高压抗燃油数字电液控制系统理论基础(热控自动控制部分) 主要功能有: 1)自动挂闸 2)自动整定伺服系统静态关系 阀门在线整定 3)启动前的控制 自动判断热状态 4)转速控制 升速:目标、升速率、过临界、暖机 3000/min定速 5)负荷控制 并网带初负荷 发电机假并网试验 升负荷:目标、负荷率、暖机 调节级压力反馈 负荷反馈控制 次调频 CCS控制 高负荷限制 低负荷限制 阀位限制 主汽压力限制 快卸负荷 6)单阀、顺序阀转换 7)超速控制 超速限制(103%) 甩负荷 超速保护(110%) 8)在线试验 喷油试验 超速试验(电气、机械) 阀门活动试验 电磁阀试验(高、低压遮断电磁阀试验) 汽门严密性试验 9)控制方式切换 汽机自动/手动方式 紧急手动 第6页共27页
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础（热控自动控制部分） 第 6 页 共 27 页 主要功能有: 1） 自动挂闸 2） 自动整定伺服系统静态关系 阀门在线整定 3） 启动前的控制 自动判断热状态 4） 转速控制 升速：目标、升速率、过临界、暖机 3000r/min定速 5） 负荷控制 并网带初负荷 发电机假并网试验 升负荷：目标、负荷率、暖机 调节级压力反馈 负荷反馈控制 一次调频 CCS控制 高负荷限制 低负荷限制 阀位限制 主汽压力限制 快卸负荷 6） 单阀、顺序阀转换 7） 超速控制 超速限制（103％） 甩负荷 超速保护（110％） 8） 在线试验 喷油试验 超速试验(电气、机械) 阀门活动试验 电磁阀试验（高、低压遮断电磁阀试验） 汽门严密性试验 9） 控制方式切换 汽机自动/手动方式 紧急手动
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础(热控自动控制部分) 自动挂闸 挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。危急遮断器和危急遮断 油门保留原来的部套。一次安全油(低压保安油)通过隔膜接口阀与二次安全油 (高压保安油)相连。汽轮机已挂闸为危急遮断油门被压下、一次安全油压已建 立、隔膜接口阀关闭、二次安全油压建立、危急遮断油门上腔室油压卸掉,此时 滑阀处于警戒状态,所有汽门全关 挂闸允许条件 汽轮机已跳闸 所有进汽阀全关 DEH接收到挂闸指令后,使复位电磁阀带电导通,压力油进入危急遮断油门 上部,将危急遮断油门压下,同时压力油进入一次保安油路。此时高压遮断电磁 阀失电、高压试验电磁阀失电,二次安全油压建立,压力开关闭合,此时称汽轮 机挂闸。 2整定伺服系统静态关系 1)自动整定伺服系统静态关系 整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制 阀位给定信号与油动机升程的关系为 给定0~100%<>升程0~100% 为保持此对应关系有良好的线性度,要求油动机上作反馈用的LVDT,在安装 时,应使其铁芯在中间线性段移动。 在汽轮机启动前,可同时对6个油动机快速地进行整定,以减少调整时间。 在机组并网后,也可对6个伺服油动机进行整定,以修正各种漂移的影响。只需 使油动机在全行程范围内升降1次,即可完成整定工作。循环次数及速率可选 循环次数1-8次 速率(完成时间) 30秒、60秒(启动前用) 35分、70分(并网后用) 油动机整定在OIS站上操作。 在启动前,整定条件为 汽轮机挂闸 所有阀全关 注意:必须确认主汽阀前无蒸汽,以免整定时,汽轮机失控。整定期间,转 速大于100rmin时,机组自动打闸 在汽轮机正常运行期间,整定条件为: 发电机并网 第7页共27页
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础（热控自动控制部分） 第 7 页 共 27 页 1、自动挂闸 挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。危急遮断器和危急遮断 油门保留原来的部套。一次安全油（低压保安油）通过隔膜接口阀与二次安全油 （高压保安油）相连。汽轮机已挂闸为危急遮断油门被压下、一次安全油压已建 立、隔膜接口阀关闭、二次安全油压建立、危急遮断油门上腔室油压卸掉，此时 滑阀处于警戒状态，所有汽门全关。 挂闸允许条件： 汽轮机已跳闸 所有进汽阀全关 DEH接收到挂闸指令后，使复位电磁阀带电导通，压力油进入危急遮断油门 上部，将危急遮断油门压下，同时压力油进入一次保安油路。此时高压遮断电磁 阀失电、高压试验电磁阀失电，二次安全油压建立，压力开关闭合，此时称汽轮 机挂闸。 2 整定伺服系统静态关系 1）自动整定伺服系统静态关系 整定伺服系统静态关系的目的在于使油动机在整个全行程上均能被伺服阀控制。 