342汽机控制系统测试.docx

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342汽机控制系统测试

步骤号

操作及预期结果

初测

复查

备注

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汽机控制系统测试：

DEH功能测试：

汽轮机数字电液控制系统是对汽轮发电机实现闭环控制的数字电液控制系统，在汽轮机启动阶段，DEH系统是通过调整高/中压调门来控制机组按要求进行升速，直至并网。

DEH系统主要由伺服放大控制系统、计算机控制系统、油系统、调门油动机和联锁保护系统组成。

其主要功能有:

（1）挂闸

（2）选择启动方式

（3）转速控制

（4）负荷控制

（5）主汽压力控制

（6）CCS控制

（7）汽轮机自启动控制方式ATC

（8）单阀/顺序阀的切换

（9）自动同期

（10）阀门校验

（11）一次调频

（12）喷油试验

（13）超速试验

（14）阀门活动试验

（15）严密性试验

（16）高压遮断电磁阀试验

（17）快速减负荷（RUNBACK）

（18）汽轮机超速保护、负荷不平衡保护

挂闸

（1）挂闸允许条件：

●汽轮机已跳闸；

●所有进汽阀全关

●没有跳闸条件存在

（2）进入“自动控制（AUTOCONTROL）”画面，用鼠标点击“挂闸（LATCH）”按钮使汽机挂闸，OIS画面上将显示出“挂闸（LATCHED）”，字体为绿色，原“停机（TRIPPED）”（字体为红色）消失。

此时为汽轮机挂闸状态。

启动方式的选择

（1）进入DEH“IPCONTROL”画面确认“HPBYPASSAUTO”“LPBYPASSAUTO”图标亮,进入DEH“AUTOCONTROL”画面，用鼠标点击“STRMODE”按钮，激活其控制站,再用鼠标点击“IPSTR”按钮,则“STRMODE”按钮下方显示红色“IPSTR”字样。

（2）若“IPCONTROL”画面中“HPBYPASSAUTO”、“LPBYPASSAUTO”图标灭，机组则自动选择高中压缸联合启动方式,“STRMODE”按钮下方显示红色“HIPSTR”字样。

（3）若一旦发出“RUN”的执行命令则不能更改启动方式。

转速控制

（1）转速控制是DEH最重要的控制回路之一。

汽轮发电机组在并网之前，DEH为转速闭环无差调节系统。

DEH的设定值即为给定转速，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行程（阀门开度），使实际转速跟随给定转速变化。

（2）在设定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼进。

当进入临界转速区时，自动将升速率升为400rpm2，快速冲过临界转速区。

在冷态启机过程中，通常需要在500rpm、1200rpm、2000rpm暖机，以减少热应力。

（3）目标转速设定

操作员可通过操作员站设置目标转速。

DEH亦可在下列情况下自动设置目标转速：

●油开关刚断开（汽机未跳闸）时，目标值为3000rpm；

●手动状态时，目标值为当前实际转速；

●汽机跳闸时，目标值为0rpm；

●目标值设置过高时，自动将目标值改为3060rpm（试验时为3360rpm）；

●自动同期时，目标值随自同期增减信号变化（在原目标值基础上增减，速率为60rpm）；

●自启动方式时，目标值由ATR自动设置，分别为0、500、1200、2000、3000rpm。

（4）升速率设定

●操作员设定：

升速率在0～800rpm2内

●自启动方式：

自动设置，分别为120、180、360rpm2

●在临界转速区内升速率为400rpm2

（5）暖机

汽机暖机转速通常定为500、1200、2000、3000rpm，故目标转速通常设为500、1200、2000、3000rpm。

在到达目标转速值后，可自动停止升速进行暖机。

若在升速过程中，欲暂时停止升速，则可进行如下操作：

●不在ATR方式时，按HOLD保持

●在ATR方式时，退出ATR方式后按“HOLD”保持

●在临界转速区内保持指令无效。

负荷控制

（1）初始负荷

为避免出现逆功率，在油开关合闸时，DEH立即增加给定值，使发电机带上初始负荷。

DEH根据并网时主蒸汽压力的不同来修正应增加的给定值（主汽压力越低，给定值越大），公式为：

给定值＝原值+3+f（P0），P0为当前主汽压力。

（2）升负荷

1）目标值设定

操作员可通过OIS设置目标负荷，DEH亦可在下列情况下自动设置目标负荷：

●负荷反馈刚投入时，目标值为当前负荷值（MW）

●调节级压力反馈刚投入时，目标值为当前调节级压力（%）

●发电机刚并网时，目标值为初始负荷（%）

●汽机手动时，目标值为参考值（%）

●反馈刚切除时，目标值为参考值（%）

●汽机跳闸时，目标值为零

●CCS控制方式时，目标值为CCS给定值

●输入目标值太大时，自动改为115%或345MW

2）负荷率

●操作员设定：

负荷率允许在40～100MW/min内设定；

●自启动方式：

负荷率在1.5～30MW/min内，步长0.5MW/min；

●单阀/顺序阀转换或阀切换时，负荷率为5.0MW/min；

●CCS控制方式:

由CCS给出,在非CCS控制方式下，负荷率取上述各个值的最小值。

（3）暖机

汽轮机在升负荷过程中，考虑到热应力，胀差等因素，通常需进行暖机。

若需暂停升负荷，可进行如下操作：

●不在CCS方式时，发保持“HOLD”指令

●在CCS方式时，退出CCS方式发保持指令。

（4）滑压点

汽机负荷指令（蒸汽流量DEMAND）首次达到85%时，DEH将不再通过增加阀门开度来加负荷，而是送出滑压位给MCS，通过增加蒸汽压力来加负荷。

此时可根据需要重新投入负荷反馈。

滑压位时，DEH将自动切除负荷反馈或调节级压力反馈，并使目标值跟踪参考值。

（5）负荷控制方式

在满足以下条件后，可由运行人员投入负荷控制：

●机组已并网，负荷在8～320MW之间

●功率信号正常

●调节压力控制未投入

●主汽压力控制未投入

●CCS控制未投入

●快卸未动作

●TPC未动作

●系统处于自动方式

●一次调频未动作

（6）负荷控制器切除条件：

●运行人员切除

●负荷小于8MW或大于320MW且信号无故障

●功率信号不正常

●汽机打闸

●到滑压点时

●快卸动作

●TCP动作

●手动方式

●一次调频动作

●油开关断开

主汽压力控制

当锅炉系统出现某种故障而不能维持主汽压力时，DEH可通过关小调门开度减少蒸汽流量使主汽压力恢复正常。

（1）主汽压力限制方式投入条件：

●主汽压力大于90%额定值；

●主汽压力大于主汽压力限制值。

OIS“自动控制（AUTOCONTROL）”画面中，“调节级压力（FPCTL）”框，如果显示为“切除（OFF）”，

置“投入（ON）”。

如果“主汽压力（TPCTL）”显示为“投入（ON）”则表明主汽压力控制已投入。

（2）主汽压力限制方式的切除条件：

●主汽压力信号环质量

●手动方式

●油开关断开

在主汽压力限制方式切除时，可在（3～25）MPa范围内设置此限制值。

在主汽压力投入后，按“主汽压力（TPCTL）”

键，置“切除（OFF）”，表明主汽压力控制已切除。

若主汽压力限制方式投入，且主汽压力低于设置的限制值，则主汽压力限制动作。

此时设定点将在原位的基础上，以1%/s的变化率减小，直至主汽压力回升到限制值之上。

如果主汽压力一直不回升，则在设定点减至总阀位参考量小于20%时，停止减。

在主汽压力限制动作时，将自动切除负荷反馈、调节级压力反馈和CCS方式。

（3）主汽压力保护的投入：

当条件满足后，进入DEH“AUTOCONTRL”画面，用鼠标点击“TPCIN”按钮，激活其控制站后，再用鼠标点击“ON”按钮，则机组投入主汽压力限制功能。

（4）修改主汽压力的限制值：

当TPC投入时，禁止修改限制值，TPC切除时，进入DEH“AUTOLIMITS”画面，用鼠标点击“TPLIMIT”按钮，激活其控制站后，在数字框内输入所需的限制值，再用鼠标点击按“ENTER”按钮确认，主汽压力不得大于此值。

汽轮机操作方式的选择

（1）“手动／自动”方式的选择，进入DEH“AUTOC0NTRL”画面，用鼠标点击“AUTO/MAN”按钮，激活其控制站后,再用鼠标点击“AUTO”或“MANU”按钮,则“AUTO/MAN”按钮下方显示红色的“AUTO”或“MANU”字样,机组对应处于“AUTO”或“MANU”方式。

