DEH逻辑
110%超速跳机回路及逻辑简述
110%超速跳机回路及逻辑简述
我厂DEH、ETS系统中的110%超速保护逻辑及回路是汽轮机超速后使汽轮机快速打闸、安全保障汽轮机的重要回路，下面对1-4号机组110%超速保护逻辑及回路进行简述。
1、DEH超速跳机逻辑及回路
1、3、4号机组DEH系统使用的是西门子PCS7系统，机头前箱的三个磁阻式转速探头（60齿）将汽轮机转速信号送入DEH控制系统的三个转速前置器（无锡河埒）后，进入ADDFEM，然后进入FM458和AS417运算，其中FM458进行110%三取二运算后通过DO继电器输出至ETS系统DI卡，ETS系统CPU运算后通过DO卡输出使AST电磁阀失电跳机。
2号机组DEH系统使用的是OV ATION系统，机头前箱的三个磁阻式转速探头（60齿）将汽轮机转速信号送入DEH控制系统的三个转速卡，再进入CPU 进行运算，此时在DEH回路中110%超速分软（逻辑）、硬（硬接线）两个回路，软回路是每个转速信号进过CPU运算110%超速后通过DO继电器输出，硬回路是每个转速信号超过110%后直接通过转速卡输出，软硬两路输出在端子处相或后，分将三路110%超速信号送入ETS系统DI卡，ETS系统CPU三取二运算后通过DO卡输出使AST电磁阀失电跳机。
2、ETS超速跳机逻辑及回路
1-4号机组八瓦三个磁阻式转速探头（83齿）将检测到的汽轮机转速信号送入ETS系统的三个braun转速前置器，当转速超过110%时，braun转速前置器输出接点SP1断开，DI卡负端接受不到正24VDC电压后，判断超速，ETS CPU 三取二运算后，DO卡输出使AST电磁阀失电跳机。
DEH说明书(哈汽300MW)
目录1 调节系统功能 (2)1.1 升速控制 (3)1.2 同期并网 (4)1.3 DEH阀控方式 (5)1.4 功控方式 (5)1.5 压控方式 (5)1.6 CCS方式 (6)1.7 一次调频 (6)2 限制保护功能 (6)2.1 超速限制 (6)2.2 阀位限制 (6)2.3 高负荷限制 (6)2.4 低负荷限制 (7)2.5 主汽压力低限制 (7)2.6 快卸负荷 (7)2.7 真空低限制 (7)2.8 超速保护 (8)2.9 打闸 (8)2.10 挂闸 (8)2.11 启动方式选择 (8)2.12 运行 (8)3 试验系统功能 (9)3.1 超速保护试验 (9)3.2 阀门严密性试验 (10)3.3 注油试验 (10)3.4 阀门活动试验 (10)3.5 高压遮断模块试验 (10)3.6 抗燃油报警 (10)4 辅助系统功能 (10)4.1 自动判断热状态 (10)4.2 阀门管理 (11)4.3 阀门整定 (11)4.4 阀门维修 (12)4.5 仿真试验 (12)5 ATC控制 (13)1调节系统功能汽轮机通常采用定——滑——定启动模式。
汽轮机启动阶段，锅炉燃烧率维持不变。
汽轮机所需的启动蒸汽压力由旁路系统控制，维持不变。
蒸汽温度由锅炉温控系统控制，维持不变。
机组并网带负荷且旁路阀全关后，逐渐增加锅炉燃烧率，蒸汽升温、升压，滑参数加负荷。
正常运行时，可由汽机或锅炉维持蒸汽压力不变；锅炉温控系统维持蒸汽温度不变；通过改变汽机的调门、锅炉燃烧率和给水量，以满足电网对发电机功率的要求。
可采用高压主汽门冲转或调节阀冲转。
通常采用高压主汽门冲转，汽轮机刚启动时高压调节阀及中压主汽门全开，高压主汽门及中压调节阀随转速给定逐渐开启。
汽轮机为全周进汽形式，对汽缸进行均匀加热。
达到阀切换转速（2950r/min）后，高压调节阀逐渐关小开度。
高压调节阀接替高压主汽门控制转速后，高压主汽门在全开。
中压调节阀的开度比高压的大3倍，在整个正常调节过程中不节流，只是在超速限制、保护动作时才起节流作用。
DEH控制原理
DEH控制原理汽轮机电液控制系统的功能，主要包括大范围（从盘车转速到额定转速）的转速控制、负荷控制、异常工况下的负荷限制、主蒸汽压力控制、阀位控制及自动同期装置等，其原则性能结构如下图所示：一、转速控制汽轮机的转速控制用以实现大范围的转速自动调节，即从盘车转速起将汽轮机的转速逐渐提升到额定转速。
转速调节范围一般为50～3300r/min,调节准确度为1～2r/min。
汽轮机转速定值和实际转速比较后的转速偏差信号经过转速控制器回路输出，通过负荷控制回路给出阀门开度指令，开度指令经阀位控制回路去操作蒸汽阀门的启闭。
