发布时间 : 星期五 文章汽轮机数字电液控制系统DEH介绍及控制方式讨论(4)更新完毕开始阅读657ace2d86c24028915f804d2b160b4e777f8147
GV3或GV4故障，应在“顺序阀”控制方式，减负荷或提高主汽压使GV3或GV4处于正常的关闭状态（指令为0％），再进行更换，可以避免换卡时的瞬间扰动。 常见伺服系统故障分析 序故障现象 监测部分状态 故障原因 处理方法 号 1 阀门全关 1、VCC卡S>3V以上，就地伺服阀堵塞（在关一换阀 S>2V以上 边） 2、VCC卡S>3V以上，就地 查电缆和接S≈0 伺服阀失电（线短路点 3、S<3V以下差值灯亮 或开路） P>A，P不随L变化 1只LVDT交流信号换LVDT或解开路，直流输出为最除该路 大值 2 阀全开 2、 VCC卡S<-3V以上，伺服阀堵塞（在开一换阀 就地S<-2V以上 边） 3、 S>3V以上，P≈0 换LVDT 4、 A、P值正常，S为饱LVDT坏，输出为0 换VCC卡 和电压 VCC卡功放故障 3 差值灯亮 控制正常 一只LVDT故障 解除该路或调整该路LVDT或换 4 微机故障阀位不能改变 VCC卡芯片故障 站控制板快灯不闪 速复位一下若不行换VCC卡 7、伺服阀故障判断方法
a、在EH系统均正常的情况下给伺服阀线圈加一正相电压（1.5V）左右（用专用的DEH现场校验仪），如伺服阀线圈接线无误，油动机不能开门则可证明伺服阀故障。
b、测量伺服阀的线圈电阻，一般为40---60Ω左右，如线圈电阻无穷大，则伺服阀线圈烧坏。
c、手模伺服阀后的钢管温度，若温度较低则证明高压油没有流到此管，可能伺服阀已经堵塞。
3、DEH系统控制方式的原理及控制框图
DEH系统控制方式主要有：转速控制系统、负荷控制系统、CCS协调控制系统。
控制回路有：高压调门控制回路（GV）、中压调门控制回路（IV），各回路按一 定的逻辑协调工作。 （1）转速控制
汽机转速由高、中压调门联合控制。高中压调门之间流量指令比例关系在并网后为1比3，即高压1/3时，中压全开。在转速控制期间，加上压力修正，修正系数最大为3，最小为1。
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油开关状态（BR）由机组运行状态决定。转速调节器为常闭的PI调节器。高压主汽门和中压主汽门不参与转速调节，只作机组安全保护。其控制原理框图见图二
（2）负荷控制
负荷调节是三个回路的串级调节系统，通过对高压调门的控制来调节机组负荷。
三个回路是：
1、内环调节级压力回路（IMP）,调节器为P3、I3，给定值为REF2。 2、中环功率调节回路（MW），调节器为P2、I2，，给定值为REF1。 3、外环转速一次调频回路（WS），调节器为1/δ，给定值REFDMD。
给定值变换过程：负荷参数（REFDMD）经一次调频修正后变功率给定REF1。其值经功率调节器修正后变为调节级压力给定REF2，最后经过阀门管理变换后变为阀位指令（VP）。在额定工况下，REFDMD、REF1、REF2都为其额定值。三个回路能自动和手动切除和投入，可以很方便的构成各种运行方式。其控制原理框图
图二 见图三。
（3） CCS协调控制
随着工业自动化程度的不断提高，发电厂单机容量的增大，分散控制系统（DCS）在国内外大型发电厂的应用日趋广泛。机组运行方式也向单元制、协调控制的方向发展。为实现单元制机组的汽轮机、锅炉两大主设备间的协调控制，必须将汽轮机的控制系统纳入整个机组的控制中，即在汽轮机本身的控制回路上加入协调控制回路。不投入协调控制时，汽轮机控制系统本身可以独立完成对转速、功率等被调量的控制；当投入协调控制回路时，DEH侧退出本身的功率等控制回路，接受协调控制系统发出的负荷指令。此时的DEH系统处于开环状态，功率的调节由协调控制系统的相关回路完成。
以下是协调控制系统与DEH系统之间的联络信号及功率控制回路在DEH与CCS系统之间的切换过程，其控制原理框图见图四。
a、 DEH投入功率控制时，由DEH本身的功率回路完成负荷调节。
b. 由协调控制系统发出“请求DEH投入CCS”开关量信号到DEH系统，请求DEH投入到CCS控制；同时，协调控制系统进行逻辑运算，判断DEH投入CCS的条件是否满足，若条件满足，发出“CCS允许”信号到DEH。 c、 DEH接收上述“请求”、“允许”2个开关量信号，由DEH操作员进行“DEH投入CCS”操作（操作按钮完成），返回“DEH投入CCS”开关量信号到CCS系统，同时断开本身的功率等控制回路，准备接受CCS系统的负荷指令。
d. 协调控制系统接收“DEH投入CCS”信号，完成协调控制回路控制方式的切换，并开始送出有效的负荷指令到DEH系统，进行负荷的控制。经过负荷调节器运算送到DEH系统的负荷指令有2种形式：模拟量信号形式和开关量信号形式。这2种信号都可以完成负荷控制的任务，由DEH系统转换成相应的阀门开度指令送到执行机构，实现对阀门开度的闭环控制。 4、 其它控制方式的讨论
（1）阀门管理（单、多阀控制）
汽轮机的进汽量，随着电负荷的变化而需要调节。有两种调节方式：节流调