（2）进入DEH“AUTOCONTROL”画面，用鼠标点击“ATCCTL”按钮，激活其控制站后站，再用鼠标点击“ON”按钮,则机组进入自启动方式。

单阀／顺序阀切换选择

（1）在单阀／顺序阀切换期间，应投入调节级压力反馈或负荷反馈。

（2）如配汽方式处于单阀方式将其切至顺序阀方式：

进入DEH“AUTOCONTROL”画面，用鼠标点击“SING/SEQ”按钮，激活其控制站后,再用鼠标点击“SEQMODE”按钮,则“SING/SEQ”按钮下方显示红色的“SEQ”字样,配汽方式开始自动切至顺序阀模式。

（3）如配汽方式处于顺序阀方式将其切至单阀方式：

进入DEH“AUTOCONTROL”画面，用鼠标点击“SING/SEQ”按钮，激活其控制站后,再用鼠标点击“SINMODE”按钮,则“SING/SEQ”按钮下方显示红色的“SIN”字样,配汽方式开始自动切至单阀模式。

整个切换耗时约15分钟。

负荷不平衡功能

（1）负荷不平衡切除条件：

●功率信号故障。

●中压缸排汽压力信号故障。

●油开关跳闸。

（2）负荷不平衡功能的投入与切除

在条件满足后，在DCS进入“AUTOCONTROL”画面，用鼠标点击“PLUIN”按钮，激活其控制站后，再用鼠标点击按“ON”或“OFF”按钮，将功能投入或切除。

阀门活动试验

为确保阀门活动灵活,需定期进行阀门活动试验,以防止阀门卡涩。

所有阀门都可以在操作员站上进行阀门在线试验，当阀门进行活动试验时，分成两组分别进行，一组是主汽门,另一组是调门。

高、中压主汽阀可进行15％行程和全行程活动试验，高中压调阀可进行15％行程活动试验。

（1）进行阀门活动试验，必须满足以下条件

●DEH在“自动”方式，但不能在“CCS控制”方式

●机组必须已并网，负荷在50MW～310MW之间

●主汽门的全行程试验和高调15％行程试验必须在“单阀方式”下进行

●无任一调节阀的伺服板有故障

●所有主汽门全开

高压主汽阀及中压主汽阀可进行15%行程和全行程的活动试验，高压调节阀及中压调节阀活动试验均可进行15％行程活动试验，活动试验必须单个进行。

（2）高压主汽阀活动试验允许条件为

●当前没有任何阀门进行活动试验

●处于自动控制方式

●发电机已并网

●CCS控制未投入

●高压主汽阀、中压主汽阀全部开启

Ø高压主汽阀15％行程活动试验过程（以MSV1活动试验为例）

●在操作员站“阀门活动试验”画面上点击“MSV1试验”，选择“15％行程试验”选项

●MSV1以1%/s的速率缓慢关闭

●MSV1关闭到85%以后，MSV1将自动逐渐全开

Ø高压主汽阀全行程活动试验过程（以MSV1活动试验为例）

●在OIS“阀门活动试验”画面上点击“MSV1试验”，选择“全行程试验”选项

●与MSV1同侧的高调门以2%/s的速率全关，当高调门全关后，MSV1再缓慢关闭

●当MSV1全关后，MSV1将自动缓慢全开

●当MSV1全开后，同侧的高调门再逐渐开启，回到试验前的位置

（3）中压主汽阀活动试验允许条件为

●当前没有任何阀门进行活动试验

●处于自动控制方式

●发电机已并网

●CCS控制未投入

●高压主汽阀、中压主汽阀全部开启

Ø中压主汽阀15％行程活动试验过程（以RSV1活动试验为例）

●在OIS“阀门活动试验”画面上点击“RSV1试验”，选择“15％行程试验”选项

●RSV1的活动试验电磁阀带电，缓慢关闭RSV1

●RSV1关闭到85%以后，活动试验电磁阀失电，DEH将RSV1迅速开足

Ø中压主汽阀全行程活动试验过程（以RSV1活动试验为例）

●在OIS“阀门活动试验”画面上点击“RSV1试验”，选择“全行程试验”选项

●与RSV1对应的中调门以2%/s的速率全关，当中调门全关后，RSV1的活动试验电磁阀带电，再缓慢关闭RSV1

●当RSV1全关后，活动试验电磁阀失电，DEH将RSV1迅速开足

●当RSV1全开后，对应的中调门再逐渐开启，回到试验前的位置

（4）高压调门的15％行程活动试验条件

●高中压主汽阀全开

●自动状态

●非CCS方式

●单阀方式

Ø高压调门的15％行程活动试验过程（以CV1试验为例）

●在OIS上选择“CV1试验”

