DEHMEH功能设计说明.docx

1、DEHMEH功能设计说明渭河发电有限公司#4机DEH&MEH功能设计说明 批准： 审核： 复审： 初审： 编写： 宋宏耀 时间： 2012年01月17日 渭河发电有限公司#4机汽轮机是上海汽轮机厂生产的亚临界参数、中间再热、单轴、四缸、四排汽、冲动、凝汽式汽轮机，额定功率300MW，额定转速3000r/min，有2个高压主汽阀、8个高压调阀、4个中压主汽阀、4个中压调阀共计18个蒸汽阀，液压控制系统采用高压抗燃油，采用DEH控制系统对汽轮机进行转速控制、负荷控制，以及超速保护、在线阀门试验等，DEH设计BTC和ATC两部分，其实现的功能有： 操作员自动方式选择 汽机复位（挂闸） 汽机冲转升速

2、自动快速过临界区 摩擦检查 阀门控制切换 假同期试验 机组并网 自动带初负荷 自同期 负荷控制 一次调频 调节级压力回路 CCS控制 超速试验 阀门严密性试验 操作员TPC 机调压控制 阀门管理 阀门试验 超速保护 甩负荷预测LDA 功率不平衡控制PLU 高压透平压比低脱扣 手动 ATC经验曲线启动控制 快速减负荷RUNBACK 孤网运行 通讯 可靠性 负荷限制功能 仿真功能 阀门整定 运行操作与监视功能 EH油泵 EH加热器 EH冷却泵 天宏工业供汽 历史数据收集和存储 供热抽汽具体功能说明如下：1 操作员自动方式选择DEH设计有手动、操作员自动两种方式，可进行无扰切换。在“转速控制”、“功

3、率控制”、“总图”等重要操作画面中均设计有“自动”按钮，点击“自动”按钮，按钮变成灰色，此时，DEH控制系统进入手动方式，在手动方式下，操作员可通过点击画面中的高调门“增”、“减”，高主门“增”、“减”，中调门“增”、“减”，中主门“增”、“减”按钮进行手动操作。（注：DEH改造时取消硬手操盘。） 再次点击该按钮后，按钮变红色，此时DEH控制系统进入操作员自动方式。以下各功能除非特别说明均在该方式下实现。2 汽机复位（挂闸） 操作员可以点击“转速控制”面板中的“挂闸”按钮，确认后输出两路信号，一路信号去复位ETS遮断系统，另一路去控制挂闸电磁阀带电10秒，关闭隔膜阀，复位低压透平油系统，使汽轮

4、机自动挂闸，并打开#1、2、3、4中压主汽阀。3 汽机冲转升速 在“转速控制”面板中，挂上闸后，在“自动”及“单阀”方式下，选择“TV控制”方式，#18高压调阀全开，#1、2高压主汽阀关闭，#14中压调阀全关，由运行人员输入目标转速值（0-3360r/min），并设定升速率（0-300r/min）,此时先进入“保持（HOLD）”状态，由操作员选择“进行（GO）”后，#1、2高压主汽阀与#14中压调阀渐渐开启，汽轮机开始升速。在升速过程中升速率可随时改变。当目标值与给定值一致时，再次进入“保持”状态，汽机转速维持在当前转速上。4 自动快速过临界区当汽机过临界区时，升速率自动变为500 r/min

5、，通过临界区后，升速率恢复为原先值。当操作员不小心将目标值设定在某一临界区内时，自动将目标值修改为该临界区上界值。临界区转速范围：临界区1：12501400r/min临界区2：23502750r/min临界区3：24992500r/min5 摩擦检查 当汽机挂闸后，直接点击“摩擦检查”键，经确认后，目标值自动设置为600 r/min，自动设置升速率为100 r/min，当汽机转速达到600 r/min后，自动保持1分钟，调门全关， 高压主汽阀全关，中压主汽阀未关，在此过程中可以检查汽轮机各机械部件是否正常、有无异音等。若汽轮机转动正常，可重新挂闸冲转。摩擦检查投入条件： 转速600 r/min