汽轮机根据运行人员设定（或热力计算结果）的目标转速和升速率，从盘车速度升速到额定速度。
汽轮机速度由冗余的速度传感器检测。
转速控制一般包括以下内容：升速控制；中速暖机；摩擦检查；临界转速区域的升速率控制；发电机同期时的升速控制。
一般的转速控制采用比例积分控制器来进行。
该比例积分控制决定阀门的流量要求，从而通过检测实际转速与给定转速的偏差以选定的升速率使汽轮机升速。
在汽轮机升速控制过程中，转速定值是一个按预定升速率变化的值。
大部分电调采用上述方法产生可变的转速定值来实现汽轮机升速过程的转速控制，也有的电调系统采用升速率作为被调量来实现升速过程的转速控制。
汽轮机启动过程中的升速率可以由人工规定的几个值中选择，也可以由控制系统根据热力应力计算的结果自动选择。
在汽轮机升速的过程中，如果运行工况出现异常，如轴振动大，转子热应力过高等，控制系统就能够自动闭锁转速定值或者升速率定值，使汽轮机维持在当前转速或者低至设备可以接受的转速，实现转速的保持。
控制系统也可以接受指令转入保持状态，当异常工况消失后，可以自动继续升速。
在临界转速范围内，转速不能保持，同时，在临界转速范围内，控制系统具有自动提高升速率的功能。
同期并网时的转速控制，一般有两种方式：一种通过DEH与电气同期装置的接口，在自动同期装置投入时，接受同期装置发出的升、降转速指令（一般为脉冲信号），调节汽轮机转速与电网同步，直到并网成功；另外一种方式为，当自动同期装置投入时，DEH接受同期装置投入信号，转速按照一定的变化率自动在3000r/min上下摆动，由同期装置判断合适的并网点，并网成功后，转速停止摆动。
电厂DEH中的油动机工作原理
电厂DEH中的油动机工作原理DEH的主要功能就是实现对汽机的转速控制和负荷控制，即根据实际转速和设定转速的偏差、实际负荷和设定负荷的偏差调节阀门开度。
除了上述的调节功能外，DEH系统还包括汽机跳闸保护等一系列附加功能。
调节功能基本由软件实现，保护功能则基本由模拟电路实现。
2.3.1转速控制转速控制是根据转速设定值和升速率调节调门开度、转速设定有阀关闭(即汽机零转速)、400r/min、800 r/min、3000 r/min档，升速率有保持、慢、中、快四档分别为0 r/min、100 r/min、150 r/min、300 r/min。
汽机手动启动时，由运行人员根据汽机启动状态选择转速设定和升速率，汽机自启动时则由顺序控制程序自动选择。
汽机调速器只有在3000 r/min设定下，才能被运行人员手动控制，用于手动调整转速。
2.3.2负荷控制负荷控制有CCS、ALR(自动负荷调节)、手动控制三种方式。
在CCS方式时DEH 接受CCS系统给出的增减负荷指令来调节阀门开度，只充当CCS的执行部分。
ALR 方式时，DEH系统按照运行人员设定的负荷变化率将负荷自动调整到运行人员所要求的负荷定值，负荷变化率分保持、0.5% /min、1,/min、2,/min、3,/min五档，负荷定值则由运行人员任意给定。
在手动方式时，由运行人员操作负荷增减按钮手动调整负荷。
2.2.3线速度匹配(LSM)在发电机并网前，线速度匹配回路通过对电网频率的偏差比较，自动校正转速定值，使发电机频率始终跟随电网频率变化且保持大于电网频率0.02~0.1HZ，直至并网完成。
该功能可由运行人员切投，汽机自启动时自动投入。
2.2.4高压调节阀进汽方式转换为了提高机组运行的经济性，同时又不至使汽机热应力过大，调节系统提供高压缸全周进汽(FA)和部分进汽(PA)两种调节方式。
FA方式时，四个高压调门接受相同的阀位指令，同时运行;PA方式时，四个阀门的阀位指令各不相同。
汽轮机DEH系统
汽轮机DEH系统1 、DEH基本工作原理汽轮机组DEH系统基本原理简述如下：DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、抽汽控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路以及同期、调频限制、解藕运算、信号选择、判断等逻辑回路。
