數(shù)字電液控制系統(tǒng)

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1、中國電力（http://www.chinapower.com.cn）第1章數(shù)字電液控制系統(tǒng)1.1概述汽輪機的啟動運行及安全保護是通過汽輪機控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，作為汽輪機的腦袋，控制系統(tǒng)是汽輪機不可分割的一部分。汽輪機的控制系統(tǒng)是從單純的調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)展起來的，早期的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由主油泵提供整個系統(tǒng)的動力油和控制油，與潤滑油系統(tǒng)共用一個供油系統(tǒng)，啟動是靠人工操縱主汽門來控制汽輪機轉(zhuǎn)速。在升速過程中，整個控制過程處于開環(huán)運行狀態(tài)，由人工監(jiān)視控制。當轉(zhuǎn)速達到一定轉(zhuǎn)速時，旋轉(zhuǎn)阻尼感受到轉(zhuǎn)速信號，產(chǎn)生一次油壓反饋信號，再通過放大器放大為二次油壓，控制油動機驅(qū)動進汽調(diào)節(jié)閥進一步提升轉(zhuǎn)速，以達到同

2、步、并網(wǎng)、帶負荷，從而完成整個汽輪機的控制過程。由于控制信號和反饋信號都是由機械或液壓部件產(chǎn)生，在信號的產(chǎn)生和執(zhí)行過程中，這些部件難免存在著摩擦遲緩，以至準確性差，遲緩率大，造成控制精度不高，不可避免地影響汽輪機控制性能。同時缺少合適的控制接口，很難使機組滿足整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制要求，阻礙了控制系統(tǒng)自動化程度的進一步提高。為了使汽輪機能更準確、更協(xié)調(diào)、更安全、更可靠地實現(xiàn)控制，使電廠用戶能更方便、更靈活地使用和維護，同時為提高整臺機組的控制水平，與世界接軌，增強產(chǎn)品的競爭力，汽輪機控制系統(tǒng)的發(fā)展也應與世俱進。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)汽輪機控制系統(tǒng)經(jīng)過電子管、晶體管、模擬電路幾個階

3、段的發(fā)展，通過二代人的努力，已具備實現(xiàn)數(shù)字控制的能力。80年代初，引進國外先進技術(shù)，通過不斷地消化和實踐，使我們的設計技術(shù)和生產(chǎn)制造能力有了質(zhì)的飛躍。以引進技術(shù)為借鑒，一種以數(shù)字技術(shù)為基礎的電液控制系統(tǒng)控制汽輪機的愿望得以實現(xiàn)。數(shù)字式電液控制系統(tǒng)，簡稱DEH，它將現(xiàn)場的信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，代替原有機械液壓信號。通過計算機的運算，控制汽輪機的運行，使運行人員可以通過DEH來完成對汽輪機的控制和監(jiān)視。1.2調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)10中國電力（http://www.chinapower.com.cn）調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)由調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安系統(tǒng)組成。調(diào)節(jié)系統(tǒng)是汽輪機控制的主要環(huán)節(jié)，全面控制汽輪機的啟停、升

4、速、帶負荷及電廠的協(xié)調(diào)控制，采集各種汽輪機的運行信息，顯示汽輪機的運行狀態(tài)；保安系統(tǒng)是汽輪機保護的重要部分，它全方位監(jiān)視汽輪機的各個危害安全運行的參數(shù)，保護汽輪機安全可靠的運行。每個系統(tǒng)都是由電氣部分和液壓部分組成。1.2.1調(diào)節(jié)系統(tǒng)1.2.1.1電氣部分數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）是電氣部分中最主要組成部分，也是整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的大腦，它把所有汽輪機的運行參數(shù)都收集起來，經(jīng)過邏輯判斷、數(shù)據(jù)計算處理，最后發(fā)出控制指令。DEH主要由操作站、工程師站、控制處理器、I/O輸入輸出模件、閥位驅(qū)動卡、電源組件、通訊接口等電子硬件組成。（圖1-1、DEH硬件配置圖），由于電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家較多

5、，使得DEH的硬件類型也較多，目前，已投入使用的DEH有西屋公司的WDPFII、FOXBORO公司的I/A’S，MOORE公司的APACS、ABB公司的INFI90、WOODWARD公司505等電子產(chǎn)品。1.2.1.1.1電調(diào)控制系統(tǒng)（DEH）簡述DEH通過現(xiàn)場一次儀表的數(shù)據(jù)采集，如磁阻發(fā)送器采集汽輪機轉(zhuǎn)速，壓力開關采集壓力信號、行程發(fā)送器采集油動機的升程，熱電阻、熱電偶采集溫度等，把大量的汽輪機信息傳輸?shù)接嬎銠C的微處理器。應用比例積分閉環(huán)控制，對調(diào)門開度進行調(diào)節(jié)，使汽輪機的轉(zhuǎn)速和負荷根據(jù)要求進行可靠準確地控制。運行人員可以通過DEH的顯示器控制和監(jiān)視汽輪機的運行。DEH系統(tǒng)的

6、硬件可分為：分散型處理單元（DPU）即“控制處理器”和操作員/工程師站。每個DPU可以獨立于高速公路。隨機存儲器內(nèi)含DPU的應用軟件，DPU中的應用軟件是以控制算法的形式編制，類似于功能框圖，且安全透明，這種程序使控制工程師能夠很方便地修改程序以滿足不同的要求。操作員站作為操作員和系統(tǒng)之間的主要接口，通過標準鍵盤和鼠標器來控制，并能在CRT上獲得運行數(shù)據(jù)和信息，在系統(tǒng)出現(xiàn)報警時可把報警數(shù)據(jù)和信息打印記錄下來。操作員/工程師站用來裝載各種支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫文件以及高速公路上各站的圖表。電廠工作人員可以獲得所用應用程序操作控制汽輪機，并拷貝在軟、硬盤上存儲起來，必要時可按需要對程序修

7、改或刪除，同樣用戶圖形也可以修改、刪除或按需建立新圖。10中國電力（http://www.chinapower.com.cn）我公司可根據(jù)不同類型的硬件和系統(tǒng)軟件，開發(fā)設計適用于汽輪機控制的應用軟件。1.2.1.1.2DEH控制系統(tǒng)原理DEH控制系統(tǒng)主要由汽輪機狀態(tài)控制回路、轉(zhuǎn)速控制回路、功率控制回路、主汽壓限制回路、抽汽控制回路（僅抽汽機組有）等組成。1.2.1.1.2.1汽輪機狀態(tài)控制回路汽輪機狀態(tài)控制回路是對汽輪機狀態(tài)進行控制和監(jiān)測，完成汽輪機沖轉(zhuǎn)前準備工作及機組停機的操作。同時監(jiān)視汽