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节（全周进汽）和喷嘴调节（部分进汽）。前者，调节阀同时一起升降，可以均匀加热汽轮机，使机组启动升温时沿圆周温度较均匀，热应力较小，但节流损失较大，不经济；后者，可分多个调节阀，部分进汽，这些阀顺序开启，前一个阀开足后，再开下一个阀，用这种方式控制机组启动升温加热不均匀，容易形成较大热应力，但在部分负荷运行时节流损失少经济性较好。所以DEH系统采用可变阀门管理控制方式：机组启动时采用单阀控制（节流调节），负荷升至30ìR时切换为顺阀控制（喷嘴调节），且单/多阀控制切换时无扰动，切换时间约1分钟，是一种理想的控制方式。
（2）自动同步
机组升速到同期转速区，电气专业投入同期装臵后，向DEH发出“同期允许”信号，DEH系统接收此信号并投入“自动同期”功能，并将此“投入”信号返回电气控制系统。同期装臵根据机组转速与网频的差距，向DEH发送“同期增减”脉冲信号以调整机组转速与网频同步，实现自动并网。此时DEH处于一种“遥控”状态。在我厂“自动同步”投运时，电气自动同期装臵每间隔5s送入DEH一个“同期增减”脉冲信号，DEH每接收一个脉冲信号，就在转速目标值上加减0.5转/分的偏臵，由于偏臵参数选择不合理，无法进行自动并网，经与电气做假自动同期实验，对偏臵参数进行多次整定，最后偏臵参数整定为1转/分，再投运自动同步成功。 （3）主汽压控制
阀位控制、额定主汽压、满负荷工况时，可投入主汽压控制。具体方法是设定主汽压定值，按“主汽压控制”钮，当主汽压小于定值时，调门开度减小，保证主汽压不会出现过低的情况。
在此种方式下，由汽机来调节机前压力。此时，与调功率往往是矛盾的，不能同时满足，因而功率控制回路与主汽压控制回路是互拆的，不能同时投运。 四、DEH系统相关问题的探讨
1、EH液压系统油源采用的探讨：
随着汽轮机制造技术的提高，采用透平油为调节油油源的机组，已经能使机组甩负荷的转速超调量控制在合格范围内。此外现代汽轮机的结构设计和套装油管等技术己大大缓解了油系统的火灾危险。同时，采用透平油作液压介质时，由于工作压力低，部件的尺寸较大，间隙也较大，因此对于油的固体颗粒污染度的控制要求也可以适当降低。采用高压抗燃油时，颗粒污染度的要求一般为14／11（根据ETSI资料）。采用透平油时，颗粒污染度的要求为16／13，极限值为17／14（根据ABB资料）。但是由于透平油在运行过程中会混人水分，因此在采用透平油作液压介质时，必需加强油的除水并对汽轮机的汽封系统进行必要的改进并加强维护管理以减少进入油中的水量。
综上所述，采用抗燃油及透平油作为调节油油源均各有利弊，但从长远、环保的目光看，中小容量机组采用透平油是比较合适的。不管是采用何种油源，都要保证油质的清洁，因为由于油质的问题引起电液伺服阀或电液转换器的卡涩，都会直接影响机组的正常运行。 2、关于DEH功能应用的探讨
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DEH由于其电气回路的灵活性可以很容易的适应汽轮机各种运行要求，特别是在应用了计算机技术后，采用灵活的组态软件使得电气回路的适应性更强。由此可见DEH系统可以实现的功能远比液压调节系统多从上表中可以看出： 应用效果不好的功能中有两种情况：第一情况是该功能是能够完成的，但是实际使用得不多，对于这种情况，主要是人们的观念与功能之间的不适应所造成的。例如阀门试验功能。在机组运行过程中定期将阀门关闭后再重新开启以确定阀门的工作情况，对于保证汽机保护系统的正常工作是非常必要的。阀门关闭再重开会给汽机运行工况带来扰动，还会短时影响机组的负荷。汽轮机制造厂要求在70一80％额定负荷以下进行阀门试验，且保证试验时对负荷的影响不会超过5％。在上述条件下每周试验一次是不难实现的，但人们普遍担心阀门失灵，而不愿进行试验。电调系统设计阀门试验功能的目的就是要早期了解阀门的失灵情况，如在阀门试验过程中发现阀门失灵正好表明定期进行阀门试验的必要性，即使发现个别阀门失灵，机组也有足够的时间安全退出运行，何况有时阀门失灵的故障是可以在运行过程中处理的。总之阀门失灵并不是阀门试验功能造成的，而是通过这一功能发现的。类似的情况在负荷限制功能中也存在。
另一种情况则是DEH系统中原设计的功能与实际汽轮机本体的特性或运行要求不符造成的。例如汽轮机的自启动功能（ATC），在温热态启动时，常规启动方式是快速冲转、升速、并网，将负荷带至高压缸内壁温度对应的初始负荷后再按一定的升负荷率带负荷暖机，而DEH系统ATC程序则是通过应力计算要求机组必须按照一定的温升率升速暖机，造成机组启动时间过长、机组受交变应力过大等后果。其它功能如热应力限制功能、寿命管理功能等也因类似原因电厂不使用。从此看出：当DEH的功能与实际运行要求不完全符合时是无法获得真正应用的。控制功能仅仅能够实现是不够的，只有真正为汽轮机运行带来真实效益的功能才能得到真正的应用。
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