DEH系統(tǒng)介紹講解

編寫：傅國剛2023/4/271

汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)介紹2023/4/27一、什么是DEH汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)是“汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱，英文描述為：“Digital

Electric

Hydraulic

Control

System”。DEH系統(tǒng)的控制任務(wù)：調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速、功率，使其滿足電網(wǎng)的要求DEH系統(tǒng)的控制對(duì)象：汽輪機(jī)，具體來說是汽輪機(jī)的進(jìn)汽閥門DEH系統(tǒng)的保安功能：在緊急情況下，迅速關(guān)閉所有進(jìn)汽閥門來實(shí)現(xiàn)跳閘DEH系統(tǒng)的組成部分：電子控制部分和液壓調(diào)節(jié)保安部分1、掛閘13、高低負(fù)荷限制

2、轉(zhuǎn)速控制14、主汽壓力低限制

3、閥位控制15、快卸負(fù)荷

4、并網(wǎng)16、真空低限制

5、功率控制17、超速保護(hù)

6、壓力控制18、主門嚴(yán)密性試驗(yàn)

7、CCS方式19、調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)

8、一次調(diào)頻方式20、噴油試驗(yàn)

9、單閥方式21、閥門活動(dòng)試驗(yàn)

10、順序閥方式

11、閥切換

12、超速限制

2023/4/27二、DEH的基本功能

所謂掛閘就是用低壓油來控制高壓油建立的過程，通過DEH發(fā)出指令，讓掛閘電磁閥帶電，同時(shí)發(fā)出一個(gè)開關(guān)量信號(hào)去復(fù)位ETS系統(tǒng)，使AST電磁閥帶電。AST電磁閥帶電后就封住了AST油路與回油的通道。同時(shí)，掛閘電磁閥帶電后，隔膜閥上腔油壓得以建立，把隔膜閥復(fù)位（壓下去），便封住了AST油路與回油的另一條通道。最終，AST油壓得以建立，用于監(jiān)視AST油路的三個(gè)壓力開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出開關(guān)量信號(hào)至DEH系統(tǒng)，來表示汽機(jī)掛閘成功。當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，AST電磁閥失電打開，卸掉AST母管油壓,從而卸荷閥上腔油壓失掉，卸荷閥打開，卸掉高壓油，主汽門在彈簧的作用下全關(guān)。2023/4/27掛閘2023/4/27調(diào)門動(dòng)作原理

DEH給出的指令信號(hào)經(jīng)伺服放大器放大后，在伺服閥中將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)，使伺服閥主閥芯移動(dòng)來控制高壓油的通道，使高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞下腔，使油動(dòng)機(jī)活塞上移，壓縮閥座彈簧，帶動(dòng)高壓調(diào)門開啟?；蚴菈毫τ蛷挠蛣?dòng)機(jī)下腔泄出，在彈簧力的作用下使調(diào)門關(guān)閉。當(dāng)油動(dòng)機(jī)移動(dòng)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)LVDT移動(dòng)，那么就將油動(dòng)機(jī)的位移信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎庑盘?hào)作為負(fù)反饋與指令信號(hào)相加，由于兩者極性相反，實(shí)際為相減，兩者無偏差時(shí)，指令信號(hào)為零，伺服閥的主閥回到中間位置。調(diào)節(jié)門便停止移動(dòng)。當(dāng)OPC母管油壓失掉，卸荷閥打開，泄掉高壓油實(shí)現(xiàn)調(diào)門關(guān)閉2023/4/272023/4/27

汽機(jī)掛閘完成后，主汽門打開，此時(shí)，具備沖轉(zhuǎn)條件，可以設(shè)上目標(biāo)轉(zhuǎn)速，點(diǎn)擊進(jìn)行按鈕，此時(shí)，在轉(zhuǎn)速PID的控制下，隨轉(zhuǎn)速的升高調(diào)門隨之開大。在升速期間，可以隨時(shí)按保持按鈕來把轉(zhuǎn)速保持在某一個(gè)數(shù)值（注意，在臨界區(qū)轉(zhuǎn)速不能保持）來進(jìn)行暖機(jī)。2023/4/27轉(zhuǎn)速控制目標(biāo)值、給定值、實(shí)際值的區(qū)分？目標(biāo)值是由操作員在顯示屏上輸入的值，它可以和升速率一起給出，來作為汽輪機(jī)的最終目標(biāo)值。

