DEH说明书 1.docx
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DEH说明书1
1.工程概况
福建南埔电厂工程2×300MW机组系哈尔滨汽轮机厂有限责任公司引进美国西屋公司技术生产的N300-16.7/537/537型亚临界一次中间再热、高中压合缸单轴双缸双排汽凝汽式汽轮发电机组，系统为单元制热力系统。
福建南埔电厂300MW汽轮机采用高压主汽门方式冲转，转速达到2950RPM时切换到高压调门控制升速、带负荷。
每台机组配有两个高压主汽门（TV）、六个高压调门（GV）、两个中压主汽门（RSV）和两个中压调门（IV）。
机组启动运行方式：
定－滑－定运行，高压缸启动
负荷性质：
带基本负荷，可调峰运行
周波变化范围：
48.5～50.5Hz
旁路形式及容量：
30％B-MCR高低压串联简易旁路
机组额定出力：
300MW
主汽门前蒸汽压力：
16.7MPa（a）
主汽门前蒸汽温度：
537℃
主汽门前蒸汽流量：
889.87T/H
中联门前蒸汽压力：
3.228MPa（a）
中联门前蒸汽温度：
537℃
中联门前蒸汽流量：
741.76T/H
背压：
4.50kPa（a）
机组工厂编号：
73B
福建南埔电厂300MW汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统（简称DEH），电子设备采用了国电智深控制有限责任公司的EDPF-NT系统，液压系统采用了哈尔滨汽轮机控制工程有限公司成套的高压抗燃油EH装置。
本说明书仅涉及福建南埔电厂DEH电气部分，液压部分请参考相关资料。
2.系统配置及组成
福建南埔电厂电厂热工控制系统均采用了国电智深控制有限责任公司的EDPF-NT系统，实现了DCS一体化，DEH是一体化DCS的一个组成部分，是机组控制环路上的一个节点。
DEH的功能模板组成一个过程控制单元。
福建南埔电厂DEH由二个控制柜组成：
#20、#21柜，#20为OA模板柜，#21为ATC模板柜。
从功能上分为二个部分：
汽机基本控制（OA）和汽机自启停（ATC），分别由二对互为冗余的控制器（EDPF-DPUⅡ）和相应的功能子模板完成。
人机接口（操作员站）是一台AXIOM高性能通用个人计算机，它通过ICI接入控制环路。
操作员站的工作环境为WindowsNTServerVersion4.00。
福建南埔电厂DEH硬件配置示意图如下所示：
图1.1DEH系统机柜配置
2.1DEH系统硬件模件配置
2．1．1特点及可靠性
（1）.该系统CPU的为双冗余配置、I/O模板也是冗余配置。
（2）.系统电源采用冗余配置，每个电源均能独立承担所有模件的供电，不会因为单电源故障而影响系统运行。
（3）.I/O种类齐全，可适合不同的信号要求和使用需要。
（4）.通过工作站可方便地进行参数设定和修改
（5）.转速、功率、真空压力测量三通道测量，使系统安全可靠的运行
（6）.具有上下位机通讯的功能。
2．1．2功能模件
根据I/O要求，DEH共选配了8种34块EDPF-NT功能模件：
名称
数量
说明
电源（PWR）
4
分别为每块模件供电
模拟量输入（AI）
7
每个模件16个AI通道
模拟量输入（AIR）
4
每个模件16个AI通道
模拟量输入（ACT4）
2
每个模件8个AI通道,8个AO通道
转速测量（SDⅡ）
3
每个SD模件接收3路转速信号，OPC功能也集成在内
伺服卡（VCⅡ）
10
紧急时具有后备手操功能
开关量输入（DI32）
2
每个DI模件32个通道
开关量输入/输出（DIO）
5
前16路为DI，后16路为DO
开关量输入/输出（DCI）
1
用于协调控制
（1）EDPF-SDII卡
EDPF-SDII是专门用于DEH系统的测速与超速保护模块，提供三路速度测量，二路DO输出，在卡上完成三取二逻辑，实现三取二功能，并提供超速保护功能。
在实际应用中，同时使用二块EDPF-SD，用于热备份冗余。
三路速度信号Speed1、Speed2、Speed3送入三个独立的波形整形电路、放大模块、方波产生器、至计数器、CPU定时读取计数器的值，并通过标准时钟校准，精确计算出速度值，在3000转/分时，精度为0.4转/分。
CPU计算出三个速度值后，通过预置算法，选中正确的速度值，传给控制器。
SDII卡具有超速保护功能，包括103%OPC、110%AST，并接收油开关状态、超速保护试验、超速保护切除、紧急停机等开关量信号以及从DPU站主机发来的103%OPC试验、110%AST试验、113%机械超速试验、LDA等信号。
SDII卡在测速的同时，进行逻辑判断，当发生103%超速时，送出信号到OPC电磁阀，使其动作；当发生110%超速时，送出信号到AST电磁阀，使其动作，同时送信号到VC卡，使VC卡输出为0。
当SDII卡收到紧急停机信号时，同时发出信号到OPC电磁阀和AST电磁阀，使机组停机。
技术指标
●Speed输入
测量精度：
转速=3000转/分时，精度0.4转
测量周期：
转速<=200转/分时，每三十分之一转测量一次
转速>=200转/分，测量周期为20mS
●OPC、AST输出：
输出最大容量1A（24VDC）
SDII模块通道及端子安排
通道
类型（对DPU）
类型（对端子）
SIG
IOUT
备注
0
AI
AI
1～2
转速#1
1
AI
AI
3～4
转速#2
2
AI
AI
5～6
转速#3
3
AI
选中的转速
