汽輪機控制系統(tǒng)操作說明(DEH))課件

1、汽輪機控制系統(tǒng)（DEH）設計及操作使用說明上海汽輪機有限公司300MW機組DEH系統(tǒng)說明書DEH系統(tǒng)使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系統(tǒng)。其先進性在于分散的結(jié)構(gòu)和基于微處理器的控制，這兩大特點加上冗余使得系統(tǒng)在具有更強的處理能力的同時提高了可靠性。100MB帶寬的高速以太網(wǎng)的高速公路通訊使各個控制器之間相互隔離，又可以通過它來相互聯(lián)系，可以說是整套系統(tǒng)的一個核心。系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括：工程師站、操作員站、控制器等。一、 DEH系統(tǒng)功能汽輪機組采用由純電調(diào)和液壓伺服系統(tǒng)組成的數(shù)字式電液控制系統(tǒng)(DEH)，提供了以下幾種運行方式： 操作員自動控制 汽輪機自啟動 自同期運行 DCS遠控運行

2、手動控制通過這幾種運行方式，可以實現(xiàn)汽輪機控制的基本功能如轉(zhuǎn)速控制、功率控制、抽汽控制功能。1 基本控制功能 工程師站和操作員站的畫面是主機控制接口，它是用來傳遞指令給汽輪機和獲得運行所需的資料。打開CUSTOM GRAPHIC窗口，運行人員可以用鼠標點擊對應的鍵來調(diào)出相應的圖像。也可以打開DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口，選用OPERATOR STATION PROGRAMS按鈕，在OPERATOR STATION PROGRAMS菜單上選用DIAGRAM DISPLAY按鈕，在DISPLAY DIAGRAM菜單上選用所需的圖號，再按DISPLAY按鈕，就能調(diào)出

3、所需的圖形。1.1 基本系統(tǒng)圖像所有基本系統(tǒng)圖像將機組運行的重要資料提供給運行人員。屏幕分成不同的區(qū)域，包括一般信息，頁面特定信息。1.2 一般信息1.2.1 控制方式用來表示機組目前所有的控制方式。這些方式分操作員自動、汽輪機自動控制、遙控、以及手動同步和自動同步。1.2.2 旁路方式DEH提供一個旁路接口，可以調(diào)節(jié)再熱調(diào)節(jié)汽閥，以便與外部的旁路控制器相配。運行人員可根據(jù)實際情況選擇帶旁路運行方式和不帶旁路運行方式。1.2.3 控制設定主要顯示實際值、設定值、目標值和速率。實際值、運行機組的實際轉(zhuǎn)速或負荷將被顯示，數(shù)據(jù)被調(diào)整為整數(shù)。設定值顯示在系統(tǒng)目標變化過程中當前所要達到的目標值。速率顯示

4、設定值向目標值變化的快慢。目標值顯示轉(zhuǎn)速或負荷變化最終要求的目標。當設定值向目標值變化時，為了指示變化在運行中，HOLD（保持）將變成GO（運行）。當設定值等于目標值時，設定值旁邊將沒有信號。1.2.4 反饋狀態(tài)表示機組反饋回路的當時狀態(tài)。例：功率反饋回路在使用，則顯示MEGAWATT LOOP IN（功率回路投入），如功率回路沒有投入，將顯示MEGAWATT LOOP OUT（功率回路切除）。 1.2.5 閥門方式 說明機組正在運行的閥門方式。如主汽閥控制（THROTTLE VALVE）或高壓調(diào)節(jié)閥控制（GOVERNER VALVE）或再熱調(diào)節(jié)閥控制（INTERCEPT VALVE）。還顯示

5、主汽閥調(diào)節(jié)汽閥轉(zhuǎn)換（TVGV XFER IN PROGRESS）。閥門試驗狀態(tài)（VALVE TEST IN PROCESS）。再熱調(diào)節(jié)汽閥切換到主汽閥和中壓調(diào)節(jié)閥聯(lián)合控制。另外，提供單閥/順序閥切換功能。1.2.6 限制設定顯示當前各限制器投入狀態(tài)和限制值。在限制的頁面上，任一限制所起作用時，相應的報警信息將在屏幕上出現(xiàn)。包括閥門位置限制、高負荷限制、低負荷限制和運行人員可調(diào)整的主蒸汽壓力限制等。1.2.7 運行數(shù)據(jù)實際的汽機轉(zhuǎn)速、功率、主蒸汽壓力、升速率和升負荷率、閥位控制方式等顯示在屏幕下方。1.2.8 信息除了屏幕信息外，各種不同的信息在一定條件下也會在主屏幕顯示，這些信息是：機組遮斷（