給定值是由目標(biāo)值經(jīng)過速率計(jì)算之后得到的值。實(shí)際值是由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置測(cè)量得到的數(shù)值。區(qū)別是：目標(biāo)值可以人為更改。給定值不能人為更改，只能通過一定的速率不斷的累加或累減，最終等于目標(biāo)值。實(shí)際值是轉(zhuǎn)速探頭實(shí)際測(cè)量的值他與給定值進(jìn)行比較，進(jìn)而控制汽機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、壓力等。2023/4/27目標(biāo)值、給定值與實(shí)際值

汽機(jī)定速后可以并網(wǎng)，并帶初負(fù)荷。

并網(wǎng)的條件：頻率一致、相位一致、電壓一致、相序一致。在符合上述條件后，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出合閘指令，使發(fā)電機(jī)油開關(guān)合閘。

并網(wǎng)后，由轉(zhuǎn)速控制立刻切為閥位控制，并帶上初負(fù)荷。閥位控制為開環(huán)控制，也就是說調(diào)門的開度大小不受負(fù)荷和壓力的影響。運(yùn)行人員可以按閥位增減按鈕來開大或關(guān)小調(diào)門從而控制機(jī)組的負(fù)荷。2023/4/27閥位控制2023/4/27

功控方式為閉環(huán)控制方式，運(yùn)行人員可以設(shè)置目標(biāo)功率和升負(fù)荷率并按一下進(jìn)行按鈕，此時(shí)，在功率PID的作用下給定功率向目標(biāo)功率靠攏，實(shí)際功率與給定功率相比較來控制調(diào)門開度大小，進(jìn)而來控制負(fù)荷大小，最終實(shí)際功率等于目標(biāo)功率。壓控方式與功控方式的原理是一樣的，只不過是通過設(shè)置壓力目標(biāo)值來調(diào)節(jié)調(diào)門的開度。功率控制和壓力控制頻率

頻率由電網(wǎng)中的總發(fā)電量和總用電量共同確定。在穩(wěn)態(tài)時(shí)，供電頻率與汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)相等。若總發(fā)電量>總用電量，則供電頻率增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速也增加。必須通過控制系統(tǒng)使電網(wǎng)中并網(wǎng)機(jī)組的總發(fā)電量，適應(yīng)總用電量的要求，才能達(dá)到保持供電頻率平衡的目的。2023/4/27一次調(diào)頻什么是一次調(diào)頻？

一次調(diào)頻是汽輪機(jī)根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化，自動(dòng)的進(jìn)行調(diào)整機(jī)組的負(fù)荷，已達(dá)到恢復(fù)電網(wǎng)頻率的目的。

一次調(diào)頻是有差調(diào)節(jié)，它不能維持電網(wǎng)頻率不變，只能緩和電網(wǎng)頻率的改變程度。要想達(dá)到供電頻率的平衡，還要進(jìn)行二次調(diào)頻。2023/4/272023/4/27二次調(diào)頻

二次調(diào)頻是人為的根據(jù)電網(wǎng)的頻率的高低來增減某些機(jī)組的負(fù)荷以恢復(fù)電網(wǎng)的頻率。也就是說通過調(diào)節(jié)有功功率來調(diào)節(jié)網(wǎng)上頻率。發(fā)電機(jī)有功輸出

