第七章汽轮机电液控制系统培训试题答案.docx

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第七章汽轮机电液控制系统培训试题答案

第七章汽轮机电液控制系统答案

一、单选题

1．D；2．C；3．A；4．B；5．D；6．C；7．B；8．C；9．A；10．B；11．D；12．B；13．A；14．B；15．B；16．C；17．B；18．A；19．D；20．B；21_C；22．B；23．C；24．B；25．A；26．B；27．C；28．D；29．C；30．A；31．D；32．A；33．C；34．B；35．A；36．C

二、多选题

1．BD；2．ABD；3．BD；4．AC；5．AB（：

；6．BC；7．ABC；8．ACD；9．ABC；10．ABC．11．BC；12．AB；13．BCD

三、判断题

1．√；2．×；3．×；4．√；5．×；6．×；7．√；8．×；9．√；10．×；11．√；12．×；13．×；14．×；15．√；16．×；17．√；18．√；19．×；20．√；21．×；22．×；23．×；24．×；25．×；26．×；27．√；28．×；29．×；30．√；31．×；32．×；33．√；34．√；35．√；36．×；37．√；38．√；39．×；40．×；41．×；42．√；43．×

四、填空题

1．机械液压，数字电液；2．转速，功率；3．汽轮机负荷，锅炉汽压急剧下降；4．给水，循环热效率；5．转速，比例；6．发电机功率，调节级压力；7．磷酸脂型抗燃油，开关型和控制；8．高压动力油，弹簧力；9．活塞位移转换成电压信号，伺服放大器；10．1／3，节流损失；11．电液转换，液压信号；12．负荷控制，转速保护；13．硬接线，通信；14．大，电压；15．实际转速与设定转速，实际负荷与设定负荷；16．转速设定和升速率，DEH；17．同步，跟踪；18．OPC电磁阀，两只单向阀；19．3，5；20．GV和TV，RSV和IV；21．HP，IP；22．全周进汽（FA），部分进汽（PA）。

五、简答题

1．及时调节汽轮机发电机所发出的功率，满足用户对数量的要求；调节汽轮机的转速，使其维持在允许的范围内，以保证供电的电压与频率，满足用户对质量的要求，并确保机组自身的安全。

2．电液调节系统的静态特性是指汽轮机发电机组由于调节系统的作用，在各个不同稳定工况下转速与负荷之间的一一对应关系。

这种关系用曲线来表示，称为调速系统的静态特性曲线。

3．汽轮机发电机组在孤立运行时，空负荷时的转速n1与额定负荷时的转速n2之差，和额定转速n0之比，称为调节系统的速度变动率。

4．由于调节系统中各个机械部件间存在摩擦、间隙以及滑阀重叠度等因素，调节系统动作时，上一个部件动作后，下一个部件往往没有立即动作，存在所谓的迟缓现象。

5．主要由五大部分组成：

①电子控制器；②操作系统和监视系统；③油系统；④转换放大和执行机构；⑤保护系统。

6．DEH控制系统功能主要有：

①自动启动功能；②转速和负荷自动控制；③手动操作；④超速保护功能；⑤自动紧急停机功能；⑥运行状态监视。

7．DEH执行机构的作用是带动各主汽阀和各调节汽阀，它主要由伺服放大器、电液伺服阀和单侧油动机组成。

8．在正常运行时，AST电磁阀被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断母管上的抗燃油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。

当ETS保护系统动作后，电磁阀失电打开油管泄压，关闭所有汽阀，跳闸汽轮机。

9．在发电机并网前，线速度匹配回路通过对电网频率的偏差比较，自动校正转速定值。

使发电机频率始终跟随电网频率变化，且保持大于电网频率0.02～0.1Hz，直至并网完成。

DEH的线速度匹配功能为机组的并网操作提供了条件。

该功能可由运行人员投切，汽轮机自启动时自动投入。

10．1）通过状态监测计算转子的应力。

2）在机组应力允许范围内优化启动程序。

3）用最大的速率与最短的时间实现机组启动过程的全部自动化。

4）在非启停过程中可以实现ATC监控。

11．转速设定值与机组实际转速反馈信号进行比较，经过PI调节器校正后输出控制量，去控制执行机构，改变调节汽阀的开度。

12．在系统中A、B控制器均发生故障，或运行人员需要时，可以自动或人工转换为“手动”方式，由运行人员手动操作，维持机组运行，手动方式作为自动方式的备用。

13．①操作员自动控制方式（OA）；②遥控方式（REMOTE）；③汽轮机自动控制方式（ATC）；④主汽压力控制方式（TPC）；⑤外部负荷返回控制方式（RUNBACK）。