6、TURBINE TRIP）、機組掛閘（TURBINE LATCH）、機組并網(wǎng)（BRAKER CLOSED）、機組解列（BRAKER OPENED）?？焖贉p負荷（RUNBACK）在運行中，每當三個快速減負荷接點中一個閉合，RUNBACK IN PROGRESS（快速減負荷在運行中）信息將出現(xiàn)在屏幕中央。保持系統(tǒng)動作電超速保護（103%）快關或甩負荷預測功率任一種動作時，PROTECTION SYS OPER（保護系統(tǒng)動作）將在屏幕中央顯示。2 頁面說明2.1機組總貌該頁面使操作人員得到下面任一個控制圖像（方法：用鼠標點擊要進入的子菜單功能鍵，彈開小窗口）。a 控制方式（CONTROL MODE）

7、b 旁路方式（BYPASS MODE）c 控制設定值（CONTROL SETPOINT）e 反饋狀態(tài)選擇（LOOP MODE）f 閥門方式（VALVE MODE）g 設定限制器（LIMITER）2.2 控制方式該窗口允許運行人員改變機組的運行控制方式。為了投入或切除一個運行方式，運行人員必須將鼠標移到所要求的按鈕，點擊進行確認，然后按IN SERVICE把該回路投入，或者按OUT SERVICE把此回路切除。提供給運行人員的基本方式是： （1） OPER AUTO（操作人員自動） OPER AUTO是電廠運行人員對汽輪發(fā)電機的主要控制方式。在OPER AUTO中，運行人員可得到DEH控制器所有

8、的功能，這些功能是：a 在大范圍速度控制區(qū)域，建立汽輪發(fā)電機組的加速度和目標轉(zhuǎn)速；b 實行從再熱調(diào)節(jié)汽閥到主汽閥/再熱調(diào)節(jié)汽閥轉(zhuǎn)換和主汽閥到調(diào)節(jié)汽閥的轉(zhuǎn)換；c 在機組同步并網(wǎng)后，建立負荷變化率和目標負荷；d 投入或切除壓力反饋回路和功率反饋回路；e 確定在線運行的極限。如果運行人員在子菜單上選擇手動方式（即退出操作員自動方式），或者是其它種種原因，系統(tǒng)轉(zhuǎn)到手動方式，則OPER AUTO被自動切除，但是若選擇ATC、遙控、自動同期等時則不退出操作員自動方式，只是更改指令來源。（2）ATC（自動汽機控制）ATC控制方式將不用操作員操作，自動地將機組從盤車轉(zhuǎn)速帶到同步轉(zhuǎn)速，由操作員完成并網(wǎng)；并網(wǎng)后，

9、操作員給出目標負荷，系統(tǒng)自動增、減負荷。ATC不僅可以作為一個控制器而且可作為操作指導。即使操作員不選擇ATC，所有的保護邏輯仍在運行，以提供有關的監(jiān)視信息及建議。（3）REMOTE（遙控）REMOTE在這一控制方式下，DEH的TARGET和SETPOINT是遙控系統(tǒng)輸入信號來調(diào)整，這輸入信號是從高速公路上接收而來。選擇遙控方式，必須滿足下述條件：a 必須在操作員自動方式；b 發(fā)電機必須是并網(wǎng)帶負荷；c 遙控信號必須有效；d 遙控允許接點必須閉合；e 操作人員選擇進入該方式。REMOTE方式運行期間，不允許運行人員輸入TARGET或RATE。運行人員可以選擇把遙控切換到操作員自動方式。如果控制

10、系統(tǒng)已轉(zhuǎn)到TURBINE MANUAL時，遙控方式將自動被切除。當發(fā)電機開關主斷路器打開，或遙控信號無效時，控制器也回復到OPER AUTO。（4）AUTO SYNC（自動同步）AUTO SYNC是一種遙控控制方式，在這種方式中遙控自動同步器用升高和下降接點輸入的方法調(diào)整設定值，使汽輪發(fā)電機機組達到同步轉(zhuǎn)速，以便機組并網(wǎng)。為了選擇遙控方式，必須滿足下面條件。a 控制系統(tǒng)必須是在操作員自動或ATC方式下；b 汽輪機轉(zhuǎn)速必須受調(diào)節(jié)汽閥控制；c 發(fā)電機油開關必須打開（機組在轉(zhuǎn)速控制狀態(tài)）；d 遙控自動同步器允許接點必須閉合；e 操作人員選擇進入該方式。AUTO SYNC方式運行人員不能改變目標值或速

