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摘 要 本文从介绍昆钢早期汽轮发电机组机械液压式调节系统入手,分析机械液压式调节系统存在的缺点及该系统终将被DEH数字电液调节系统所取代的必然性,并结合实际对数字电液调节系统的运行特性和注意事项进行阐述,展望了汽轮发电机组数字电液调节系统的未来发展方向。
关键词 液压式调节;数字电液调节;OPC保护;ETS保护
中图分类号:TM571 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)13-0087-01
1 系统概述
近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高,中小汽轮机陆续开始应用数字电液控制系统。汽机调速系统经历了机械液压式调节系统,模拟电液调节系统,数字电液调节系统(DEH),与传统的液压控制系统相比,数字电液控制系统精确度高,能够实现完全静态自整,采用比例积分及微分(PID)调节器,使系统静态和动态性能都得到很大的改善,系统的过调量下降,稳定性增强,过程时间缩短。
2 汽机调节系统在昆钢使用的发展历程
昆钢本部12MW、15MW发电机组,采用径向钻孔泵调节系统,径向钻孔泵与汽轮机主轴连在一起,汽轮机转速的变化导致径向钻孔泵出口油压的变化,这种调节方式的缺点是,脉冲油压的降低,对应的是机组功率的增加,如果运行中脉冲油泄漏,本应采取减负荷、关调速汽门停机等措施,而此时按该调节系统的特性,却是开大调速汽门,这显然对事故处理不利。
25MW发电机组,采用高速弹簧片调节机构,以高速弹簧片式离心调速机构作为感应元件,将汽轮机转速变化信号变成机械位移信号,再经随动滑阀,将机械位移信号转换为一次脉冲油压信号,最终控制调节汽门。
3 DEH汽机保护系统
3.1 OPC超速保护
103%超速保护是指汽机任何情况下转速超过3090RPM时,OPC电磁阀动作,调节阀立刻关闭,保持数秒或转速降低到3000RPM后再重新打开。汽轮机控制系统一共使用7个转速探头,3个接进DEH,3个接进TSI,一个机头转速表显示。DEH使用的3个探头分别接入3块OPC卡,OPC卡超速103%动作三选二,OPC动作;当发电机解列信号和发电机功率大于30%信号都触发,则OPC动作;当软件OPC动作信号触发,则OPC动作,OPC电磁阀动作,关闭调速汽门。2个OPC电磁阀同时得电同时动作,确保动作可靠。甩负荷保护:当由于电力系统的故障导致瞬间发电机与电网解列或大幅甩负荷,DEH系统能立即快速关闭调节门并延迟一段时间后,再自动快速将调节门重新开启,以保证自动重新并网时不致造成电力系统振荡。
3.2 ETS汽轮机危急跳闸系统
3.2.1 信号误动和拒动逻辑
增加了信号的拒动和误动功能的判断报警,误动功能报警:如润滑油压低三个停机信号,有一个信号动作,其它信号均未动作,未引起ETS动作,则判断该未动作测点为误动测点,进行画面报警。拒动功能报警:如润滑油压低三个停机信号,有两个信号动作,一个信号未动作,引起ETS动作,则判断该未动作测点为拒动测点进行画面报警。当以上任一条件出现时,ETS发出汽机跳闸信号,使AST 危机遮断电磁阀动作。凝汽器真空低、推力瓦温度高均有误动与拒动保护。
3.2.2 停机保护逻辑
3.2.3 ETS首出动作逻辑
ETS动作首出也是为了进行故障分析而设计的,有时停机信号不止一种,但有可能是头一个信号动作,导致产生另外一个跳闸信号,这时要是能找到第一个导致汽轮机停机的信号便能缩短故障诊断时间,以便继续开机运行。
3.3 机械危机遮断保护和手动停机
4 结束语
今天,随着计算机技术的迅速发展,DEH数字电液调节系统的未来发展将更加迅速,我们将在熟悉掌握好现有调节系统的基础上,更深入地学习探索昆钢汽轮发电机组使用数字电液调节系统的未来发展方向,更好地为昆钢今后发展作贡献。
参考文献
[1]刘遵义,周志平.汽轮机调速系统参数实测与仿真研究[J].河南电力,2008(02).
[2]高伟,李阳海,黄树红,王大光,汤延令.600MW汽轮机调速系统试验及辨识研究[J].汽轮机技术,2006(04).
