DEH系统调试方案.docx
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DEH系统调试方案
GI.F6148-调台山-05-01
广东国华粤电台山发电有限公司
一期工程3、5号机组调试方案
方案名称
5机组汽机数字电液控制系统（DEH）调试方案
编制单位
广东省电力试验研究所
编写
日期：
2006年3月18日
审核
日期：
2006年3月18日
批准
日期：
2006年3月18日
会审单位
代表签名
会审日期
上海电力工程监理咨询有限公司
广东火电工程总公司
广东省电力试验研究所
出版日期
2006年3月
版次
A/0
A/0
2006年3月
版本/修改状态VER./M.S.
生效日期VALIDATIONDT.
编写/修改AUTH.
审核
CHKD.BY
主任批准
APPD.BYDEPT.H
总工/所长批准
APPD.BYC.E./DIR.
工程名称:
广东省国华粤电台山发电有限公司3、5号机组及公共系统调试工程
方案名称:
5机组汽机数字电液控制系统（DEH）调试方案
方案编号:
GI.F6148-调台山-05-01
版权所有COPYRIGHT
台山电厂5机组汽机数字电液控制系统（DEH）
调试方案
1.设备概述
台山发电厂一期工程3、5号（2×600MW）机组的汽轮机是由上海汽轮机厂生产的亚临界中间再热凝汽式汽轮机，汽轮机采用由纯电调和高压抗燃油液压伺服系统组成的数字式电液控制系统（DEH），控制系统由上汽厂提供，使用的设备为德国西门子公司的SIMADYND控制系统，控制器型号为AS417H，采用FM458处理器用于高速的汽轮机控制。
DEH由计算机控制部分与液压部分组成，计算机部分由AS417H控制器、PROFIBUS-DP总线、ADDFEM（DEH专用侍服控制输入／输出模块）、ET200M（SIEMENS标准输入/输出模块）、OSM接口、工程师站、操作员站（IPC架装式工控机,图形软件包）、继电器柜等组成。
汽轮机设有2个主汽门、4个高压调门、2个中压汽门、4个中压调门,靠EH油系统及油动机作为执行器。
2.调试目的
对DEH控制系统进行冷、热态调试，保证DEH系统硬件安装正确，模件组态和通讯的正确性，软件正常装载与恢复。
使运行人员能对汽轮机进行操控，确保DEH汽轮机数字电液调节系统正常投入。
3.DEH系统的功能
3.1远方挂闸和转速控制
操作员在DCS操作站上的DEH画面按下“LATCH”按钮，DEH发送挂闸指令到ETS（危急保安系统）后，由ETS系统输出指令使就地远方挂闸。
在挂闸操作中增加手动设定阀限的步骤，即：
汽机挂闸，中主门全开，高主门、高调门、中调门不开启，操作员手动设定阀限并确认后，高调门、中调门全开启，利用高主门进行汽机冲转过程的转速的控制。
汽机转速有手动和自动两种方式，只有在特殊情况下才用手动方式，一般情况下采用自动方式。
DEH转速自动控制为一闭环PID调节系统。
系统能根据不同热状态下的启动升速要求，实现高压主汽门、高压调节门和中压调节门三阀门之间在各个升速阶段的自动切换。
启动方式可以选择高压缸启动方式、高中压联合启动方式或中压缸启动方式。
运行方式可以选择操作员自动方式、ATC方式和遥控方式。
DEH系统具有自动同期接口，能配合电气系统自同期装置实现发电机的自动同步并网。
3.2负荷控制
3.2.1DEH能在汽轮发电机并入电网后实现汽轮发电机从带初始负荷到带满负荷的自动控制。
并根据电网要求参与一次调频和二次调频任务。
3.2.2系统具备控制阀门开度和控制实发功率的两种控制方式去改变汽轮发电机的负荷。
3.2.3系统的目标负荷能由运行人员设定，也可接受来自DCS系统的指令。
（指令采用脉冲信号）。
3.2.4负荷限制