DEH系统通过DDV634电液转换器控制高压阀门，从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的2 、DEH基本功能2.1 汽机挂闸/开主汽门当汽机保安系统动作后，保安油压消失汽机自动主汽门、调速汽门全部关闭，再次启动时，必须首先恢复保安油压。
当运行人员发出挂闸指令时，电磁阀带电接通危急遮断滑阀上腔排油，滑阀在压力油的作用下复位，然后电磁阀失电将接通危急遮断滑阀上腔排油关闭，完成挂闸操作。
挂闸后，具备了开启主汽门条件。
当运行人员发出开启主汽门指令后，通过电磁阀打开自动关闭器。
此时，汽机具备了冲转条件。
启动油泵启动后将保安装置挂闸，启动阀手轮关到底，保安油路接通。
接到开机信号后，缓慢旋转启动阀手轮，即可开启主汽门。
2.2 摩检机组启动前，尤其是大修后，经常需要进行磨擦检查。
为此，在DEH系统内设置有摩检功能，选择摩检后，DEH将机组自动升速至500r/min，然后关闭调速汽门，停止进汽，机组惰走，由运行人员进行听音，完成摩擦检查。
2.3 升速控制DEH根据运行人员给定的目标转速和升速率进行闭环控制，使机组达到目标转速。
完成冲转、暖机、过临界、3000 r/min定速全部过程，运行人员可根据实际情况，通过保持命令使机组进入转速保持。
DEH按照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。
2.4 超速保护/超速试验DEH中设计了三道防止机组超速的措施，即103％超速（OPC）、110％电气超速跳闸（AST）和112％机械超速跳闸。
南京科远DEH-NK逻辑设计说明
DEH-NK汽轮机综合控制系统逻辑设计说明2007.7南京汽轮电机（集团）有限公司南京科远自动化技术有限公司1、汽轮机挂闸(复位)已挂闸的条件：主汽门行程开关不在关的位置、启动油压已建立、主汽门行程大于50%三个条件三取二成立，且在解列时，转速通道未全故障。
对于配备挂闸电机的项目，在机组启动前，点击挂闸按钮，挂闸电机将正转，期间如果机组挂闸，则挂闸电机将停止。
在电机得电期间可以点击停止按钮，使电机停止运转.在手动挂闸投入后，可以点动使挂闸电机正转或反转，每次点动使电机得电0.3秒。
对于配备挂闸电磁阀的项目，在机组启动前，点击挂闸按钮，挂闸电磁阀将得电5S，期间如果机组挂闸，则挂闸电磁阀将停止得电。
在电磁阀得电期间可以点击停止按钮，使电磁阀失电.DEH-NK只有在判断汽机挂闸后，DEH才能进行正常的转速及功率控制，如果挂闸条件不成立，DEH将立即将所有调门指令强制清零。
2、阀位标定阀位标定功能提供了阀门伺服系统的整定功能：在汽机实际转速<500rpm且未挂闸的条件下点击界面阀位标定“试验投入”按钮，投入阀位标定功能，所有调门的指令先自动降为0，操作人员根据需要可设定不同的调门指令，如50%，100%等，DEH能以一定的速率将阀门的指令定位在给定值。
当实际转速大于500转或并网或已经挂闸，或点击“试验切除”按钮后，阀位标定退出。
注意实验结束时，需要将所有调门的指令手动清0。
3、摩擦检查机组挂闸且转速低于500rpm后，选择高调门手动启动后（此时高调门关闭，抽汽门全开），点击“摩检投入”按钮，再点击“进行”按钮，汽机目标转速自动定为505rpm,此时可以更改升速率调整速度变化率。
当转速大于500rpm时，摩检自动取消，所有调门全部关闭，随后抽汽调门全开,同时退出启动方式。
如果继续启动，需要重新选择启动方式。
4转速控制（三种启动方式互为闭锁）启动方式分为三种：就地启动，操作员自动，曲线启动。
就地启动方式为：操作人员通过手动打开旁路门升速。
DEH主要功能说明
DEH汽轮机数字电液调节系统功能说明书目录1 调节系统功能 (1)1.1 升速控制 (1)1.2 同期并网 (1)1.3 阀控方式 (2)1.4 功控方式 (3)1.5 一次调频 (3)1.6 高抽阀控 (3)1.7 高抽压控 (4)1.8 低抽阀控.................................................................................... 错误!未定义书签。
1.9 低抽压控.................................................................................... 错误!未定义书签。