當(dāng)發(fā)電機(jī)帶上負(fù)荷時(shí)2023/4/27出現(xiàn)定子電流

產(chǎn)生定子磁場(chǎng)阻礙轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)汽機(jī)轉(zhuǎn)速降低汽機(jī)進(jìn)汽量增加開調(diào)門維持額定轉(zhuǎn)速一次調(diào)頻的工作原理一次調(diào)頻的工作原理是將機(jī)組的實(shí)際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速（3000轉(zhuǎn)/分）比較后的差值經(jīng)“死區(qū)——線性——限幅”的非線性函數(shù)處理后，得到的轉(zhuǎn)速差直接動(dòng)作調(diào)門（非功控時(shí)）。以保證機(jī)組負(fù)荷滿足電網(wǎng)要求。2023/4/27-22-1717轉(zhuǎn)速功率-1515

調(diào)頻死區(qū):+2轉(zhuǎn)

調(diào)頻最大負(fù)荷變化幅度為額定負(fù)荷的10%

轉(zhuǎn)速不等率：5%

系統(tǒng)能流率為：0.66%r/min

功頻調(diào)差系數(shù)為：1MW

2023/4/27__電液伺服閥工作原理伺服閥由一個(gè)力矩馬達(dá)兩級(jí)放大系統(tǒng)及機(jī)械反饋系統(tǒng)組成。第一級(jí)放大是雙噴嘴和擋板系統(tǒng)。第二級(jí)是滑閥系統(tǒng)。其工作原理為：

當(dāng)DEH指令信號(hào)輸入時(shí)，力矩馬達(dá)中間銜鐵上的線圈中就有電流通過，并產(chǎn)生一磁場(chǎng)，在兩旁磁鐵的作用下，產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)力矩，使銜鐵旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)與之相連的擋板轉(zhuǎn)動(dòng)。此擋板伸到兩個(gè)噴嘴中間。在穩(wěn)定工況時(shí)，擋板兩側(cè)與噴嘴的距離相等，使兩側(cè)的壓力相等。當(dāng)有指令信號(hào)時(shí)，銜鐵帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)，則擋板靠近一只噴嘴，使這只噴嘴前的壓力升高。而對(duì)面的噴嘴壓力變低，這樣，與兩噴嘴相通的下部?jī)蓚€(gè)腔室的油壓也不相等。因此，滑閥就在壓差的作用下產(chǎn)生了位移。滑閥上的凸肩控制著油口的開啟或關(guān)閉，以控制調(diào)門的開度。另外，伺服閥設(shè)有一定的機(jī)械零偏，以便在運(yùn)行當(dāng)中突然斷信號(hào)，借助機(jī)械力量使滑閥偏移到一側(cè)，使油動(dòng)機(jī)關(guān)閉。2023/4/272023/4/272023/4/272023/4/27伺服閥–噴嘴先導(dǎo)級(jí)含有兩個(gè)噴嘴...2023/4/27伺服閥–噴嘴液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥–力矩馬達(dá)和一個(gè)力矩馬達(dá)。擋板一方面與力矩馬達(dá)銜鐵連接，另一方面，其穿過兩個(gè)噴嘴，與主閥芯連接。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥當(dāng)伺服閥失電時(shí)，擋板位于兩個(gè)噴嘴中間，所以主閥兩個(gè)控制腔中的壓力是相等的，即主閥芯也是位于中間位置。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥在力矩馬達(dá)線圈中通入電流時(shí)，引起銜鐵傾斜。傾斜程度則取決于電流大小。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥銜鐵傾斜會(huì)使擋板靠近一只噴嘴，而遠(yuǎn)離另一只噴嘴。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥這樣會(huì)使主閥兩端控制腔中的壓力產(chǎn)生壓差...液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥引起主閥芯移動(dòng)，伺服閥有流量輸出。隨著主閥芯移動(dòng)，當(dāng)兩控制腔中的壓力相等時(shí)，擋板又處于兩噴嘴中間，這時(shí)主閥芯停止移動(dòng)。液壓部分：伺服閥2023/4/27伺服閥液壓部分：伺服閥伺服閥的動(dòng)作過程零位銜鐵順時(shí)針旋轉(zhuǎn)擋板左向偏移左間隙變小右間隙變大2023/4/27滑閥左側(cè)壓力變大右側(cè)壓力變小滑閥右移閥門開三力平衡：磁力=彈簧管力+差壓力+反饋桿剛性銜鐵回到中間位擋板右移左壓力變小右壓力變大滑閥左移左間隙=右間隙伺服閥回到零位調(diào)門保持一定開度ii=0調(diào)門全開原因：1、噴嘴左側(cè)堵。2、節(jié)流孔右側(cè)堵。3、滑閥卡在右側(cè)。