6、 ATC未投入 汽机不在手动位 机组未并网 机组未脱扣6 阀门控制切换 汽机转速升至2900 r/min时，操作员可点击“转速控制”面板中的“GV控制”按钮进行阀门控制切换。点击后此时#18高压调阀首先全关，然后#1、2高压主汽阀全开，DEH根据给定值与实际转速的差值控制#18高压调阀与#14中压调阀的开度，维持汽机转速在2900 r/min。切换完成后，操作员可以继续设定转速目标值，以进行并网或试验。若此时汽机继续升速至29003000 r/min，在此范围内DEH自动将升速率设定为50 r/min。汽机转速到达3000 r/min后升速率恢复为原先值。7 假同期试验操作员点击“并网控制”面

7、板中的“假并网”按钮后，可以进行假同期试验。试验条件：3320和3322开关均未合闸。8 机组并网 在假同期试验投入时，操作员点击“并网控制”面板中的“并网运行”按钮后，可退出“假同期”状态，此时DEH可接收3320和3322开关合闸信号。当任一开关合闸后，DEH系统转入并网带负荷逻辑控制。机组转速给定值自动设定为3000 r/min。9 自动带初负荷 机组并网后，DEH将根据当前机组参数，修正负荷目标值，自动带初负荷以防止逆功率运行。10 自同期 操作员点击“转速控制”面板中的“自同步”按钮后，可以接受由同期装置来的同期增、同期减命令自动调节汽轮机转速，以满足自同期要求，实现机组自动并网。自

8、同步投入条件： 自动同期允许 同步50转以内 汽机不在手动位 机组未并网 机组未脱扣11 负荷控制 机组并网后，操作员可以直接设定目标值，开环控制阀门开度改变机组功率，也可以投入功率回路，进行机组功率闭环控制。功率回路投入条件： 无RB产生 CCS未投入 汽机不在手动位 机组已并网 机组已挂闸 机调压控制未投入 遥控主汽压投入且主汽压小于设定限制值 操作员主汽压限制投入且主汽压小于设定限制值 阀位限制未产生 发电机功率信号未故障（三取二）12 一次调频机组可选择投入一次调频功能调频函数：转速差（额定-实际）（r/min）-50-12-1.9901.991250频差对应负荷值（MW）-20-20

9、0002020一次调频投入条件： 汽机不在手动位 机组已并网 汽轮机转速信号无故障（三取二）13 调节级压力回路调节级压力回路投入条件： 无RB产生 CCS未投入 汽机不在手动位 机组已并网 机组已挂闸 机调压控制未投入 遥控主汽压投入且主汽压小于设定限制值 操作员主汽压限制投入且主汽压小于设定限制值 阀位限制未产生 调节级压力信号无故障（三取二）14 CCS控制CCS控制投入条件： 汽机不在手动位 机组未脱扣 汽机自动 机组已并网 CCS遥控投入允许 机调压控制未投入 无RB产生 CCS负荷指令信号无故障15 超速试验有103%试验、110%试验、机械超速试验三种。 103%试验 将“超速试

10、验”面板中的控制开关切至“试验”位，操作员在面板中选择“103%”，设定目标值为3100 r/min，对机组进行升速。当机组转速升至3090 r/min时，OPC动作，所有调阀全关，所有主汽阀不动作，“最高转速”窗口记录机组最高转速；机组转速下降至3000 r/min时，OPC自动复位，所有调阀参与调节开启。 110%试验 操作员在“超速试验”面板中选择“110%”，此时OPC被屏蔽。操作员设定目标转速为3310 r/min，对机组进行升速。当机组转速升至3300 r/min时，AST动作，ETS遮断，所有调阀全关，所有主汽阀全关，“最高转速”窗口记录机组最高转速。 机械超速试验 操作员在“超