1.10 紧急手动 (4)1.11 解耦 (4)2 限制保护功能 (4)2.1 超速限制 (4)2.2 阀位限制 (4)2.3 高负荷限制 (5)2.4 主汽压力低限制 (5)2.5 高抽汽压限制 (5)2.6 低抽汽压限制............................................................................ 错误!未定义书签。
2.7 超速保护 (5)2.8 打闸： (5)2.9 挂闸 (6)3 试验系统功能 (6)3.1 103%超速限制试验 (6)3.2 超速保护试验 (6)3.3 阀门严密性试验 (7)3.4 主汽门活动试验 (7)3.5 抽汽安全试验 (7)3.6 高压遮断模块试验 (7)4 辅助系统功能 (7)4.1 自动判断热状态 (7)4.2 阀门管理 (7)4.3 阀门整定 (8)4.4 阀门维修 (9)4.5 仿真试验 (9)DEH主要功能说明1调节系统功能1.1 升速控制根据机组热状态，可控制机组按经验曲线完成升速率设置、暖机、过临界转速区，直到3000r/min定速。
操作员可通过修改目标转速、升速率或按保持按钮，对升速过程进行控制。
DEH的转速、负荷控制原理小结
第一部分：DEH的正常工作方式示意图正常的运行方式：基本运行方式按控制等级分类一）手动二）就地自动三）遥控：负荷一）手动适用工况：DEH执行机构故障或数字部分故障强制手动逻辑二）就地自动：1）转速：OA：盘车至3000转/分ATC：盘车至3000转/分AS：3000转/分至并网；投AS许可逻辑，AS强制切除逻辑2）负荷：①OA：开环：负荷回路的预备模式。
刚并网，刚投遥控或故障需切除闭环时。
控制逻辑：强制切除闭环：正常调节模式。
控制逻辑：投币换汇率许可目标值、变化率②OA-ATC目标值：OA变换率：取小（OA，ATC）三）遥控：负荷1）CCS：目标值、变换率：机主控制器提供控制逻辑：投协调许可；强制切除2）CCS-ATC目标值、变换率：机主控制器提供ATC提供参考变化率，超限时发出HOLD信号。
第二部分：DEH的故障工作方式示意图图2.6 DEH的转速、负荷控制原理小结故障时的基本工作方式一）手动二）就地自动三）遥控：负荷一）手动1）手动RB①投入许可逻辑：（负荷手动方式）& （实际负荷低于辅机允许负荷）②手动RB action 逻辑：（手动RB 已投入）& (实际负荷高于于辅机允许负荷) & （辅机跳闸）& (跳闸后时间小于规定值)③动作过程：辅机跳闸；RB触发；手动 RB action逻辑置1；负荷手动目标值切换；RB提供负荷目标值；规定速率减负荷；负荷减至规定值；规定时间完成；切换回手动方式。
2）(手动) F TPC：手操盘TPL IN ；TPL OUTFTPC action 逻辑：压力不可调，额定压力①投入许可逻辑：（负荷手动方式）& （实际压力高于额定压力90%）& 主汽压力测点正常②F TPC action 逻辑：（F TPC已投入）& (主蒸汽压力下降至低于设定值90%) &（调节阀开度大于全行程的20％）③动作过程：汽压下降；触发；F TPC action逻辑置1；切换手动负荷目标值；规定速率减负荷；汽压恢复；切换回手动方式。
DEH控制系统概述及汽轮机调节原理
DEH控制系统概述及汽轮机调节原理摘要：汽轮机机械液压式调节系统在并网前后均为单纯的转速比例调节。
汽轮机数字电液控制系统DEH在并网前为转速PID无差调节，并网后可根据需要选择功控、压控、阀控及CCS协调等多种控制方式，以满足不同运行工况需要。
经仿真计算及实践经验得知，为了提高转速动态调节品质，要求输入输出信号的延迟时间短，油动机动态响应迅速且关闭时间短。
关键词：DEH；汽轮机；控制系统1 DEH控制系统概述1.1 汽轮发电机组控制对象锅炉产生的过热蒸汽经高压主汽阀、高压调节阀节流后进入汽缸膨胀做功，使汽轮机叶片得到旋转机械功率。
叶片带动汽轮发电机组的转子旋转。
发电机切割磁力线产生的电能经电网输送给电力用户使用。
如图1所示。
图1 DEH控制系统示意图在机组正常运行期间，通常几台发电机接入当地电网并列运行，向当地用电设备供电。
大部分机组与远方国家电网联网运行，以提高电网的稳定性、可靠性。
在此汽轮发电机组转子可看作是刚性的。
蒸汽膨胀做功产生的机械功率N T与发电机电磁功率N G（有功功率）和损耗功率N TW之差对机组转子做功，使转子动能增加。