当机组出现异常时，控制系统能对机组的功能或所带负荷进行限制，包括功率反馈限制（切除）、变负荷率限制、最高最低负荷限制、加速度限制、主汽压力限制等。
3．3阀门管理
有“单阀”和“顺序阀”的运行方式。
3．4阀门试验
为保证发生事故时阀门能可靠关闭，DEH系统具备对高、中压主汽门及调节门逐个进行在线试验的功能，对伺服调节型阀门具有全行程阀门试验和20%的阀门松动试验。
在进行阀门在线试验时，汽轮机能正常运行。
目前组态是同侧GV１，GV３（或GV2、GV４）主调门全关，然后对应的同侧主汽门TV1（或TV2）全关，延时几秒，再次开启；然后需要点击“取消”按钮，这时高调门GV１，GV３（或GV2、GV４）方恢复开启。
顺序阀开启的顺序是GV3与GV4同步，再GV1，后GV2（与1、2号机顺序相同）。
单个阀门进行试验时，其它阀门禁操。
调门试验过程中可按取消按钮恢复。
3．5协调控制
当投入协调控制方式时，DEH功率及调节级压力控制回路切除，负荷指令来自DCS控制系统，直接控制高中压调节阀，在阀位限制和负荷限制时产生HOLD信号送到CCS。
3．6ETS试验及显示
DEH系统具有对ETS的各种在线试验功能，并能在CRT上进行操作和显示。
3．7汽轮机监视和操作功能
具备工艺流程及参数显示，成组显示,棒状图显示，趋势显示及报警显示等；制表记录：
包括定期记录，操作员请求记录等；报警及报表打印。
3．8甩负荷保护
甩负荷时，DEH能立即快速关闭高压调节门和中压调节门，并在延迟一段短时间后，再自动快速将高、中压调节门重新开启，维持汽轮机转速在3000r／min。
3．9超速保护控制
当汽轮机转速达到额定转速103%时，自动关闭高、中压调节门，当转速恢复正常时再开启这些汽门，如此反复，直至正常转速控制可以维持额定转速。
当汽轮机转速达到额定转速的110%时，系统发出跳闸指令，通过ETS关闭主汽门、再热主汽门、高压和中压调节门。
DEH系统提供在正常运行情况下操作人员进行103%超速试验和110%超速试验的手段，以判断超速控制和跳闸系统功能是否正常。
3．10热应力计算功能
3．11汽轮机自起动及负荷自动控制（ATC）功能
3．11．1ATC系统能根据机组当前的运行状态，特别是转子应力（或应变）的计算结果，自动地变更转速、改变升速率、产生转速保持、改变负荷变化率、产生负荷保持、直至带满负荷。
3．11．2DEH的ATC功能与下列控制系统协同工作，提供必要的接口和指令，以现汽轮机组从盘车状态直至带满负荷的全部自动操作。
—汽轮机盘车控制系统
—疏水控制系统
—发电机励磁控制系统
—发电机自动同期系统
3．11．3当DEH接受DCS的指令来控制负荷时，ATC系统能监视负荷的变化并具有超越控制的能力。
3．12主汽压力控制功能
当要求由DEH系统来实现机组协调控制和汽机跟随方式下的汽压调节任务时，系统中设置主汽压力控制回路。
根据主汽门前主汽压力与定值的偏差，控制调节门开度，以保持主汽压力在设定值。
3．14快卸负荷（RUNBACK）功能,在遥控方式下此功能不起作用。
3．15数据通讯接口
DEH的AS417H系统通过冗余工业以太网卡（OSM）与DCS进行通讯，使DEH是DCS冗余数据通讯总线上的过程控制站，由DCS操作员站完成对DEH系统进行操作和显示；同时，AS417H系统通过冗余MPI接口与DEH的工程师站和DEH专用操作员站进行通讯。
4.调试应具备条件
4.1DEH系统的操作员站、过程控制站、通讯网络安装完毕。
4.2现场设备已经安装完毕，并已完成一次校验。
4.3控制装置到现场设备的电缆已经连接完毕。
4.4EH液压油系统能正常工作。
4.5机柜接地工作完成并满足厂家要求。
5.调试项目及调试工艺
5.1调试前的准备
5.1.1编写需要测试的信号清单，并对其进行分类。