11、速试验”面板中选择机械超速，此时OPC与AST均被屏蔽。操作员设定目标转速为3360 r/min，对机组进行升速。当机组转速升至3360 r/min时，机械超速动作，所有调阀、主汽阀均关闭，汽机脱扣。若飞锤仍未动作，DEH软件将阀门指令清零，转速目标值清零，所有调阀全关，高压主汽阀全关，中压主汽阀不动作。此时操作员可重新选择“TV控制”并设定目标值及升速率重新冲转汽机。103%试验允许条件： OPC未动作 未进行机械超速试验 未进行110%超速试验 未进行调阀及主汽阀严密性试验 机组未并网 控制开关切至“试验”位110%试验允许条件： 未进行机械超速试验 未进行103%超速试验 未进行调阀及主

12、汽阀严密性试验 机组未并网 控制开关切至“试验”位 汽机不是刚挂闸机械超速试验允许条件： 未进行110%超速试验 未进行103%超速试验 未进行调阀及主汽阀严密性试验 机组未并网 控制开关切至“试验”位 汽机不是刚挂闸 试验完成后，将“超速试验”面板中的控制开关切至“投入”位，超速试验退出，DEH转入正常控制逻辑。16 阀门严密性试验 分为调阀严密性试验和主汽阀严密性试验，均需在机组实际转速在3000 r/min时进行。 调门严密性试验 将“超速试验”面板中的控制开关切至“试验”位，操作员在面板中选择“调门严密性”，试验进入后所有调门全关，所有主汽门保持在全开，实际转速开始下降。如再按下此按钮

13、，调门严密性试验退出，调门开启，保持当前转速。调门严密性试验允许条件： 未进行110%超速试验 未进行103%超速试验 未进行机械超速试验 汽轮机转速在29503025r/min范围内 未进行主汽门严密性试验 机组未并网 控制开关切至“试验”位 汽机已挂闸 主汽门严密性试验 操作员在“超速试验”面板中选择“主汽门严密性”，试验进入后所有主汽门全关，待高压主汽门全关闭后，延时3s高压调门全开启；待中压主汽门全关闭后，延时1s中压调门全开启。实际转速下降。如再按下此按钮，主汽门严密性试验退出。所有调门全关闭，待高压调门全关后，高压主汽门开启，随后高压调门开启调节；待中压调门全关后，中压主汽门开启，

14、随后中压调门开启调节，保持当前转速。主汽门严密性试验允许条件： 未进行110%超速试验 未进行103%超速试验 未进行机械超速试验 汽轮机转速在29503025r/min范围内 未进行调门严密性试验 机组未并网 控制开关切至“试验”位 汽机已挂闸 试验完成后，将“超速试验”面板中的控制开关切至“投入”位，超速试验退出，DEH转入正常控制逻辑。17 操作员TPC 并网后，操作员可随时投入操作员最低汽压保护。设置最低汽压数值时必须要小于实际主汽压力。投入最低汽压保护后，如主汽压力小于设置的最低汽压数值时，调门逐渐关闭降负荷。当主汽压力上升到大于设置的最低汽压数值时，调门保持当前开度。投入条件： 机

15、组已并网 汽机在自动位 主蒸汽压力信号无故障（三取二） 遥控主汽压未投入 操作员主汽压限制值主蒸汽压力 机组功率60MW18 机调压控制DEH设计机调压控制方式，以控制主汽压力维持在操作员设定的调压目标上。在“功率控制”面板上设计有“机调压”按钮，操作员点击并确认后，进入保持（HOLD），DEH自动切除功率回路、调节级压力回路、CCS回路，转入调压控制。操作员在面板上可设定调压目标，当下列条件满足时，负荷变化率按照DEH预设定的调压控制变化率变化，改变给定值从而改变阀门开度，以维持主汽压在调压目标： 实际主汽压与调压目标之间的绝对偏差超出0.05MPa 给定值不大于315 甲、乙侧主汽压力之间