可得转子运动方程式（1）。
式中：J T为转动惯量；ωT为角速度。
机械功率与汽轮机进汽质量流量及进出蒸汽焓降成正比。
发电机电磁功率与功角（电枢感应电动势与母线电压的夹角）的正弦成正比。
损耗功率与摩擦、鼓风等因素有关。
对式（1）作归一化处理后，得转子时间常数T a，由式（2）给出。
式中：ωe为额定角速度；N Ge为额定功率。
汽轮机的机械功率与进入汽缸的蒸汽质量流量成正比。
进汽流量由式（3）给出，因此通过改变调节阀开度即可控制机组功率。
其中：P g为调节阀前蒸汽压力； T g为调节阀前的蒸汽温度； V g 为调节阀的有效开度；K g为流量系数。
在汽轮机暖机、升速启动阶段，汽轮机需要的蒸汽流量很少。
需要开启旁路系统保证锅炉的最小蒸汽流量，以维持锅炉各系统稳定运行。
利用旁路系统的压力反馈控制，维持蒸汽压力稳定。
DEH中ETS跳闸逻辑控制方案的实现
组成， 是汽轮机的专用控制系统。 淮北发电厂 200MW 发 电 机 组 DEH 采 用 上 海 新 华 公 司 生 产 的 DEH－ⅢA 汽轮机数字电液控制系统。 它改变了原 来 的 200MW 机 组 低 压 油 纯 液 压 控 制 方 式 ，采 用 独 立的高压抗燃油驱动的纯电调系统。 保护系统只 保留机械超速部分，将高压调门、中压调门的油动 机分别用一个独立的高压油动机驱动。 高压主汽 门、 中压主汽门也分别用一个独立的高压油动机 驱动。 油动机的位置由 DEH 精确控制。 4 个高压调
自保持 跳机切断 EH 高压油回路
图１
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X 新技术应用 inJiShuYingYong
电气试验
４．１ 原保护控制组成方式 原保护控制组成方式如图 1 所示。 110ZJ 为主 汽门关闭继电器，当主汽门关闭以后，为防止电磁 铁常时间带电而烧坏电磁铁， 将确认信号串在关 闭回路中，确认信号元件使用行程开关。 当行程开 关动 作 后 ，110ZJ 主 汽 门 关 闭 继 电 器 吸 合 ， 其 常 闭 接点断开切断跳机电磁铁电源。 当 任 一 跳 机 信 号 出 现 时 跳 机 交 流 接 触 器 CZ 动作的同时，跳机中间继电器器 25ZJ 动作，并启动 转 换 继 电 器 J1，J1 的 常 闭 接 点 切 断 AST 阀 的 电 源 (AST 动 作 原 理 为 得 电 不 动 ，失 电 动 作)泄 去 EH 高 压油；当 DEH 超速动作时，启动转换继电器 3ZJ 的 同时 CZ 动作， 重复上述过程。 达到 EH 高压油和 低压油同时切断的目的，当系统恢复正常时，只需 按下保护复位按钮，即可实现挂闸。 显然上述保护设计存在如下不足： （1）“互 动 ”保 护 动 作 的 可 靠 性 完 全 取 决 于 继 电器可靠性， 转换继电器可靠性的高低即误动作 率和拒动作率即是“互动”保护动作回路可靠性的 指标； （2）“互 动 ”即 原 来 的 ETS 动 作 回 路 和 DEH 有 一个硬转换回路，动作时效上存在迟延，不利于保 护动作迅速性； （3）EH 的 OPC 转速控制回路当转速达到 110% 时，DEH 立即发出停机信号；而 ETS 其它跳闸条件 满足时， 动作的对象需通过低压油切断高压油来 达到关闭主汽门；动作的对象不同，时效迟后，控 制的方式显然不是最佳； （4） 老 系 统 是 硬 接 线 方 式 保 护 逻 辑 关 系 固 定 ， 如要变动，会很麻烦，只能通过更换元器件和接线 来实现； （5）别的升级，老的保护系统显然与 DEH 控制 及 DCS 的控制保护要求存在不协调 ， 如 快 速 性 和 可靠性等方面就显得力不从心； 继电器控制只能 达到“秒级”，而电子器件可以达到“毫秒级”，甚至 “纳秒级”，显然从保护的角度来说越快越好；同时 电子器件的无故障小时数也高于继电器几个数量 级，显然也满足保护越可靠越好的要求。 这就提出 了保护要升级； （6） 当 有 保 护 跳 闸 条 件 未 复 归 时 ， 保 护 仍 处 于 跳闸状态， 投入保护开关即跳机不能避免由于人 员精神不集中而造成人为误操作的恶性事件。
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