14．当系统受到外扰即电网频率变化时，调节级汽室压力首先变化，该压力正比于汽轮机的功率，可使系统较快作出响应。

通过内回路的作用，迅速改变调节汽阀的开度，起到快速粗调的作用，内回路不仅反映负荷外扰下系统响应的快速性，而且在蒸汽压力内扰下，能很快的调整汽阀的开度，迅速消除内扰的影响。

15．1）开关型执行机构：

阀门在全开或全关位置上工作，通过开关量信号控制。

2）控制型执行机构：

可将阀门控制在任意中间位置上，通过模拟量信号控制。

16．当机组发生故障必须紧急停机时，危急遮断油泄油失压后，使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放，在弹簧力作用下，使汽门快速关闭。

17．隔膜阀用于机械超速系统与ETS系统的动作联系。

其作用是机械超速系统动作，润滑油压下降时，泄去危急遮断油总管上的安全油，遮断汽轮机。

18．蓄能器的作用是提供瞬时储油量，维持系统的油压稳定。

溢流阀是当高压油母管压力高于一定值时动作，使一部分油回到油箱，起到过压保护的作用。

19．抗燃油再生装置是用来储存吸附剂，使抗燃油得到再生的装置；由硅藻土滤器和精密滤器（波纹纤维滤器）组成。

20．GV：

高压调节汽门；TV：

高压主汽门；RSV：

中压主汽门；IV：

中压调节汽门；HP：

汽轮机高压缸；IP：

汽轮机中压缸；LP：

汽轮机低压缸。

21．①转速给定信号；②负荷给定信号；③转N_K馈信号；④调节级汽室压力信号；⑤发电机功率信号；⑥主汽阀前的主蒸汽压力信号。

22．1）频率校正回路：

使机组能够参与电网调频；

2）发电机功率校正回路：

慢速细调；

3）调节级压力校正回路：

快速粗调，消除内扰。

23．1）当安全油压已正常（一般大于0．7MPa），无ETS动作条件，EH油压正常（一般大于11.5MPa），AST电磁阀通电；

2）如果AST电磁阀动作正常，就可以开启主汽门，达到汽轮机冲转条件。

24．负荷设定值与转速、发电机功率及调节级汽室压力反馈比较，再经PI调节器校正和限幅选择，作为当前运行方式下的流量请求值，输入阀门管理系统，再根据所选择的阀门管理方式改变调节汽阀的开度，实现对机组负荷的控制。

25.1）EH油系统的作用，是用来提供高压抗燃油，并由它来驱动液压执行机构，调节汽轮机各进汽阀的开度，同时保持油质完好。

2）组成设备主要由EH油箱、高压油泵、油箱控制块、蓄能器、过滤器、冷油器、抗燃油再生装置及其他有关部套组成。

26.①显示与动作记录；②额定转速103％～110％n。

超速控制:

③甩负荷保护；④超速试验；⑤紧急停机；⑥OPC切除和电磁阀试验。

27.①DPU清理；②LVDT校验；③OPC和AST电磁阀清扫，更换密封圈；④压力开关校验和更换密封圈；⑤机柜清扫和风扇更换；⑥超速试验；⑦通道校验；⑧DEH性能与功能试验。

六、论述题

1．1）汽轮机数字电液调节系统用计算机取代模拟电液调节系统中的电子硬件，特别是采用微处理机，使功能分散到各处理单元后，显著提高了可靠性。

2）由于计算机的运算、逻辑判断与处理功能强，因此，数字电液调节系统除控制手段外，在数据处理、系统监控、可靠性分析、性能诊断和运行管理（参数与指标显示、制表打印、报警、事故追忆和人机对话）等方面的性能与功能，都有了很大的提高。

3）调节品质高，系统的静态和动态特性良好。

4）有利于实现机组协调控制、厂级控制以至优化控制，而模拟电调无法相比。

2.LVDT是一种机电式差动变压器，它的输出信号正比于阀门位移。

它由3个独立的圆筒线圈组成，中间是圆柱形铁芯，它装在执行机构的连杆上随着活塞轴向位移。

3个线圈中，中间一个是初级线圈，它由1kHz左右的交流电激磁，激磁的中心线圈在两个次级输出线圈上产生电压。

由于次级回路中两个输出线圈反相串联，它们上面的电压相位相反。

因此，发送器输出的是两者的电位差。

输出的交流电通过反调制器整流，此直流电压正比于执行机构的位置反馈。

3.四只AST电磁阀是组成串并联布置，AST-1和AST-3并联为一组，AST-2和AST-4并联为一组，两组之问为串联方式。

这样的布置优点是动作可靠。

机组正常运行中，两个通道中至少各有一只电磁阀误动作，才可能导致误停机，因此误动作的可能性大大降低。

同理，两个通道中只要各有一个电磁阀动作，就能保证机组停机，因此可靠性大大提高。

此外，机组正常运行时，还可以分组对AST电磁进行试验，减少电磁阀卡涩的可能性。

4.经控制系统运算处理后的开或关汽阀的电气信号，经伺服放大器放大后，在电液转换器——伺服阀中将电气信号转换成液压信号，使伺服阀主阀移动，并将液压信号放大后控制高压油的通道，使高压油进入油动机活塞下腔，驱动油动机活塞向上移动，经杠杆带动汽阀使之启动，或者是使压力油自活塞下腔泄出，借弹簧力使活塞下移关闭汽阀。