阀位给定信号与油动机升程的关系为： 给定 0～100％升程 0～100％ 为保持此对应关系有良好的线性度，要求油动机上作反馈用的 LVDT，在安装 时，应使其铁芯在中间线性段移动。 在汽轮机启动前，可同时对 6 个油动机快速地进行整定，以减少调整时间。 在机组并网后，也可对 6 个伺服油动机进行整定，以修正各种漂移的影响。只需 使油动机在全行程范围内升降 1 次，即可完成整定工作。循环次数及速率可选。 循环次数 1—8 次 速率（完成时间）： 30 秒、60 秒 （启动前用） 35 分、70 分 （并网后用） 油动机整定在 OIS 站上操作。 在启动前，整定条件为： 汽轮机挂闸 所有阀全关 注意：必须确认主汽阀前无蒸汽，以免整定时，汽轮机失控。整定期间，转 速大于 100r/min 时，机组自动打闸。 在汽轮机正常运行期间，整定条件为： 发电机并网
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础(热控自动控制部分) 单阀方式 DEH接收到油动机整定指令后,全开、全关油动机,并记录LVDT在两极端 位置的值,自动修正零位、幅度,使给定、升程满足上述关系。为保证上述关系 有良好的线性,可先进行零位校正。零位校正时,给定值为50,移动LVDT的安 装位置,使油动机行程为50%即可。 为使油动机整定对机组负荷的影响减少,可投入负荷反馈,在机组负荷较小时进 2)阀门在线整定 全电调DEH系统的特点之一就是不仅在汽机启动前能方便地自动进行阀门静 态关系整定,而且在汽机带负荷正常运行期间,也能方便地分别对单个阀自动进 行整定 整定方法与启动前的相似。但由于被整定阀需全开全关,为减小整定过程中负荷 的变动,建议投入负荷反馈。在线整定变化率只能选3、4档即35、70分钟完成 整定 阀门在线整定允许条件 挂闸 油开关闭合 单阀方式 高、中压调节阀行程达到相应比例关系 3.启动前的控制 自动判断热状态 汽轮机的启动过程,对汽缸、转子等是一个加热过程。为减少启动过程的热 应力,对于不同的初始温度,应采用不同的启动曲线 DEH在每次挂闸时,自动根据汽轮机调节级处高压内缸壁温的高低划分机组 热状态。若下壁温度坏,自动由上壁温度信号代替。 T<150℃ 冷态 150℃≤T<300℃温态 300℃≤T<400℃热态 400℃≤T 极热态 升速控制 在汽轮发电机组并网前,DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转 速。给定转速与实际转速之差,经PD调节器运算后,通过伺服系统控制油动机 开度,使实际转速跟随给定转速变化。 在给定目标转速后,给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入 临界转速区时,自动将升速率改为400r/min快速冲过去。在升速过程中,通常需 对汽轮机进行中速、高速暖机,以减少热应力。 第8页共27页
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础（热控自动控制部分） 第 8 页 共 27 页 单阀方式 DEH 接收到油动机整定指令后，全开、全关油动机，并记录 LVDT 在两极端 位置的值，自动修正零位、幅度，使给定、升程满足上述关系。为保证上述关系 有良好的线性，可先进行零位校正。零位校正时，给定值为 50，移动 LVDT 的安 装位置，使油动机行程为 50%即可。 为使油动机整定对机组负荷的影响减少，可投入负荷反馈，在机组负荷较小时进 行。 2） 阀门在线整定 全电调DEH系统的特点之一就是不仅在汽机启动前能方便地自动进行阀门静 态关系整定，而且在汽机带负荷正常运行期间，也能方便地分别对单个阀自动进 行整定。 整定方法与启动前的相似。但由于被整定阀需全开全关，为减小整定过程中负荷 的变动，建议投入负荷反馈。在线整定变化率只能选 3、4 档即 35、70 分钟完成 整定。 阀门在线整定允许条件 挂闸 油开关闭合 单阀方式 高、中压调节阀行程达到相应比例关系 3．启动前的控制 自动判断热状态 汽轮机的启动过程，对汽缸、转子等是一个加热过程。为减少启动过程的热 应力，对于不同的初始温度，应采用不同的启动曲线。 DEH在每次挂闸时，自动根据汽轮机调节级处高压内缸壁温的高低划分机组 热状态。若下壁温度坏，自动由上壁温度信号代替。 T＜150℃ 冷态 150℃T＜300℃ 温态 300℃T＜400℃ 热态 400℃T 极热态 4．升速控制 在汽轮发电机组并网前，DEH 为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转 速。给定转速与实际转速之差，经 PID 调节器运算后，通过伺服系统控制油动机 开度，使实际转速跟随给定转速变化。 在给定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。当进入 临界转速区时，自动将升速率改为 400r/min 快速冲过去。在升速过程中，通常需 对汽轮机进行中速、高速暖机，以减少热应力