[3]武海澄,蔡兵,陈胜利,施壮.汽轮机调速系统参数辨识软件设计[J].内蒙古电力技术,2010(02).
关键词 液压式调节;数字电液调节;OPC保护;ETS保护
中图分类号:TM571 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)13-0087-01
1 系统概述
近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高,中小汽轮机陆续开始应用数字电液控制系统。汽机调速系统经历了机械液压式调节系统,模拟电液调节系统,数字电液调节系统(DEH),与传统的液压控制系统相比,数字电液控制系统精确度高,能够实现完全静态自整,采用比例积分及微分(PID)调节器,使系统静态和动态性能都得到很大的改善,系统的过调量下降,稳定性增强,过程时间缩短。
2 汽机调节系统在昆钢使用的发展历程
昆钢本部12MW、15MW发电机组,采用径向钻孔泵调节系统,径向钻孔泵与汽轮机主轴连在一起,汽轮机转速的变化导致径向钻孔泵出口油压的变化,这种调节方式的缺点是,脉冲油压的降低,对应的是机组功率的增加,如果运行中脉冲油泄漏,本应采取减负荷、关调速汽门停机等措施,而此时按该调节系统的特性,却是开大调速汽门,这显然对事故处理不利。
25MW发电机组,采用高速弹簧片调节机构,以高速弹簧片式离心调速机构作为感应元件,将汽轮机转速变化信号变成机械位移信号,再经随动滑阀,将机械位移信号转换为一次脉冲油压信号,最终控制调节汽门。
3 DEH汽机保护系统
3.1 OPC超速保护
103%超速保护是指汽机任何情况下转速超过3090RPM时,OPC电磁阀动作,调节阀立刻关闭,保持数秒或转速降低到3000RPM后再重新打开。汽轮机控制系统一共使用7个转速探头,3个接进DEH,3个接进TSI,一个机头转速表显示。DEH使用的3个探头分别接入3块OPC卡,OPC卡超速103%动作三选二,OPC动作;当发电机解列信号和发电机功率大于30%信号都触发,则OPC动作;当软件OPC动作信号触发,则OPC动作,OPC电磁阀动作,关闭调速汽门。2个OPC电磁阀同时得电同时动作,确保动作可靠。甩负荷保护:当由于电力系统的故障导致瞬间发电机与电网解列或大幅甩负荷,DEH系统能立即快速关闭调节门并延迟一段时间后,再自动快速将调节门重新开启,以保证自动重新并网时不致造成电力系统振荡。
3.2 ETS汽轮机危急跳闸系统
3.2.1 信号误动和拒动逻辑
增加了信号的拒动和误动功能的判断报警,误动功能报警:如润滑油压低三个停机信号,有一个信号动作,其它信号均未动作,未引起ETS动作,则判断该未动作测点为误动测点,进行画面报警。拒动功能报警:如润滑油压低三个停机信号,有两个信号动作,一个信号未动作,引起ETS动作,则判断该未动作测点为拒动测点进行画面报警。当以上任一条件出现时,ETS发出汽机跳闸信号,使AST 危机遮断电磁阀动作。凝汽器真空低、推力瓦温度高均有误动与拒动保护。
3.2.2 停机保护逻辑
3.2.3 ETS首出动作逻辑
ETS动作首出也是为了进行故障分析而设计的,有时停机信号不止一种,但有可能是头一个信号动作,导致产生另外一个跳闸信号,这时要是能找到第一个导致汽轮机停机的信号便能缩短故障诊断时间,以便继续开机运行。
3.3 机械危机遮断保护和手动停机
4 结束语
今天,随着计算机技术的迅速发展,DEH数字电液调节系统的未来发展将更加迅速,我们将在熟悉掌握好现有调节系统的基础上,更深入地学习探索昆钢汽轮发电机组使用数字电液调节系统的未来发展方向,更好地为昆钢今后发展作贡献。
参考文献
[1]刘遵义,周志平.汽轮机调速系统参数实测与仿真研究[J].河南电力,2008(02).
[2]高伟,李阳海,黄树红,王大光,汤延令.600MW汽轮机调速系统试验及辨识研究[J].汽轮机技术,2006(04).
[3]武海澄,蔡兵,陈胜利,施壮.汽轮机调速系统参数辨识软件设计[J].内蒙古电力技术,2010(02).