当油动机活塞移动时，同时带动两个线性位移传感器，将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号与前面控制系统处理送来的信号相加，只有在原输入信号与反馈信号相加后，使输入伺服放大器的信号为0后，这时伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向油动机下腔或使压力油自油动机下腔泄出，汽阀停止移动，并保持在一个新的位置。

5.电磁阀组成串并联结构，具有多重保护性。

串联油路中的任何一路电磁阀动作，都可以进行停机；而任何一个电磁阀误动作，不会引起错误停机。

并联油路中，任何一个奇数号电磁阀和任何一个偶数号电磁阀动作，系统都可以顺序或交叉动作并停机。

AST电磁阀混合连接如答案图7-1所示。

6.功率采样器测得模拟量的功率信号和压力采样器测得的调节级压力模拟信号，经模拟数字转换器（A／D）转换成数字信号送人数字计算机，转速采样器测得转速的数字信号直接送入计算机，给定信号经模拟数字转换器（A／D）转换后也送入计算机。

安计算机接受信号后经过运算，给出数字量输出，此输出信号经数字模拟转换器（D／A）转换成模拟信号，送至电液转换器，将电信号转变成为油压信号，此油压信号作用于油动机，以改变汽轮机调节阀开度，对汽轮机功率（或转速）进行调节。

7.DEH输出的信号到VCC卡，首先经函数变换（凸轮特性），转换为阀位指令，经伺服放大器功率放大并转换成电流值后，通过电液转换器转换成液压信号去控制油动机，油动机位移经LVDT变送器转换为电压信号反馈到伺服放大器前（与阀位指令比较，当其两者相等时，油动机稳定在某一位置上）。

伺服控制回路见答案图7-2。

8．DEH保护系统主要包括继电器系统和电磁阀，由防护系统OPC和保护系统ETS来完成对它们的控制。

有如下三种保护功能：

1）超速保护（OPC）：

当转速在103％～110％n。

时，超速控制系统通过OPC电磁阀快关高、中压调节汽阀，实现对机组的超速保护。

2）危急遮断控制（ETS）：

在ETS系统检测到机组超速达到110％n。

或其他安全指标达到安全界限，危及机组安全时，通过AST电磁阀关闭所有的主汽阀和调节汽阀，实行紧急停机。

3）机械超速保护：

属于超速的多重保护，当转速高于110％n。

时，实行紧急停机。

4）手动脱扣：

危急状况保护系统未作用时，人员手动停机，以保障人身和设备的安全。

9．①DEH遥控投入；②DEH速度／负荷保持；③DEH闭锁增；④DEH闭锁减；⑤103％超速（OPC）；⑥汽轮机快速减负荷1；⑦允许DEH遥控；⑧汽轮机快速减负荷2；⑨汽轮机快速减负荷3；⑩CCS负荷减；⑩CCS负荷增；⑩GV开度；⑩实际功率；⑩负荷参考；⑩频率偏差。

10．由答案图7-3可知，VCC卡输入的开关量有手／自动，手动增，手动减及保护类开关量OPC、ASL等；VCC卡输出振荡信号至LVDT的初级线圈，在初级线圈中感应的信号经电路转换为阀门位置反馈信号；自动状态下，VCC卡根据DPU指令输出A值，并最终输出电流信号；在手动时，VCC卡内部的指令不变，此时通过VCC卡外部手动增减控制指令；自动状态时，保护由DPU完成，手动时，一旦ASL或OPC动作，就将输出指令清零，确保阀门关闭。

11．1）中压调节汽门压力保护的设定值，为低旁来的热再压力设定值减去0.4MPa；如果低旁未关闭，则为减去O.5MPa；如果低旁来的热再压力设定值故障，则由操作员手动给出。

2）当再热汽压力大于设定值O.2MPa，压力调节器的输出为最大值的110％。

3）当再热汽压力大于设定值0.1MPa～O．2MPa，压力调节器的输出为实际中压调节汽门指令加上2％。

4）当再热汽压力小于设定值，压力调节器的输出控制中压调节汽门开度，维持两者相等。

5）GOVERNINGIN是中压调节汽门压力调节器投入的必须条件，否则压力调节器的输出为最大值的110％。

6）低旁来的再热汽压力设定值故障或下位机2／3通信故障，如果当时压力调节器控制中压调节汽门，则压力调节器的输出自保持，否则为最大值110％。