断系统由哪几部分组成 ⒂电气控制系统的功能是什么？ ⒃解释图2-4符号含义
转速
自动
阀门
自启停
⒃ MFP（多功能处理器模件）；OIS （操作员站）；EWS （工程师站）；TCL （通信环路端子单元）；NIS - NPM （通信接口模件对）；CPM （组态调整模件）；CTT （手持 组态调整器）；INFI-NET（通信网络，厂环）；CONTROL WAY（通信网络，控制通道）；EXPANDER BUS （通信网 络，扩展总线）；FCS（频率计数子模件）；CIS（控制I/O 接口子模件）；DSI （数字输入子模件）；DSM （脉冲输入 子模件）；TAS （自同期子模件）；LSP01?
泄掉HPT油，同时通过单向阀泄掉OSP油，使卸荷阀开启， 泄掉油动机活塞下压力油，在阀门操作座弹簧力的作用下， 主汽阀和调节阀快速关闭，遮断汽轮机进汽。 OSP油压由超速集成块控制，高压油经过各调节阀执行机构的 节流孔及卸荷阔形成超速限制油压。 ⒀发生哪些情况时要卸掉OSP油？ 当发生甩负荷工况或机组转速大于103％额定转速时，超速限 制集成块动作，泄掉OSP油，使各调节阀油动机的卸荷阀打 开，泄等调节阀油动机下部油压，各调节阀在阀门操作座弹 簧力作用下，快速关闭，待工况恢复正常或一定时间后再重 新打开各调节阀。 ⒁危急遮断系统由哪几部分组成？
危急遮断系统由低压保安系统、高压保安系统、高低压接口装 置三部分组成，三部分协调动作，完成机组挂闸和遮断任务。
⒂电气控制系统的功能是什么？实现如转速控制、功率控制、 手／自动切换等各种控制功能，并最终形成各个阀门的阀位 指令
⒃解释2-4各符号：MFP； OIS；EWS；TCL；NIS； NPM（BIM）；CPM； CTT；INFI-NET； CONTROL WEY； EXPANDER BUS；FCS； CIS；DSI；DSM；TAS； HSS；FBS；ASI；TDI； TAI；THS；ASO。
⑼系统高压油压力靠什么设备维持？
系统高压油压力由泵及蓄能器共同维持。
系统高压油压力由高压油泵维持。（ ）
⑽HPT的含义是什么？(AST) 高压保安油压/高压安全油； ⑿OSP的含义是什么？(OPC) 超速限制油压
高压油作为驱动油动机的动力油，使油动机活塞带动阀杆，改 变阀门的开度。而油动机活塞下部油压的建立，首先要关闭 各执行机构卸荷阀控制的排油口，而卸荷阀则接受高压保安 油(HPT)及超速限制油压(OSP)的控制。汽轮机挂闸后，建立 高压保安油及超速限制油压，使卸荷阀关闭。
• HSS （液压子模件）；
• FBS （现场总线子模件）；
• ASI （模拟输入子模件）；
• TDI （数字输入/输出端子单元）；
• TAI （模拟输入/输出端子单元）；
• THS （液压伺服端子单 注意：图2-4中的LSP 应改为DSI，是数字输入子模件
(一)DEH系统硬件 DEH控制系统硬件包括4个机柜,1台打印机,1个操作员站,1个硬
侧高压阀组，十个阀门的编号和布置情况如图2-3所示。 由图知，左侧高压阀组包括高压主汽阀MSV1，高压调节阀
CV2、CV3；右侧高压阀组包括高压主汽阀MSV2，高压调 节阀CV1、CV4。同理，中压阀组也分为左、右两组。左 侧中压阀组包括中压主汽阀RSV1和中压调节阀ICV1；右侧 中压阀组包括中压主汽阀RSV2和中压调节阀ICV2。
蓄能器；(5)油过滤及冷却回路；(6)再生滤油装置。
⑹写出高主阀、高调阀、中主阀、中调阀的英文缩写符 号
高压主汽阀MSV1、MSV2，高压调节阀CV1、CV2、 CV3、CV4，中压主汽阀RSV1、RSV2，中压调节阀 ICV1、ICV2。
每只阀门都配有独立的油动机，其中8台油动机为连续 控制型(位置式)执行机构，2台油动机为两位控制型 (开关式)执行机构，所有的油动机均为单侧进油，以 保证在失去动力油源的情况下，油动机能够关闭。
操作盘(HOP)和1个工程师工作站。 1.四个机柜 1号机柜为模件柜，包括电源模件、各种主模件和各种子模件。
所有的油动机均为单侧进油，以保证在失去动力油源的 情况下，油动机能够____汽阀。
A.打开；B.关闭；C.闭锁
所有的油动机均为连续控制型(位置式)执行机构。（ ）
EH油系统如图2-2所示(见书末插页)。
⑺画出高压缸配汽阀门编号图. ⑻画出中压缸配汽阀门编号图 从机头往发电机方向看，把高压阀门分为左侧高压阀组和右
____则接受高压保安油(HPT)及超速限制油压(OSP)的控制。 A.伺服阀；B.电磁阀；C.卸荷阀 HPT油压由高压遮断集成块和机械遮断阀控制，高压油经各主
汽阀执行机构的节流孔及卸荷阀形成高压安全油(HPT)。
⑾发生哪些情况时要卸掉HPT油？ 当21项保护之一动作时，高压遮断集成块及机械遮断阀动作，
第二节DEH系统组成 ⑴DEH系统由哪两大部分组成？ DEH系统由两大部分组成，即液压控制系统和电气控制系统。 ⑵液压控制系统的功能是什么？ (1)向各阀门油动机提供符合标准的高压动力油(12.4MPa)； (2)驱动各阀门并使阀门能够停止在需要的位置； (3)当需要时，能够快速遮断汽轮机进汽。 ⑶液压控制系统由哪几部分组成？ 液压控制系统由供油系统、液压执行机构及危急遮断系统组成。 ⑷供油系统的功能是是什么？ 供油系统的功能是提供符合标准的压力油， ⑸供油系统由哪些部分组成？ 由以下几部分组成。 (1)油箱； (2)两个高压油泵；(3)两组高压蓄能器；(4)四组低压