16、的绝对偏差在0.5MPa范围内DEH预设定的调压控制变化率为10MW/min。机调压控制投入条件： 主汽压力无故障（三取二） ATC未投入 CCS未投入 汽机不在手动 机组已并网 功率回路未投入 调节级压力回路未投入 操作员TPC未投入 遥控主汽压限制未投入19 阀门管理 DEH设计两种调节汽门运行方式：单阀控制和顺序阀控制，两者之间可以互相进行切换，切换时间120秒。 顺序阀控制顺序：开启时#1、2、3、4高压调门同步开启后，依次开启#5、6、7、8高压调门；关闭时与上述顺序相反。顺序阀控制投入条件： DEH在自动方式 机组已并网 不在进行阀门试验 汽机已挂闸 GV阀门控制卡无故障出现以下条

17、件之一，切换至单阀控制： DEH在自动方式且机组已并网时手动切至单阀 机组未并网 汽机脱扣 GV阀门控制卡故障20 阀门试验DEH设计可在线对进汽阀门进行全行程试验和活动试验。 阀门松动试验在“阀位”画面中按下“松动试验”按钮，自动弹出操作确认，确认后“松动试验”按钮灯亮，松动试验被选中。按下“试验进入/退出”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮进入阀门松动试验。在“阀位”画面中有TV1、TV2、GV1、GV2、GV3、GV4、GV5、GV6、GV7、GV8、IV1、IV2、IV3、IV4、RSV1、RSV2、RSV3、RSV4按钮，可选择做哪个阀门的松动试验，选择后，该按钮变红色，如再选

18、择其它阀门，按下新选择的阀门按钮后，所新选择的按钮变红色，原来选择的阀门按钮恢复灰色，即每次只能选中单个阀门做阀门松动试验。 高压调阀的松动试验选中阀门后，操作员按下“关闭”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后该阀门开始关闭。当阀门关闭到当前阀门开度的20%后阀门不再关闭。在阀门关闭中可按下“保持”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后保持GV1、GV2、GV3、GV4、GV5、GV6、GV7、GV8的阀门当前开度。也可按下“复位”按钮并确认后，试验阀门可自动开启。 高压主汽阀、中压调阀的松动试验与高压调阀的试验过程一样，不同的是没有阀门关闭中的“保持”功能。 中压主汽阀的松动试验选

19、中阀门后，操作员按下“关闭”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后进行RSV1、RSV2、RSV3、RSV4阀门关闭，当RSV1、RSV2、RSV3、RSV4阀门关到93%或两秒后自动复位RSV1、RSV2、RSV3、RSV4阀门开启。按下“试验进入/退出”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮退出阀门松动试验。按下“松动试验”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后“松动试验”按钮灯灭，松动试验被退出，全行程试验被选中。阀门松动试验结束。 阀门全行程试验： “阀位”画面中，当“松动试验”按钮灯灭时，全行程试验被选中。操作员按下“试验进入/退出”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮

20、进入阀门全行程试验。在“阀位”画面中有TV1、TV2、GV1、GV2、GV3、GV4、GV5、GV6、GV7、GV8、IV1、IV2、IV3、IV4、RSV1、RSV2、RSV3、RSV4按钮，可选择做哪个阀门的全行程试验，选择后，该按钮变红色，如再选择其它阀门，按下新选择的阀门按钮后，所新选择的按钮变红色，原来选择的阀门按钮恢复灰色，即每次只能选中单个阀门做阀门全行程试验。 高压调阀、中压调阀全行程试验选中阀门后，操作员按下“关闭”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后该阀门开始全行程关闭。关闭中可按下“保持”按钮并确认后，该调阀保持阀门当前开度。操作员按下“复位”按钮并确认后，该阀门自