11、率值。如果控制系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換到手動，或遙控自動同步許可的接點打開，發(fā)電機油開關閉合，則AUTO SYNC方式被切除。在后述兩種情況中，控制器回復到OPER AUTO方式。（5）MANUAL SYNC（手動同步）條件和自動同步一樣，只是操作人員直接按RAISE或LOWER鍵來改變目標值。2.3 旁路方式操作人員可以選擇不帶旁路運行方式或帶旁路運行方式。為了投入或切除旁路，運行人員必須將鼠標移到“BYPASS INTERFACE”按鈕，點擊進行確認，然后按IN SERVICE把該回路投入，或者按OUT SERVICE把此回路切除。 （1）不帶旁路運行方式即BYPASS OFF運行方式，這是最為常用的一

12、種運行方式。在這種方式下，轉(zhuǎn)速及負荷由主汽門（閥切換前）或高調(diào)門（閥切換后及帶負荷階段）控制；IV在掛閘后保持全開，不參與控制，只在保護時動作。 （2）帶旁路運行方式即BYPASS ON運行方式，這是一種在熱態(tài)時可選的運行方式，這種方式下IV參與轉(zhuǎn)速及負荷的控制，并在大約35%-40%時全開。兩種運行方式的切換必須在跳機狀態(tài)下或中調(diào)門全開后才可以進行。2.4 CONTROL SETPOINT（控制設定值）運行人員輸入要求的轉(zhuǎn)速或負荷目標值，以及設定值變化率。在OPR AUTO時，任何時候運行人員都能夠輸入。輸入目標值和速率的步驟如下： （1）把光標置于目標值上面的輸入?yún)^(qū)上； （2）在標準鍵盤上

13、用數(shù)字鍵輸入要求的目標值； （3）如果在目標值區(qū)輸入的數(shù)字是對的，按ENTER按鈕進行確認，一旦數(shù)值被確認，它就從輸入?yún)^(qū)轉(zhuǎn)到下部的目標區(qū)上； （4）如果在步驟（3）中看到的數(shù)字不滿足要求，運行人員可以返回到開始輸入?yún)^(qū)上，輸入一個新值； （5）如果運行人員不想改變當時的目標值，那么運行人員就可以采取關閉子窗口或調(diào)用其它圖像的方法，從屏幕上移去控制設定值圖像。下一次調(diào)用控制設定值圖像時，就沒有數(shù)字保留在目標或速率的輸入?yún)^(qū)上，只要不點ENTER，這是一種不要原來輸入值的方法；（6）當點了“ENTER”按鈕后，如果新的目標與目前的設定值不同時，HOLD信息告訴運行人員，系統(tǒng)已準備好，從目前設定值以顯示

14、的變化率到新的目標值；（7）如果在步驟（6）中觀察到的速率不是要求的變化率，則可以輸入一個新值。不管機組是在運行還是在保持，在任何時候均可以輸入新的變化率。一個新的變化率是在運行期間被輸入，則將繼續(xù)，不會中斷，它是以一個新的變化率變化的；（8）用數(shù)字鍵輸入要求的變化率，通常中有效數(shù)字開頭，在主屏幕上的RATE顯示區(qū)只顯示整數(shù)；（9）如果輸入的RATE為要求的值，按ENTER鍵，在輸入?yún)^(qū)下側(cè)的RATE區(qū)會顯示進入到系統(tǒng)的數(shù)字；（10）只要“ENTER”鍵沒有按，同步驟（4）和（5）那樣改變或取消輸入速率，同樣有效。（11）運行人員現(xiàn)在可以按“GO”鍵啟動達到目標。這圖像將出現(xiàn)在子屏幕上，并且允許

15、運行人員通過“GO”功能鍵來實現(xiàn)啟動，或者“HOLD”功能鍵來實現(xiàn)保持；（12）啟動后，在SETPOINT旁邊的HOLD信息會變成GO，這GO將一直出現(xiàn)在設定值等于目標值，或者由運行人員或一些外部的系統(tǒng)建立HOLD為止；注意：輸入一個變化就緒時，系統(tǒng)不接受正負號。系統(tǒng)根據(jù)目標值與設定值之間的差值自動調(diào)整是加速還是減速。系統(tǒng)軟件設置成限制最大速率和負荷的變化率最大負荷變化率是400MW/min，最大轉(zhuǎn)速變化率為800rpm/min?？奢斎氲淖畲筠D(zhuǎn)速是3450rpm,最大負荷是350MW，輸入的目標轉(zhuǎn)速在任何一個葉片共振范圍內(nèi)時，該輸入將不會被接受，同時INVALID ENTRY（無效輸入）信息將