調(diào)門全關(guān)原因：1、線圈燒壞。2、噴嘴右側(cè)堵。3、節(jié)流孔左側(cè)堵。4、滑閥卡在左側(cè)。5、伺服閥濾網(wǎng)堵。2023/4/272023/4/27液壓部分：LVDTLVDT是由芯桿、線圈、外殼等所組成，主要應(yīng)用差動(dòng)變壓器原理工作的。分一個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈。兩個(gè)次級(jí)線圈是反向差動(dòng)連接。當(dāng)鐵芯與線圈間有相對(duì)移動(dòng)時(shí)，次級(jí)線圈感應(yīng)出的交流電壓經(jīng)過整流濾波后成為直流信號(hào)，便變?yōu)楸硎捐F芯與線圈相對(duì)位移信號(hào)輸出，作為負(fù)反饋。2023/4/27液壓部分：LVDTLVDT是測(cè)量油動(dòng)機(jī)的實(shí)際行程的。伺服卡是通過LVDT的反饋信號(hào)和指令信號(hào)進(jìn)行比較后從而輸出指令信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油動(dòng)機(jī)的控制。2023/4/27四、掛閘與遮斷掛閘過程如下：在機(jī)組已跳閘狀態(tài)下，按下掛閘按鈕，復(fù)位電磁閥與跳閘電磁閥帶電，泄掉危急遮斷器滑閥上腔室壓力油，危急遮斷器滑閥在其底部油壓力作用下上升到上止點(diǎn)，將一次安全油（低壓安全油）的排油口封住，建立一次安全油。一次安全油使隔膜閥關(guān)閉，從而建立二次安全油（高壓安全油），當(dāng)壓力開關(guān)檢測(cè)到二次安全油壓建立后，發(fā)出信號(hào)給DEH，使復(fù)位電磁閥失電，危急遮斷器滑閥上腔室壓力恢復(fù)，當(dāng)壓力開關(guān)檢測(cè)到該信號(hào)后發(fā)送給DEH，掛閘完成。S值：

S值為伺服閥的輸入電壓值。它代表伺服閥的機(jī)械偏置大小，S值為正時(shí)，說明伺服閥為負(fù)偏置。反之，若S值為0或負(fù)值時(shí)，則伺服閥機(jī)械偏置為零或正偏。此時(shí)，當(dāng)伺服閥失電后，調(diào)門會(huì)關(guān)的很慢或者反而開大，說明伺服閥機(jī)械偏置不正確。有時(shí)濾網(wǎng)或噴嘴堵也會(huì)造成S值的波動(dòng)。此時(shí)，油動(dòng)機(jī)將無法控制，需要更換伺服閥。

2023/4/27LVDT接線有兩種情況：1、零點(diǎn)在里：鐵芯向外拉時(shí)輸出信號(hào)增大。1——紅2——藍(lán)3——黃2、零點(diǎn)在外：鐵芯向里推時(shí)輸出型號(hào)增大。1——黃2——藍(lán)3——紅2023/4/27六線制LVDT接線方式2023/4/271P+2S--2S+1S--1S+1P--紅綠黑棕黃藍(lán)1P+2S-2S+1S-1S+1P-藍(lán)黑綠黃棕紅2023/4/27一期和二期的LVDT為高選，三期的為低選。

高選和低選的區(qū)別是什么？

高選：當(dāng)兩路LVDT都斷線時(shí)，調(diào)門會(huì)全開

低選：當(dāng)兩路LVDT都斷線時(shí)，調(diào)門會(huì)全關(guān)