21、动开启。在开启过程中也可按下“保持”按钮保持阀门当前开度。 高压主汽阀全行程试验选中阀门后，操作员按下“关闭”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后进行阀门单侧关闭试验。首先关闭单侧调阀，单侧调阀全部关闭后再关闭主汽阀。在关闭单侧调阀或打开单侧调阀时，操作员可按下“保持”按钮保持阀门当前开度。操作员按下“复位”按钮并确认后主汽阀开启，然后单侧调门开启。（GV1、GV2、GV5、GV6与TV1为一侧，GV3、GV4、GV7、GV8与TV2为一侧。） 中压主汽阀全行程试验选中阀门后，操作员按下“关闭”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮后进行中主门全行程试验。选中中主门所对应的中调门先关闭

22、，然后再关闭中主门。操作员可按下“复位”按钮并确认后，中主门开启，然后所对应的中调门开启。（IV1与RSV1所对应，IV2与RSV2所对应，IV3与RSV3所对应，IV4与RSV4所对应。）按下“试验进入/退出”按钮，自动弹出操作确认，按下“确认”按钮退出阀门松动试验。阀门全行程试验结束。21 超速保护提供103%、110%超速保护控制。OPC动作信号输出两路，分别去两个OPC电磁阀，控制OPC电磁阀带电。 任何情况下，只要机组转速103%额定转速，马上关闭所有高压调阀和中压调阀，转速103%额定转速时时恢复。 当中压排汽压力30%，即机组运行在30%负荷以上时，油开关跳闸同时出现时，启动触发

23、器，输出OPC全关信号去关GV、IV，同时动作OPC电磁阀。延时2秒后，转速103%时，触发器复位。 任何情况下，只要机组转速110%额定转速，时，触发AST信号送至ETS系统，ETS遮断，汽机脱扣。 OPC、AST控制逻辑均设计三取二方式，增强可靠性。22 甩负荷预测LDA； 如果在机组负荷较高的情况下，发生发电机出口开关断开，则DEH判断机组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到OPC定值（103%）之前，就提前快速关闭调节汽门，有效防止机组超速，大大改善转速调节的动态过程。23 功率不平衡控制PLU；当机组电气出现故障后，出力与负荷不平衡，将造成机组转速飞升的情况。如果汽轮机的出力比发

24、电机负荷60%，或转速上升超过107%，则PLU动作，关闭调节汽门。这也是一种预防性的措施，有利于电网频率的稳定，保护电网的安全。24 高压透平压比低脱扣 下列任意之一成立，触发高压透平压比低脱扣。 在高旁或低旁投入的情况下，且机组已并网10分钟以上，当调节级后蒸汽压力与高排压力的比值小于1.7时，延时1分钟触发高压透平压比低保护，至ETS系统遮断汽机。 乙侧中联门进出口差压均大于4MPa时，触发触发高压透平压比低保护，至ETS系统遮断汽机。25 手动在“转速控制”、“功率控制”、“总图”等重要操作画面中均设计有“自动”按钮，点击“自动”按钮，确认后，按钮变成灰色，此时，DEH控制系统进入手动

25、方式。DEH设计一“手动控制”画面，在手动方式下，操作员可通过点击画面中的高调门“增”、“减”，高主门“增”、“减”，中调门“增”、“减”，中主门“增”、“减”按钮进行手动操作，控制其阀门开度。手动和自动控制方式，两种方式相互跟踪，无扰切换。当出现下列条件之一时，DEH控制自动切至手动模式： 初始上电 未并网时汽轮机转速信号故障（三取二） 并网时，发电机功率本周期测量值与上一周期测量值偏差60MW 操作员操作投入手动位 单阀方式下，任意2个阀门控制卡故障26 ATC经验曲线启动控制 主要根据汽轮机的第一级金属温度，判断机组处于冷、温、热、极热态，根据汽轮机运行规程和运行经验，从而选择不同的升速