5.1.2了解每个信号和控制装置在现场的位置，以及在信号处理模块上的位置。
5.1.3准备必须的工具、仪器及通讯设备
5.1.4审阅所有执行机构、开关、变送器等调校报告。
5.2控制系统冷态调试
冷态调试是在DEH投运前，模拟汽机运行时的工况，将变送器、执行机构等现场设备与控制系统连接起来调试，以尽早发现并解决系统设计、软、硬件设备存在的问题，为DEH系统的实际投运提供必要的准备。
5.2.1装置复原调试
5.2.1.1装置复原调试前必须具备的条件
安装接线工作已完成，装置供电电缆已确认正确，装置就位，卡件已按要求插入。
必要时，需与该系统有关的专业人员和运行人员配合。
5.2.1.2检查操作员站、机柜及有关外设的安装情况。
5.2.1.3检查系统通讯用的各类预制及连接电缆。
5.2.1.4检查系统卡件的类型、安装就位、预置开关等。
5.2.1.5检查电源，包括接入电源等级、类型、接线分配、节点等，测量绝缘电阻是否符合要求。
5.2.1.6检查接地，检查机柜地、信号地的连接，保证单点接地。
在上述检查完毕合格后，方可配合厂家给DEH系统上电，并注意所提供的硬件外设是否齐备。
5.2.2DEH系统软件调试
DEH系统软件的调试，在DEH系统送电进入正常工作状态后可逐步开展。
5.2.2.1检查操作员站的基本功能，包括与系统通讯、应用软件等。
5.2.2.2检查工程师站的基本功能，包括与统通讯、应用软件等。
5.2.2.3检查过程控制站的状态，包括与系统通讯、I/O处理等。
5.2.2.4检查DEH系统外设，如打印机等的设备状态。
5.2.2.5检查用户画面，进行相应修改。
。
5.2.2.6检查与DCS系统的通讯功能。
通过通讯接口向DCS系统发送和从DCS接收有关数字量及模拟量，再在DCS和DEH系统中检查数据是否正确。
5．2．3DEH系统有关硬件、设备调校
5.2.3.1有关变送器、执行机构、开关等的校验、报告审阅，必要时重新校验。
5.2.3.2所有执行机构、变送器、测点、探头、开关等外围至DEH控制站等端子排的线路查对。
5.2.3.3卡件校验，所有模拟量输入输出卡件、开关量输入输入卡件、测速板等的所有通道校验。
5.2.3.4对DEH与其它控制系统的接口进行检查。
5.2.3.5油系统调试完成后，配合厂家现场服务人员校验伺服阀，调整所有阀位开关和阀位反馈信号。
5.2.3.6调整各个调门的限位开关，保证阀门全开、全关时信号正常。
5.2.4DEH系统联调及仿真
模拟机组实现自动升速过程、并网升负荷过程及甩负荷过程，以检验DEH装置硬件有无故障，软件逻辑有无错误。
主要仿真信号包括功率、转速、控制油压、主汽压力、中排压力、调节级压力等由仿真器提供。
主要进行的功能试验有：
5.2.4.1投入CCS控制，自动切除功率回路，负荷增减由CCS设定。
5.2.4.2TPC：
当主汽压低于下限值后，DEH自动将负荷减至90MW，实行低汽压保护。
5.2.4.3空负荷控制：
DEH接受油开关跳闸信号后，立即清除功率维持机组给定转速，由负荷控制变为转速控制。
5.2.4.4阀门活动试验。
5.2.4.5自动同期投入、增减：
机组升速到3000r/min后，自动同期ASS投入工作，DEH接受ASS控制，进行增减转速、目标值和升负荷率。
IV和GV控制负荷大约35%额定负荷，IV全开由GV控制负荷。
5.2.4.6电调自动、手动切换。
5.2.4.7功率回路投入、切除。
5.2.4.8超速试验：
当转速达到103%、110%、114%时，分别引发OPC动作，电气超速，机械超速。
5.2.5DEH热态投运
热态调试是在机组运行过程中，DEH
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