16、出現(xiàn)在屏幕上閃爍。輸入不被接受信息一直保持，直到有一個有效的輸入或操作人員選擇了另一個圖像頁面。（13）當控制設定圖像被調(diào)出，并且光標在該子畫面上時，運行人員可以在任何時候，通過按“HOLD”來保持。注意：在保持汽機轉(zhuǎn)速之前，要檢查該轉(zhuǎn)速不應落入本臺機組的轉(zhuǎn)速共振區(qū)里。我們推薦運行人員應了解和應用HOLD功能，HOLD主要用于汽輪發(fā)電機在加速或加載時候，電廠地任何地方可能出現(xiàn)的偶然事件。這些偶然事件，可能要求設定值停在目前的數(shù)值上，或者在某些情況下，要求減速和減載。在任何一種情況下，運行人員都應該用HOLD功能，使設定值立即停止。2.5 反饋狀態(tài)顯示該頁面允許行動人員投入或切除各個反饋回路。為

17、了投入或切除一個回路，運行人員必須將鼠標移到所要求的按鈕，點擊進行確認，然后按IN把該回路投入，或者按DUT把此回路切除?；芈返耐度牖蚯谐且粋€無擾動切換過程，在轉(zhuǎn)換的瞬間重新計算設定值，從而保持實際的值不變，來實現(xiàn)無擾動切換。這就是為什么當運行人員把MW回路投入或切除時，發(fā)現(xiàn)SETPOINT（設定值）會變化的原因。如果升、降正在進行中，則回路投入或切除也同樣會導致HOLD（保持），此時，運行人員可以重新輸入要求的目標值，并再次啟動（見控制方式頁面）。負荷控制中，IMP和MW反饋回路切除后，實際只投一個頻率反饋回路，在這種運行方式下，該回路是一個有差調(diào)節(jié)回路。因此，實際MW和TARGET有一定

18、的偏差，進口壓力偏離額定壓力越多，則偏差也越大。IMP回路是快速動作回路；MW回路是相對緩慢動作的回路，但是一個無差回路，因此，實際MW和TARGET值是一致的。2.6 抽汽控制該頁面可以實現(xiàn)對抽汽壓力的調(diào)節(jié)。抽汽控制是通過調(diào)節(jié)連通管調(diào)節(jié)閥和抽汽調(diào)節(jié)閥來控制的。它分為連通管壓力控制和抽汽壓力控制兩部分。連通管壓力控制是通過調(diào)節(jié)連通管壓力調(diào)節(jié)閥（CV）的開度來控制進入低壓缸的蒸汽流量，從而控制中壓排汽壓力，以防止中壓排汽壓力過低而引起中壓缸過熱。抽汽壓力的控制是通過調(diào)節(jié)抽汽閥（EV）的開度來完成的。當機組在純凝汽工況運行時，CV全開，EV全關。如要投入抽汽工況運行，則必須先投入連通管壓力控制，保

19、證中壓缸排汽壓力不低于設定值，然后再投入抽汽壓力控制。抽汽控制投入步驟：一、投入連通管壓力控制當負荷大于抽汽最小負荷時，設定中壓缸排汽壓力為0.655Mpa。如此時中壓缸排汽壓力大于設定值，則CV將保持全開。如實際壓力低于設定值，則CV將關小，控制中壓缸排汽壓力為0.655Mpa。二、抽汽壓力控制投入當連通管壓力控制投入后，可根據(jù)供熱系統(tǒng)的要求，設定抽汽壓力，最大可設定為0.5Mpa。DEH將調(diào)節(jié)EV的開度來控制抽汽壓力在設定值上。注：抽汽投入運行時，為了不影響負荷，DEH設計成可投入功率反饋回路來調(diào)節(jié)功率。一旦調(diào)門全開，鍋爐達到滿負荷，此時再增加抽汽量，將會使負荷下降。抽汽運行工況的切除：除