4
DI
DO
7～8
103%OPC
5
DI
DO
9～10
110%AST（去现场）
6
DI
DO
17～18
110%AST（去VC卡）
7
DI
DI
11～12
油开关合
8
DI
DI
19～20
紧急停机
9
DI
DI
21～22
超速保护试验
10
DI
DI
23～24
超速保护切除
11
12
DI
一路转速不可靠
13
DI
两路转速不可靠
14
DO
103%OPC试验
15
DO
110%AST试验
16
DO
113%机械超速试验
17
DO
LDA
（2）EDPF-VCⅡ卡
EDPF-VCⅡ卡用于M00G634的控制，具有可靠的后备手操功能。
VCⅡ模块通道及端子安排
通道
类型（对DPU）
类型（对端子）
SIG
IOUT
备注
0
DI
DI
1～2
切手动
1
DI
DI
3～4
手动减
2
DI
DI
5～6
手动增
3
DI
DI
7～8
手操加速
4
DI
DI
9～10
110%AST
5
DI
DO
11～12
紧急手动请求
6
DI
LVDT＃1故障
7
DI
LVDT＃2故障
8
AI
AO
23～24
选中的LVDT
9
AI
AI
16,17,18或19,20
LVDT＃1
10
AI
AI
16,17,18或19,20
LVDT＃2
11
12
AI
修正后的阀门指令
13
AO
AO
25～26
阀门指令
14
AO
AO
27～28
阀门指令
（2）AI,AIR,ACT4,DIO,DI32,DCI卡
以上这些卡件的具体说明见硬件说明书，接线端子在卡的两侧，接线详见接线图。
2.2系统软件
EDPF-NT系统是一个优秀的集散控制系统，它的系统软件以多功能处理器（EDPF-DPUⅡ）为核心，具有使用方便、便于调试、容易理解，由LOOP、LADDER、TEXT构成。
EDPF-NT系统是专门为过程控制设计的，它以生产过程中多种控制工艺流程和算法、控制技术为依据，经过不断优化完善，形成了一些特殊的功能算法。
运行可靠稳定。
可划分为以下几类：
●函数运算类
●常数设定类
●控制算法类（PID）
●信号转换和选择类
●硬件接口类
●I/O类
●脉冲与定时器类
●模板控制类
●通讯类
对多功能处理器的组态，可使用这些功能码，利用运行在WindowsNT环境下的LOOP、LADDER、TEXT组态工具，实现DEH控制功能。
3.系统设计原则
●系统符合“故障-安全”设计准则，当系统失电时保证可靠停机，并对可能的误操作应采取有效的防范措施。
●系统具有自诊断、自恢复和抗干扰能力。
●控制系统依据分层、分散控制原则，除了控制器冗余外，对重要的I/O信号和I/O模板也进行冗余配置。
●冗余的高速通讯网络保证信息通畅，并具有与DCS的通讯接口。
●除满足机组启动运行控制要求外，系统具有足够的I/O裕量和能力以便未来进行功能扩展。
●硬件选择力求可靠、先进。
●功能设计应符合标准化、通用化、模块化的原则。
●操作站设计符合人机工程学要求，人机界面友好，信息丰富，操作简便可靠。
4.控制功能
DEH主要控制汽轮机转速和功率，即从汽机挂闸、冲转、暖机、进汽阀切换、同期并网、带初负荷到带全负荷的整个过程，通过TV、GV、IV和RSV实现，同时具备防止汽机超速的保护逻辑。
福建南埔电厂DEH控制功能分别由两对冗余的EDPF-DPUⅡ控制器实现，即超速保护、基本控制和自启停（包括转子应力计算）。
这三部分既相互独立，同时又通过控制总线交换控制信息或状态。
4.1超速保护部分
超速保护部分的主要作用是提供转速三选二、油开关状态及汽机自动停机挂闸（ASL）状态三选二、超速保护逻辑、超速试验选择逻辑以及DEH跳闸逻辑，它控制着OPC电磁阀，同时汇总DEH相关跳闸信号后通过硬接线送ETS，没有转速和负荷调节控制。
4.1.1系统转速选择
转速三选二实际上是三取中逻辑，即由三路转速信号中的两路先分别大选，然后再对三个大选结果进行小选。
图4.1三选二逻辑
当未并列且两路转速故障后，DEH将自动产生超速跳闸命令。
4.1.2油开关状态
DEH判断机组是否并网的唯一根据是油开关状态，因此该信号的重要性不言而喻。
基于同样的原因，DEH判断汽机是否挂闸也是通过对AST母管压力的三取二实现的。
注意
由于DEH接收到油开关合闸信号后自动开启调速汽门带初负荷，因此电气人员进行“假并网”试验前必须事先通知DEH维护人员将DEH机柜端子上的油开关信号解除，否则“假并网”将导致汽机超速。
4.1.3超速保护
超速保护（OPC）通过控制OPC电磁阀快速关闭GV和IV，有效防止汽轮机转速飞升，并将转速维持在3000RPM。
它实际上由两部分组成：
并网前转速大于103％保护和并网后甩负荷预感器（LDA）。
并网前以下条件引起OPC保护动作：
●未进行电气超速或者机械超速试验转速超过3090RPM
●防止甩负荷油开关解列后转速大于3000RPM时转速飞升过快（加速度）
发电机解列瞬间如果中压缸排汽压力（IEP）大于额定值的15％或者该测点发生故障或者实际负荷大于额定值的30％，则无论此时转速是否超过3090RPM，OPC电磁阀都要动作2秒，这就是甩负荷预感器（LDA）的功能。
4.1.4DEH跳闸
福建南埔电厂300MW汽轮机跳闸功能是由ETS控制的AST电磁阀实现，DEH只汇总以下的跳闸条件，它并不控制AST跳闸电磁阀：
●并网前系
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