汽轮机综合控制系统技术说明书
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1、DEH-NK系列汽轮机综合控制系统(DEH、ETS、TSI)技术说明书南京汽轮电机（集团）有限责任公司南京科远控制工程有限公目录1.系统概述32.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统功能简述43.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统的技术指标44.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统主要功能54.1、DAS功能54.2、自动控制系统54.3、汽机跳闸保护系统（ETS）74.4、汽轮机安全监测仪表（TSI）75.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统电子部分构成85.1. DEH系统的电子部分86.DEH-NK订货型号11、1.系统概述近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高，中小汽轮机（特
2、别是抽汽机组及联合循环机组）也陆续开始应用数字电液控制系统。中小汽轮机以供热机组为主，从控制系统角度讲即调节系统为多变量控制系统，采用液压调节系统其控制品质不高，例如热电负荷调节产生耦合，自整性不够，调节系统仅为比例调节，调节精度不高，超调量大，调节时间过长，高低压油动机不同步等，且调节参数制造厂内一经整定后，现场很难改变，这在抽汽汽轮机中尤为突出，用户运行使用难度大；全液压调节机组由于只能实现比例调节，同时同步器调节范围有限（一般96%-106%），在高压机组（50MW以内9MPa进汽参数）常出现滑参数启动整定的调节参数不能满足额定初终参数下运行需要，例如表现为加不满负荷或减不完负荷。与传统
3、的液压控制系统相比，数字电液控制系统由于使用数字计算机技术为基础作为调节器来实现回路变量调节和系统静态自整等，控制规律及参数（如解藕系数等）用软件实现，精确度高，能够实现完全静态自整，采用比例积分及微分（PID）调节器，使系统静态和动态性能都得到很大的改善，使得系统的过调量下降，稳定性增强，过程时间缩短。DEH-NK汽轮机控制系统，由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。DEH-NK控制系统包括数据采集（DAS）、数字电液调节系统（DEH）、汽机紧急跳闸系统（ETS）和汽轮机监测保护仪表系统（TSI）,采用以显示器为中心的操作和控制方式。DEH-NK控制系统设置有完善的系统引导，操作员站上电后
4、，系统无需运行人员干预即可正常启动至控制画面,由于对系统所有热键都进行了可靠的屏蔽，因此，不应进行任何使系统退出的尝试。DEH-NK系统结构组成主要包括冗余电源、一对控制器DPU、I/O卡件（AI卡件，RTD卡件，TC卡件，PI卡件,AO卡件，DI卡件，DO卡件）、后备手操盘、特殊信号处理装置（伺服放大，超速保护，振动，差胀，轴向位移，OPC等）、一台操作员站（包括打印机）。操作员站与控制器DPU通过数据高速公路相连，I/O卡与控制DPU之间，通过高速现场总线相连，当控制器DPU以上的设备发生故障时，可由后备手操盘直接控制阀门位置。在“操作员自动”情况下，操作员主要通过操作员站的鼠标和键盘，进
5、行各种控制操作和画面操作，操作员指令传到控制DPU，由I/O卡执行输出控制。2.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统功能简述 汽机复位（挂闸）：通过操作员站控制启动阀电机，建立安全油压，打开自动主汽门。 三种启动方式（手动升速/自动升速/经验曲线升速）供选择。 摩擦检查。 主汽门严密性实验、调门严密性实验。 103%超速保护试验、电超速保护试验、机械超速保护试验。 自动同期(提供与同期装置的接口)。 机组并网后，DEH将自动带初负荷以防止逆功率运行。 阀位闭环负荷控制。 功率闭环负荷控制。 主汽压力闭环控制。 DEH可按运行人员给定的目标值及负荷变动率自动调节机组的电负荷。 抽汽控制。 主蒸气保