26、率，自动产生目标值和暖机时间，自动地将机组带到额定转速。并网以后，自动转入操作员自动方式。ATC投入允许条件： 非并网瞬间 非解列瞬间 高压热应力计算有效 中压热应力计算有效 ATC无遮断请求 并网后给定值和目标值不相等 转速或功率传感无故障信号 汽机本体传感无故障信号 电机传感器无故障信号 汽机壁温传感无故障信号 汽机汽温传感无故障信号ATC正处于升速阶段或加载阶段（ATC运行且已挂闸且已并网）时，有下列条件之一，ATC遮断产生，汽机遮断： 轴振动250mm遮断 轴位移1mm或轴位移1mm遮断 进水遮断 高压排汽温度440遮断 推力轴承金属温度107遮断（24取1） 推力瓦回油温度 107遮

27、断（12取1） 支持轴承金属温度95遮断（24取1） 支持轴承回油温度112遮断（10取1） ATC判断叶片遮断指令 差胀遮断 低压排汽温度80遮断 冷凝器真空79.7真空遮断有以下条件之一者，即判断为汽缸进水，触发ATC遮断： 高压内缸上缸内壁温高压内缸下缸内壁温55 高压内缸上缸外壁温高压内缸下缸外壁温55 中压内缸上缸内壁温中压内缸下缸内壁温55 高压外缸上缸内壁温高压外缸下缸内壁温55 高压外缸上缸外壁温高压外缸下缸外壁温55 中压内缸上缸外壁温中压内缸下缸外壁温5527 快速减负荷RUNBACK DEH设计3种RUNBACK工况： RUNBACK1 接受炉MFT信号，当MFT发生时，

28、首先切除CCS控制回路，然后判断工况，若负荷给定值RB1目标值0.1MW，且机组已并网、主汽压16.5MPa时，发出RB信号，切除功率回路、调节级压力回路,屏蔽负荷高限限制、负荷低限限制，按照设定好的RB速率150MW/min，快减机组负荷到RB1目标值80MW，再交给操作员控制。 RUNBACK2 接受辅机故障减负荷信号，当信号发生时，首先切除CCS控制回路，然后判断工况，若负荷给定值RB1目标值0.1MW，且机组已并网、主汽压16.5MPa时，发出RB信号，切除功率回路、调节级压力回路,屏蔽负荷高限限制、负荷低限限制，按照设定好的RB速率150MW/min，快减机组负荷到RB1目标值150

29、MW，再交给操作员控制。 RUNBACK3接受发电机失磁信号，当信号发生时，首先切除CCS控制回路，然后判断工况，在机组已并网时，发出RB信号，切除功率回路、调节级压力回路,屏蔽负荷高限限制、负荷低限限制，按照设定好的RB速率150MW/min，快减机组负荷到RB1目标值120MW，再交给操作员控制。28 孤网运行操作员可在画面上选择投入“孤网允许”。当投入“孤网允许”后，孤网允许按钮变红，此时若汽机转速与额定值偏差超过50r/min时，则触发孤网运行，DEH自动切除功率回路和调节级压力回路，转入二次调频调节回路。调节汽机转速，使之维持在额定值附近。二次调频调节上限为当前机组功率（含一次调频）与额定功率之间的差值，下限可调节至0负荷。下列条件任意之一成立，自动复位二次调频： 汽机转速故障 汽机在手动位 机组未并网 汽机跳闸29 通讯 DEH设计可与DCS进行数据通讯，采用MODBUS方式，RS232/485转换器，通讯136点模拟量和23点开关量，通讯点名称见DEH系统IO清单。30 可靠性 对重要的开关量输入信号设计3路输入，进行3取2，测点有：并网信号，挂闸信号 对重要的模拟量输入信号设计3路输入，进行3取中，测点有：负荷信号，转速信号，主汽压力信号，调节级压力信号。3取中功能说明： 三个信号均为好值，取中值输出 有一个信号为坏值