20、了緊急情況外，應逐步減少熱負荷，然后切除抽汽壓力控制，EV全關，再切除連通管壓力控制，全開CV。機組回到純凝汽工況狀態(tài)。2.7 VALVE MODE（閥門方式）這頁面使運行人員可以選擇機組運行控制閥方式，運行人員可以選擇從主汽閥向調(diào)節(jié)汽閥切換，也可以進行單閥/順序閥切換，閥門狀態(tài)在該頁面區(qū)顯示。 （1）單閥/順序閥切換。當機組并網(wǎng)后，處在BYPASS OFF的狀態(tài)下，負荷較高（約為60以上）時可以進行閥切換，點擊“SEQUENTIAL VALVE”按鈕，點擊“TRANSFER”選擇投入順序閥，則此時機組會自動從單閥切向順序閥，完成單閥/順序閥的切換過程。推薦機組在正常運行6個月以后進行單閥/順

21、序閥切換。（2）主汽閥調(diào)節(jié)汽閥的轉(zhuǎn)換是一個單方向的轉(zhuǎn)換，機組從主汽閥切換到調(diào)節(jié)汽閥后，運行人員就不能再切換到主汽閥控制。當機組達到推薦的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速時，運行人員進行了主汽閥/調(diào)節(jié)汽閥切換操作，切換在進行中信息“TV-GV XFER IN PROGRESS”將在所有圖像區(qū)域出現(xiàn)，TV/GV進行切換時，調(diào)節(jié) 汽閥從全開移向全關位置，調(diào)節(jié)汽閥將在短時間內(nèi)保持關閉，直到汽機轉(zhuǎn)速有所下降，說明調(diào)節(jié)汽閥已在控制轉(zhuǎn)速，同時主汽閥向全開位置移動，由調(diào)節(jié)汽閥控制轉(zhuǎn)速在設定目標值位置。2.8 限制器設定運行人員投入或切除限制器以及顯示和改變限制值的頁面，本節(jié)中所討論的限制器器僅當機組不在手動方式運行時有效。此頁面控制

22、的限制器是： （1）閥門位置限制（VPL）VPL是調(diào)節(jié)汽閥閥位的限制，以滿行程的百分比來表示，每次機組遮斷時VPL被復置到零位，因此，機組掛閘后，應選VALVE POSITION按鈕，再按IN鍵，使其從OUT變?yōu)镮N，然后在后面輸入100并按下ENTER鍵，則閥位就開始上升直到100%。 （2）高負荷限制（HLL）HLL用來限制負荷的最大設定值。在HIGH LOAD鍵右側(cè)的輸入框中輸入限制值，按ENTER鍵，運行人員可以改變限制值，按HIGH LOAD鍵后，再按IN按鈕，使OUT變?yōu)镮N，則高負荷限制功能變投入使用。機組在負荷控制時，才能投高負荷限制。當負荷增加時，設定值將增加，一直到達HLL

23、值（HLL已投入），這時增加被停止，并出現(xiàn)限制器限制的信息，如果限制器被切除，則信息將消失。增加將不再繼續(xù)，要繼續(xù)增加負荷，運行人員可以按“GO”鍵，運行人員不能輸入一個比預先確定的最大值還要高的HLL值（約為120%額定負荷值）。最小值是零或是做負荷限制值（低負荷限制的投入時），不滿足這些條件將產(chǎn)生一個閃爍的INVALID ENTRY信息，如果當時的設定值比投入的HLL值大，則INVALID ENTRY信息也將出現(xiàn)。（3）低負荷限制（LLL）LLL是用來限制最小設定值，LLL的送入，選擇和投入，切除同HLL。 （4）可調(diào)整的主蒸汽壓力限制（TPL）TPL是用來限制最低主蒸汽壓力的。A 投主蒸

24、汽壓力限制器應滿足下列條件：a 汽機在負荷控制，DEH在自動方式下運行；b 實際主蒸汽壓力，要大于運行人員設定的限制壓力；c 主蒸汽壓力傳感器沒有故障；d 遙控主蒸汽壓力限制器未投入。B 控制方式轉(zhuǎn)換（自動切到手動）將引起TPL退出。C TPL設定后投入，任何原因使主蒸汽壓力降到低于設定值時，將引起基準值降低，從而使負荷降低直到主蒸汽壓力恢復到設定點以上為止，調(diào)節(jié)閥最多降到20%流量的位置。注意：主蒸汽壓力傳感器的故障，將使所有蒸汽壓力控制器退出，并且阻止TPL重新投入系統(tǒng)，任何限制器當時的狀態(tài)（投入、退出或限制）無論何時都在本頁面的STATUS內(nèi)顯示，LMT是用來說明此時回路正在起限制作用。2.9 進汽閥門試驗汽輪機所有進汽閥門的活動試驗只有在機組帶負荷