6、护。一次调频。 协调控制。 故障诊断报警。 主汽门活动试验、调门活动试验。 超速保护功能（103nH，关调门；110nH，关所有阀门，停机）。 RUNBACK功能。 和其它系统（如DCS）具有良好接口。 与外部通讯（RS-232，Modbus RTU）。3.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统的技术指标 转速控制范围：4 转/分3400转/分，精度(1转/分)； 负荷控制范围：0115，精度0.5%； 转速不等率：36连续可调； 升速率控制精度：(1 r/min); 甩额定负荷时转速超调量：( 7额定转速)； 调节系统的迟缓率 0.2%； 抽汽压力不等率：010； 系统平均无故障时间：MTBF2
7、0000小时； 系统可用率：99.9%。 共模抑制比应90dB，差模抑制比应60dB。 DEH系统能在环境温度050、相对湿度1095%(不结露)的环境中连续运行。4.DEH-NK汽轮机数字电液调节系统主要功能4.1、DAS功能 DEH系统的操作员站的基本功能如下： 监视系统内每一个模拟量和数字量 显示并确认报警 显示操作指导 建立趋势画面并获得趋势信息 控制驱动装置 控制方式选择 控制方式选择 调整过程设定值等显示器画面对键盘操作指令的响应时间：一般画面不大于1S，复杂画面不大于2S。显示器画面上数据的刷新周期小于1s。调用任一画面的击键次数，不多于二次。趋势曲线 DEH-NK控制系统对趋势
8、曲线的数量没有限制，可以对所有的I/O测点都设置趋势曲线显示。棒状图 将测点用垂直棒状排列在一起、形象显示数值大小和越限情况，每个棒均有刻度比例尺和越限标记，用不同颜色区别正常与越限。4.2、自动控制系统、转速控制和程序启动方式 机组并网前，控制系统工作在转速控制运行方式，此时，压力、功率调节器处于跟踪状态。系统升速可有三种方式：就地启动、高调门手动启动、高调门曲线启动。三种启动方式互为闭锁，即在某一状态下，机组只能由其中一种方式启动。转速控制回路能保证机组自动迅速地冲过临界转速区。DEH系统具有与自动同期装置的接口, 借助于自动同期装置，进行发电机自动同步调节，使汽轮机转速与电网频率相适应，
9、从而实现发电机的自动同步并网，或由操作人员在同期指示器的帮助下同步并网。、功率闭环控制方式机组并网后，机组运行工况稳定且功率变送器可靠时，可以投入功率闭环运行。、主汽压力控制方式当要求由DEH系统来实现机组协调控制和汽机跟随方式下的汽压调节任务时，系统中设置的主汽压力控制回路，根据给定与主汽门前压力的偏差调节高调门开度维持主汽压力稳定。 阀门试验和阀位限制为保证发生事故时阀门能可靠动作, DEH系统具备对调门进行在线试验的功能，包括主汽门、调门活动试验。做调门严密性试验时，所有调门全关，主汽门全开；主汽门严密性试验时，所有调门全开，主汽门关闭；。这些试验均通过操作员站在显示器上完成，在进行阀门
10、在线试验时, 汽轮机的运行不受影响。DEH-NK系统还提供了阀位限制和拉阀试验功能，在正常运行过程中操作员可以修改高调门、中抽门和低抽门的最大、最小开度。拉阀试验功能在机组启动前，提供了调门的整定功能。 超速保护功能当汽轮机转速超过额定转速的103时，OPC动作系统快关调门，当转速达到额定转速的110时，超速保护系统发出停机指令，关闭自动主汽门及全部调门停机。 甩负荷保护运行中的汽轮机由于电力系统故障导致发电机跳闸或电网解列时，DEH系统立即关闭高压调节阀和中、低抽调门，并在延时一段时间后，再自动将调节阀重新开启，维持汽轮机在同步转速下空转，保证汽机能迅速重新并网。当DEH接收到DCS来的Ru
11、nback信号，系统自动把负荷降低到事先的设定值。 超速试验超速试验分103%超速试验、110%超速试验和机械超速试验。OPC组件在机组正常运行时OPC定值为3090rpm；电超速定值为3300rpm；110%超速试验时，OPC和电超速定值均为3302rpm；做机械超速试验时，OPC和电超速定值均为3362rpm；103%超速试验和110%超速试验均通过操作员站的显示器上软手操键来完成。、控制回路联锁保护机组的局部故障时闭锁负荷增 当发生下述之一情况时闭锁负荷增电功率达上限；主汽压力高于上限；当发生下述之一情况时负荷减（调门关）主汽压力低于下限；汽压保护回路在转速和功率调节方式时，转速或负荷指