當(dāng)有一路LVDT斷線時(shí)兩種選法都不會(huì)影響機(jī)組正常運(yùn)行。

還有一種情況，比如說有一只LVDT壞在某一位置時(shí)，當(dāng)當(dāng)前指令高于該位置時(shí)，高選的系統(tǒng)則能保持原閥位，低選的系統(tǒng)則全開。

當(dāng)當(dāng)前指令低于該位置時(shí)，高選的系統(tǒng)則會(huì)全關(guān)，低選的系統(tǒng)則能保持閥位。

103%超速是機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到3090轉(zhuǎn)時(shí)，使OPC電磁閥動(dòng)作，泄掉OPC母管油壓，使調(diào)門全關(guān)。1、機(jī)組在30%負(fù)荷以上時(shí)，油開關(guān)跳閘同時(shí)出現(xiàn)，OPC動(dòng)作，調(diào)門全關(guān)。2、在脫網(wǎng)情況下，只要轉(zhuǎn)速＞3090轉(zhuǎn)時(shí)，OPC動(dòng)作，調(diào)門全關(guān)。3、在任何時(shí)候，只要負(fù)荷在30%以上，加速度大于一定限值時(shí)，OPC動(dòng)作，關(guān)閉所有調(diào)門。2023/4/27103%超速限制單閥方式：是主蒸汽通過所有調(diào)節(jié)閥，全周進(jìn)汽，所有調(diào)節(jié)閥同時(shí)開啟或關(guān)閉，閥門以節(jié)流的方式控制汽機(jī)負(fù)荷，即節(jié)流配汽。順序閥方式：是閥門按照一定的順序逐個(gè)開啟或關(guān)閉。在一個(gè)調(diào)節(jié)閥開啟之前另外的調(diào)閥是關(guān)閉的，蒸汽以部分的形式進(jìn)入汽輪機(jī)，即噴嘴配汽。兩者的利弊?單閥為全周進(jìn)汽，汽輪機(jī)葉片加熱均勻，有利于改善熱應(yīng)力，加快機(jī)組的熱膨脹，可以較快的改變負(fù)荷，有利于延長(zhǎng)機(jī)組的壽命。但節(jié)流損失比較大。

順閥方式為調(diào)門逐個(gè)開啟，先開GV1/GV2GV3GV4節(jié)流損失大大降低，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。但對(duì)動(dòng)葉片會(huì)產(chǎn)生沖擊，容易造成損傷。2023/4/27單/順閥方式閥切換閥切換是中缸啟動(dòng)方式下，由中調(diào)門進(jìn)汽沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)。此時(shí)高調(diào)門是全關(guān)的，當(dāng)點(diǎn)擊閥切換按鈕時(shí)，閥切換進(jìn)行，高調(diào)門逐漸開啟，按1:3的比例進(jìn)行。2023/4/27超速保護(hù)/超速試驗(yàn)

110%超速保護(hù)是汽機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3300轉(zhuǎn)時(shí)，由DEH或TSI系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)去動(dòng)作ETS系統(tǒng)，使AST電磁閥失電動(dòng)作。從而關(guān)閉所有閥門，實(shí)現(xiàn)汽機(jī)跳閘。機(jī)械超速保護(hù)是汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過3390轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械撞擊子在離心力的作用下飛出，使危急遮斷器滑閥動(dòng)作泄掉保安油壓，關(guān)閉所有閥門，實(shí)現(xiàn)停機(jī)。

噴油試驗(yàn)是點(diǎn)擊切除電磁閥將隔膜閥上腔油壓切除后，再點(diǎn)擊噴油電磁閥，開始注油，那么撞擊子在離心力的作用下飛出，使危急遮斷器滑閥動(dòng)作，通過指示油壓力開關(guān)或者撞擊子監(jiān)視探頭來監(jiān)視撞擊子動(dòng)作情況。2023/