deh教程－汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)

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1、DEA東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司培訓(xùn)教材汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)培訓(xùn)教材TurbineDigitalElectricHydraulicControlSystem中國(guó)東方電氣集團(tuán)東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司內(nèi)容提要本教材是為適應(yīng)DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)（高壓抗燃油電液控制系統(tǒng)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)DEH）的培訓(xùn)而編寫(xiě)的，本教材著重介紹控制系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)構(gòu)成、控制功能、操作指導(dǎo)、接地要求、檢測(cè)調(diào)試、故障診斷及分析等。本書(shū)適用于電廠(chǎng)運(yùn)行、維修人員學(xué)習(xí)使用，也適用于我公司經(jīng)營(yíng)、服務(wù)、管理、生產(chǎn)人員學(xué)習(xí)使用。目錄1控制系統(tǒng)原理12控制系統(tǒng)的構(gòu)成83控制系統(tǒng)主要功能134主要控制

2、畫(huà)面和操作165系統(tǒng)接地256電源連接277外部信號(hào)連接298檢測(cè)與調(diào)試319系統(tǒng)功能檢查3410故障診斷及分析3611開(kāi)箱及設(shè)備安裝39控制系統(tǒng)原理前言東方電氣自控公司（原東方汽輪機(jī)廠(chǎng)自控開(kāi)發(fā)處）為適應(yīng)大機(jī)組提高自動(dòng)化水平的迫切要求，從1983年起就在借鑒國(guó)外大機(jī)組先進(jìn)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，率先積極自主開(kāi)發(fā)汽輪機(jī)DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)（電液并存型低壓油系統(tǒng)）。曾先后設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了六十多臺(tái)電液并存型DEH控制系統(tǒng)，為35MW、50MW、200MW、300MW等冷凝、供熱和空冷機(jī)組配套，并有十三套DEH控制系統(tǒng)隨機(jī)組出口，十余年來(lái)，我們不僅積累了豐富的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和

3、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，還培養(yǎng)了一支實(shí)力雄厚、訓(xùn)練有素的汽輪機(jī)控制工程技術(shù)隊(duì)伍，保證了設(shè)備的調(diào)試、安裝及投運(yùn)。確保了產(chǎn)品的售前、售中及售后的全方位服務(wù)。上世紀(jì)90年代，東汽以技貿(mào)結(jié)合的方式，與日立公司合作設(shè)計(jì)生產(chǎn)600MW汽輪機(jī)。學(xué)習(xí)并參與了與其配套的DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)（高壓抗燃油電液控制系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作，從而為我公司300MW機(jī)組全電調(diào)DEH控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。遵照前機(jī)械部、能源部領(lǐng)導(dǎo)的部署和專(zhuān)家的意見(jiàn)，1993年起東汽又與美國(guó)ETSI公司（貝利集團(tuán)）聯(lián)合開(kāi)發(fā)300MW機(jī)組DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)（高壓抗燃油電液控制系統(tǒng)）。在我公司參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)

4、用軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出了具有九十年代國(guó)際先進(jìn)水平的DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)（高壓抗燃油電液控制系統(tǒng)）。其電氣硬件采用INFI90OPEN分散控制系統(tǒng)，液壓硬件采作高壓抗燃油為介質(zhì)。我們還建成數(shù)字仿真器及油動(dòng)機(jī)閥門(mén)總裝試驗(yàn)臺(tái)，以便出廠(chǎng)前能進(jìn)行全面的仿真試驗(yàn)。時(shí)至今日，我公司已投運(yùn)的全電調(diào)300MW新機(jī)組已近百臺(tái)，采用同樣控制方式進(jìn)行的125MW、200MW及300MW老機(jī)組改造已在徐州電廠(chǎng)、姚孟電廠(chǎng)、鶴璧電廠(chǎng)、能港電廠(chǎng)、沙嶺子電廠(chǎng)、黃埔電廠(chǎng)等投運(yùn)成功。為了給安裝、檢修及運(yùn)行人員提供DEH系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，特編寫(xiě)此教材。本教材僅供培訓(xùn)用，不能代替相關(guān)技術(shù)資料及

5、圖紙。編者二00二年十二月控制系統(tǒng)原理1控制系統(tǒng)原理DEH的主要任務(wù)就是調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的蒸汽轉(zhuǎn)矩，使之維持等轉(zhuǎn)速運(yùn)行，與外界負(fù)荷相適應(yīng)。在討論汽輪發(fā)電機(jī)組的控制控制系統(tǒng)時(shí)，通常將汽輪發(fā)電機(jī)軸系看作一個(gè)整體旋轉(zhuǎn)剛體，建立一個(gè)系統(tǒng)較為完善的數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行較準(zhǔn)確的分析和設(shè)計(jì)。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)就是轉(zhuǎn)子的能量平衡方程式，大家都知道轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方程為：J×dω/dt=MT-MG-Mf(2-1)式中：J—汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Kg.m.s2)ω—轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度(s-1)MT—汽輪機(jī)蒸汽轉(zhuǎn)矩(N.m)MG—發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩(N.m)Mf—各種阻力矩(N

6、.m)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)于特定的機(jī)組安裝完成后，即為一常數(shù)，DEH要控制的轉(zhuǎn)速n與角速度ω成正比。ω=2πf=2πn/60其中：f—頻率(s-1)n—轉(zhuǎn)速(r/min)由汽輪機(jī)工作原理知，蒸汽轉(zhuǎn)矩MT為：MT=4.73×D×H0×η0e/n(N.m)(2-2)式中：D—進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量(Kg/h)H0—絕熱焓降(KJ/Kg)η0e—汽輪機(jī)相對(duì)效率n—轉(zhuǎn)速(r/min)發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩MG，它主要取決于負(fù)載的特性，可表示為：MG=K1+K×n+K3×n2(2-3)式中，K1，K2，K3為隨機(jī)變量，且均為正值。30控制系統(tǒng)原理各種阻力矩Mf，它與轉(zhuǎn)速、真空、軸系油溫

7、等很多因素有關(guān)，可視隨轉(zhuǎn)速增大的隨機(jī)變量。圖1表示汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性，其中曲線(xiàn)MT1及曲線(xiàn)MT2表明了蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線(xiàn)，稱(chēng)為汽輪機(jī)的內(nèi)特性。曲線(xiàn)MT1及曲線(xiàn)MT2對(duì)應(yīng)于兩個(gè)不同的進(jìn)汽量。其中曲線(xiàn)MG1及曲線(xiàn)MG2表明了發(fā)電機(jī)阻力轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線(xiàn)，稱(chēng)為發(fā)電機(jī)的特性。曲線(xiàn)MG1及曲線(xiàn)MG2對(duì)應(yīng)于兩個(gè)不同的電負(fù)載。曲線(xiàn)MT1和曲線(xiàn)MG1的交點(diǎn)a即為汽輪機(jī)帶發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)速na時(shí)一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。首先從圖1和式(2-1)可知，汽輪發(fā)電機(jī)組具有一定的自平衡能力，比如當(dāng)發(fā)電機(jī)的阻力矩MG1變?yōu)镸G2時(shí)，若汽輪機(jī)進(jìn)汽量保持不變，那么新的平衡工況點(diǎn)即為

8、b，即汽輪發(fā)電機(jī)組以nb轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行，也就是說(shuō)汽輪發(fā)電機(jī)組具有一定