●DEH以2%/s的速度缓慢关闭CV1

●CV1向下关15％后，DEH再将CV1逐渐开启

（5）中压调门的15％行程活动试验条件

●高中压主汽阀全开

●自动状态

●非CCS方式

Ø中压调门的15％行程试验过程（以ICV1试验为例）

●在OIS上选择“ICV1试验（ICV1TEST）”

●DEH以2%/s的速度缓慢关闭ICV1

●ICV1向下关15％后，DEH再将ICV1逐渐开启

（6）在单个阀门活动试验过程之中，应投入功率控制回路或调节级压力控制回路，以保持发电机功率基本不变。

阀门试验过程之中如果出现手动方式、汽轮机跳闸、操作员切除试验等过程，则DEH将终止阀门试验。

当阀门在进行活动试验过程中，如果试验允许条件不满足，则试验将被提前终止，阀门将恢复试验前的开度

高压遮断电磁阀试验

（1）OIS进入“遮断电磁阀试验（SOLENOIDSTEST）”画面，按“高压遮断试验（HPSOLENOIDSTEST）”按钮，选择“投入（ON）”。

（2）选择6YV、7YV、8YV或9YV电磁阀试验，OIS画面上相应电磁阀位置将变成红色，试验完毕后，红色消失。

试验成功显示“成功（SUCCEED）”（绿色），实验失败显示出“失败（FAIL）”（红色）。

（3）试验结束，按“高压遮断试验（HPSOLENOIDSTEST）”,选择“切除（OFF）”，则退出高压遮断试验电磁阀。

严密性试验

（1）在满足下列条件时，可进行阀门严密性实验：

●DEH在“自动”方式；

●汽轮机转速大于2990r/min；

●油开关未闭合；

●未进行任何试验。

（2）进入“阀门严密性试验（VALVELEAKTEST）”

画面，按“主汽门试验（MSVLEAKTEST）”按钮，

则高中压主汽门应关闭，DEH切至手动，严密性试验开始计时，DEH根据有关参数计算出可接受转速，在该画面上有转速趋势图，记录转速惰走时间，根据汽机是否到达可接受转速，判定阀门严密性。

当试验完成，按“试验终止（MSVTESTEND）”，将停止阀门严密性试验，由操作人员手动打闸。

（3）在“阀门严密性试验（VALVELEAKTEST）”

画面中按“调门试验（CVLEAKTEST）”按钮，

则高、中压调门应关闭，DEH切至手动，严密性试验开始计时，DEH根据有关参数计算出可接受转速，在该画面上有转速趋势图，记录转速惰走时间，根据汽机是否到达可接受转速，判定阀门严密性。

当试验完成，按“试验终止（CVTESTEND）”，将停止阀门严密性试验，由操作人员手动打闸。

阀位限制功能的投入

机组并网后，进入DEH“AUTOLIMITS”画面，用鼠标点击“VALVEPOSLIMIT”按钮，激活其控制站后，在数字框内输入所需的限制值，再用鼠标点击按“ENTER”按钮确认，阀位不得大于此值。

高负荷限制

用鼠标点击“HIGHLOADLIMIT”按钮，激活其控制站后，在数字框内输入所需的限制值，再用鼠标点击按“ENTER”按钮确认，负荷不得大于此值。

低负荷限制

用鼠标点击“HIGHLOADLIMIT”按钮，激活其控制站后，在数字框内输入所需的限制值，再用鼠标点击按“ENTER”按钮确认，负荷不得小于此值。

喷油试验

（1）喷油试验允许条件为：

●转速在2985～3015r/min内；

●高压胀差小于3mm。

（2）在OIS上进入“喷油试验（SPRAYOILTEST）”画面，按下“喷油试验（SPRAYOILTEST）”按钮，开始进行试验。

试验完毕，在OIL该画面上显示出“成功（SUCCEED）”或“失败（FAIL）”,以表示成功与否。

超速试验

（1）电气超速试验

●确认有必须的后备保护。

●OIL进入“超速试验（OVERSPEEDTEST）”画面后，将“电气超速试验（ELECOSPTEST）”按钮按下，开始电气超速试验。

●修改速率为180r/min/min；

●修改目标转速至3310r/min；

●到了OIS发出“进行（GO）”（可按“保持“

（HOLD）”）暂停。

●到了3300r/min机组将打闸，DEH记录打闸转速值，并显示在OIS画面上。

●试验完毕，将“电气超速试验（ELECOSPTEST）”

