哈爾濱汽輪機DEH電液控制系統調試

王英強

摘要：DEH是對汽輪機數字式電液調節系統的簡稱，主要完成對汽輪機的轉速控制、功率控制、汽機保護、汽水分離再熱器的溫度控制等功能。本論文從不同方面闡述哈爾濱汽輪機DEH電液控制系統調試，希望為研究DEH電液控制系統調試的專家和學者提供理論參考依據。

關鍵詞：汽輪機;DEH電液基本控制;系統調試

1電液控制系統組成

1.1液壓控制系統

液壓控制系統主要包括三大組件：液壓執行機構、供油系統和危急遮斷系統。主要的功能性作用包括三點：其一，各個閥門油動機所提供了標準的高壓動力油;其二，驅動各個閥門，從而使得閥門能夠在需要的位置停止;其三，需要時可以有效地將汽輪機進汽完成尤為快速的遮斷。

1.2數字電液控制系統

汽輪機的電液調節系統主要是經由微型的計算機作為設備的核心控制統所構成的，可以尤為方便地實現對相關數據的搜集、整體的控制過程、相應的操作以及監控等功能。系統化的組態邏輯主要停留在2個控制站點中，從而有效地實現超速保護和自動化控制等控制任務。同時，還能夠有效的完成信號的自啟動等效相關程序。

2DEH控制功能簡介

2.1轉速控制

用于汽機啟動升速過程中和機組孤島運行時，調節系統通過轉速控制回路將汽機轉速控制在轉速設定值上。在啟動升速過程中，轉速設定值按照操縱員設定的升速速率增加，從而使汽機升速，直到達到目標轉速。

2.2功率控制

用于汽機并網以后，調節系統通過功率控制回路將發電機控制在功率設定值上。在升降功率過程中，功率設定值按照操縱員設定的功率變化率增加或減小，從而使發電機功率增加或減小，直到達到目標功率。

2.3頻率校正

即所謂一次調頻。將電網頻率與額定頻率比較，偏差信號來校正功率設定值，目的使機組功率滿足電網頻率的要求，電網頻率高則降低機組功率，反之亦然。

2.4OPC功能

用于在瞬態工況下防止汽機因超速而跳機。0PC的動作方式有以下三種：CIV功能（快關再熱調節閥）、負荷預測、轉速超過103%（3090rpm）

3控制調試功能體現

3.1超速保護

該部分功能的實現主要通過經由DEH的跳閘、超保護以及超速試驗選擇的三種控制邏輯體現，從而提供具備開關狀態以及汽輪機自動停機掛閘狀態來完成電磁閥的控制，并且還能夠有效的匯總DEH跳閘信號，來實現接線完成電磁跳閘的接送。實現了汽輪機的有效防控性，保證了汽輪機的飛速上升轉速，保證了整體的轉速在3000r/min，超速試驗的運行，必然要超出2950r/min的定速，以及油開關未合閘的情況下運行。

3.2基本控制功能

該功能的功能實現主要是汽輪機的電液調節系統性核心組成，主要提供了轉速復合性相關的控制性邏輯，以及調節回路，經由BRC100完成了閥接口的實現，以及PID的閉環控制調節。除此之外，還包括自動控制的多種功能，比如限制化設定、閥門設定、管理、切換、實驗，還包括變化率/設定值的發生器。

3.3自啟動停止功能

該功能使用通過經由轉子的應力計算，從而實現監視控制兩種功能性，而這兩種功能性也是經由BRC100來完成的。通過對汽輪機的整體運行過程進行監視控制，其中包括升速、盤車、帶負荷、并網等一系列過程。在處于升速的運行狀態下，汽輪機的自行啟動停止功能可以通過依照轉子的具體作用力完成相關參數的計算，確保機組的整體運行狀態，并且給予相應的目標性轉速和升速率。由此，轉子的應力直接影響汽輪機的整體使用時長。那么汽輪機電液調節系統整體功能設計，可以設計HEAVY、MEDIUM、NORMAL多循環的整體作用力。通過依照相應的計算結果以及所選擇的相關作用力，因此該系統可以通過完成轉子的消耗數值、年消耗數值、總消耗數值。

4調試過程中出現的問題、改造及經驗

4.1IO端接問題

Ovation的卡件端接方式較為特殊，卡件類型多樣，端接方式各不相同，但在設計院的IO端接圖上，很不明確。如AO卡，定義卡件的1通道需要對應端子排的實際1、2通道，即1塊AO卡最多接4個通道，而現場較多的接了8個通道;AI（4-20mA）卡件的無源、有源方式的端接，取決于 2個特殊的跨接片，但設計并未提及。諸如此類的問題，導致現場的端接非?；靵y。根據具體的IO通道，逐一排查和糾正，最終改動了約為200個錯誤的端接。雖然工作量較大，但在IO端接的驗證上，加深了理解和確保正確。同時，對IO端接圖的糾正補充，也使自己有了一份正確的端接文件。

4.2主汽旁路閥、再熱閥控制問題

由于擴建機組的再熱閥門換了型號，加上哈汽廠對EH油路的設計不合理，結合DEH中對再熱閥門的控制，存在著較為嚴重的問題：一是當前 EH油系統節流孔板的設計，導致AST油壓只有打開主汽閥才能建立，無法在主汽閥關閉的情況下對其他閥門進行試驗;二是OPC油壓只能通過4個主調閥的節流孔來建立（擴建機組因再熱閥改型，無法如1，2號機一樣有10個節流孔來建壓），OPC動作時轉速降幅會較大;三是主汽閥的旁路閥改型，但相關控制信號未設計;四是RSV和IV閥的控制變更，相比1、2號機多了快關電磁閥，同樣沒有控制的設計。

4.3汽機跳閘保護的改造

3號機Ovation系統提供的轉速卡，是一塊帶芯片的智能轉速卡，卡件本身帶有閾值繼電器，能夠在卡件本身完成閾值運算后，干觸點輸出，而掃描周期僅為 10ms。汽機保護的所有信號，依照原設計，全部統一送 ETS 參與邏輯運算后，再控制 AST 電磁閥去跳機。依照設計，根據實際情況分析，有兩個問題： 一是原設計是將速度信號送 ETS 的 DPU，需要 50ms 的周期運算時間，即一旦超速需要緊急停機，需要 50ms 的滯后。對于汽機保護，尤其是超速保護，越快響應則越安全，很可能是僅僅提高了毫秒級的響應即能夠避免一次飛車事故。原設計對轉速卡 10 毫秒級別的響應功能忽略掉了。二是當前的汽機保護信號，包括主控的緊急停機按鈕信號，全部送 ETS，過于依賴于 DEH，一旦需要緊急停機而 ETS 的功能發生崩潰，則不能保證有效地停機，甚至主控的操作員也沒有緊急措施。

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