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础(热控自动控制部分) 1)目标转速 除操作员可通过OS设置目标转速外,在下列情况下,DEH自动设置目标转 速 汽机刚挂闸时,目标为当前转速 油开关刚断开时,目标为3000/min; 汽机已跳闸,目标为零。 目标超过上限时,将其改为3060或360r/min 目标错误地设在临界区内时,将其改为临界区下限值。 2)升速率 操作员设定,速率在(0,800)r/ min/min 在临界转速区内,速率为400r/min/min 3)临界转速 为避免汽轮机在临界转速区内停留,DEH设置了二个临界转速区。当汽机转 速进入此临界区内时,DEH自动以较高速率冲过 若实际测量的临界转速值与计算值比较偏离较大,必须修改临界转速区值及 临界转速平台值 4)暖机 汽机暖机转速在此定为500,10002500,2850r/min,故目标值通常设为500, 1000,2500,2850,3000min,到达目标转速值后,可自动停止升速进行暖机。若在 升速过程中,需暂时停止升速,可进行如下操作: 在OS的自动控制画面上按下“保持”按钮(用鼠标操作) 在临界转速区内时,保持指令无效,只能修改目标转速 5)3000r/min定速 汽轮机转速稳定在3000±2r/min上,各系统进行并网前检查。 发电机做假并网试验,以检査自动冋期系统的可靠性及调整的准确性。在试 验期间,发电机电网侧的隔离开关断开发出假并网试验信号。与正常情况一样同 期系统通过DEH、发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时 油开关闭合。由于隔离开关是断开的,实际上发电机并未并网。故在假并网试验 期间,DEH接收到假并网试验信号,在油开关闭合时,并不判定为发电机并网。 这样可防止由于并网加初负荷,而引起转速升高 5.负荷控制 1)并网、升负荷及负荷正常调节 1.1)并网带初负荷 DEH自动进入同期方式后,其目标转速在刚进入同期方式的值的基础上,按 同期装置发来的转速增加指令,以60r/ min/min的变化率变化,使发电机的频率及 相位达到同期条件的要求。当同期条件均满足时,同期装置发出油开关合闸指令 使油开关闭合,DEH立即增加给定值,使发电机带上初负荷避免出现逆功率 第9页共27页
高压抗燃油数字电液控制系统理论基础（热控自动控制部分） 第 9 页 共 27 页 1）目标转速 除操作员可通过 OIS 设置目标转速外，在下列情况下，DEH 自动设置目标转 速: 汽机刚挂闸时，目标为当前转速； 油开关刚断开时，目标为3000r/min； 汽机已跳闸，目标为零。 目标超过上限时，将其改为3060或3360r/min； 目标错误地设在临界区内时，将其改为临界区下限值。 2）升速率 操作员设定，速率在(0，800) r/min/min。 在临界转速区内，速率为 400 r/min/min。 3）临界转速 为避免汽轮机在临界转速区内停留，DEH 设置了二个临界转速区。当汽机转 速进入此临界区内时，DEH 自动以较高速率冲过。 若实际测量的临界转速值与计算值比较偏离较大，必须修改临界转速区值及 临界转速平台值。 4）暖机 汽机暖机转速在此定为 500，1000,2500,2850r/min，故目标值通常设为 500， 1000，2500,2850,3000r/min，到达目标转速值后，可自动停止升速进行暖机。若在 升速过程中，需暂时停止升速，可进行如下操作: 在 OIS 的自动控制画面上按下“保持”按钮（用鼠标操作）。 在临界转速区内时，保持指令无效，只能修改目标转速。 5）3000r/min 定速 汽轮机转速稳定在 3000±2r/min 上，各系统进行并网前检查。 发电机做假并网试验，以检查自动同期系统的可靠性及调整的准确性。在试 验期间，发电机电网侧的隔离开关断开发出假并网试验信号。与正常情况一样同 期系统通过 DEH、发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时， 油开关闭合。由于隔离开关是断开的，实际上发电机并未并网。故在假并网试验 期间，DEH 接收到假并网试验信号，在油开关闭合时，并不判定为发电机并网。 这样可防止由于并网加初负荷，而引起转速升高。 5．负荷控制 1） 并网、升负荷及负荷正常调节 1.1） 并网带初负荷 DEH 自动进入同期方式后，其目标转速在刚进入同期方式的值的基础上，按 同期装置发来的转速增加指令，以 60r/min/min 的变化率变化，使发电机的频率及 相位达到同期条件的要求。当同期条件均满足时，同期装置发出油开关合闸指令 使油开关闭合，DEH 立即增加给定值，使发电机带上初负荷避免出现逆功率