●按钮切至正常位。

（2）机械超速试验

●OIL进入“超速试验（OVERSPEEDTEST）”画面后，将“机械超速试验（ELECOSPTEST）”按钮按下，开始进行机械超速试验。

●设置适当的速率；

●修改目标转速至3360r/min；

●按OIS该画面上“进行（GO）”按钮，并使其处于“进行（GO）”位，开始升速，可按“保持（HOLD）”暂停升速。

●机组升速，直到打闸，DEH记录遮断转速并显示在OIS画面上，若机组转速在3359r/min时，还未动作，则表明机械打闸失败，后备打闸动作。

●试验完毕，将“机械超速试验（MECHOSPTEST）”

●按钮切至正常位。

旁路控制（BPC）

（1）主汽压力控制

●控制目的：

根据主汽压力与其设定值的偏差给出高旁压力调节阀的开度指令,调节主汽压力在设定值。

●功能说明：

主汽压力控制为单回路控制系统。

主汽压力设定值由运行人员在操作画面上手动设定，也可以通过程序自动产生。

主汽压力与其设定值的偏差经PID调节器后给出高旁压力调节阀的开度指令。

●强制输出：

当来“快开高旁”信号时，高旁压力调节阀操作站将强制输出为当前阀位反馈。

当有“高旁后温度>450℃”信号时，高旁压力调节阀操作站将强制输出至0%。

●强制手动：

当出现下列情况时，高旁压力调节阀操作站强制切到手动控制：

●主汽压力信号故障

●主汽压力与其设定值偏差大

●高旁压力调节阀指令与其反馈偏差大

（2）高旁后温度控制

●控制目的：

根据高旁后温度与其设定值的偏差给出高旁温度调节阀的开度指令,调节高旁后温度在设定值。

●功能说明：

高旁后温度控制为单回路控制系统。

高旁后温度设定值由运行人员在操作画面上手动设定，也可以通过程序自动产生。

高旁后温度与其设定值的偏差经PID调节器后给出高旁温度调节阀的开度指令。

●强制输出：

当来“快开高旁”信号时，高旁温度调节阀操作站将强制输出为100%。

当有“高旁压力调节阀已关”信号时，高旁温度调节阀操作站将强制输出至0%。

●强制手动：

当出现下列情况时，高旁温度调节阀操作站强制切到手动控制：

●高旁后温度信号故障,或

●高旁后温度与其设定值偏差大，或

●高旁温度调节阀指令与其反馈偏差大。

（3）低旁压力控制

●控制目的：

根据再热器压力与其设定值的偏差给出低旁压力调节阀的开度指令,调节低旁压力在设定值。

●功能说明：

再热器压力控制为单回路控制系统。

再热器压力设定值由运行人员在操作画面上手动设定，也可以通过程序自动产生。

再热器压力与其设定值的偏差经PID调节器后给出低旁压力调节阀的开度指令。

●强制输出：

当来“快关低旁”信号时，低旁压力调节阀操作站将强制输出为0%。

当有“低旁温度调节阀已关”信号时，低旁压力调节阀操作站将强制输出至0%。

●强制手动：

当出现下列情况时，低旁压力调节阀操作站强制切到手动控制：

●低旁压力信号故障

●再热器压力与其设定值偏差大

●低旁压力调节阀指令与其反馈偏差大

●低旁快关：

当出现下列情况时，产生低旁快关：

●凝汽器真空低,或

●凝汽器温度高,或

●低旁喷水压力低，或

●低旁后温度高。

（4）低旁后温度控制

●控制目的：

通过调节低旁温度调节阀,维持低旁后蒸汽（水）不超温。

●功能说明：

根据低旁前温度、再热器压力及低旁压力调节阀指令给出低旁温度调节阀的开度指令,调节低旁后温度在设定值。

●强制输出：

当来“快关低旁”信号时，低旁温度调节阀操作站将强制输出为0%。

●强制手动：

当出现下列情况时，低旁温度调节阀操作站强制切到手动控制：

●低旁前温度信号故障,或再热器压力信号故障,或低旁压力调节阀反馈信号故障。

（5）高旁喷水截止阀控制

联锁投入：

当高旁压力调节阀离开关位时，打开高旁喷水截止阀；否则关闭此阀。

（6）三级喷水阀控制

联锁投入：

当低旁喷水调节阀离开关位时，打开三级喷水阀；否则关闭此阀。

汽