磁阀实现二位控制。当电液伺服阀(试验电磁阀)接受DEH指令开启,调节油进入油动机下腔,推动活塞克服弹簧力上行开启阀门。
阀门调节:油动机配置电液伺服阀的阀门可实现连续调节,电液伺服阀接受DEH阀位指令,当需要开大阀门时,伺服阀将调节油引入油动机下腔,则作用在活塞端面油压力克服弹簧力和蒸汽力使阀门开大,当需要关小阀门时,伺服阀将活塞下腔室接通排油,在弹簧力及蒸汽力的作用下,阀门关小,由于位移传感器(LVDT)的拉杆和活塞连接,活塞移动便由位移传感器产生位置信号,该信号经解调器反馈到伺服放大器的输入端,直到与阀位指令相平衡时电液伺服阀回到电气零位,遮断其进油口和排油口,使阀门停留在指定位置上,(伺服阀具有机械零位偏置,当伺服阀失去控制电源时,排油口连通油动机下腔,能保证油动机关闭。)完成了电信号---液压力---机械位移的转换过程。随着阀位指令信号变化,各调节阀油动机不断地调节蒸汽门的开度。
阀门快速关闭:系统所有蒸汽阀门均设置了阀门操纵座,阀门的关闭由操纵座弹簧紧力来保证。机组正常工作时,各油动机集成块上安置的卸载阀阀芯,将调节油、回油和保安油分开。停机时,保护系统动作,高压保安油压被卸掉,卸载阀在油动机活塞下油压作用下打开,油缸下腔通过卸载阀与油缸上腔相连,油动机活塞下油一部分油回到油缸上腔,另一部分油通过单向阀回油源。阀门在操纵座弹簧紧力和蒸汽力的作用下迅速关闭。同时伺服阀将与活塞下腔室相连的排油口也打开接通排油,保证了阀门关闭的迅速性。关断阀由于保安油的卸掉而隔断调节油进入油动机的通道,避免系统油压因油动机快关的瞬态耗油而下降。
阀门试验:蒸汽阀门需要做汽门严密性试验和汽门活动试验,为确保阀门的严密性和活动灵活,以防止卡涩。如图所示,在油动机LVDT上的接线盒中都设置有一活动试验行程开关,当试验开始,阀门慢关到该位置时(10%),使遮断电磁阀带电,切断保安油,阀门快关。其原因之一使为了防止低阀位时,大蒸汽流量对阀芯的冲蚀。试验复位后,遮断电磁阀失电,阀门重新开启。
23. 高压抗燃油遮断系统
高压遮断系统由能实现在线试验的主遮断电磁阀、隔离阀及紧急遮断阀组成。 高压抗燃油进入高压遮断组件后分成两路,一路经过紧急遮断阀、隔离阀到主遮断电磁阀形成高压保安油到蒸汽阀门;另一路直接进入隔离阀。高压安全油受紧急遮断阀、隔离
阀和主遮断电磁阀的控制,可完成遮断机组、危急遮断器喷油试验等功能。
高压遮断系统的遮断:主遮断电磁阀阀芯受两先导电磁阀(5YV、6YV)的控制,正常工作时,两电磁阀均带电。当出现危急机组安全的情况时,5YV、6YV失电动作,快速泄掉高压保安油,使系统掉闸,使各阀门油动机动作,快关各汽门,遮断机组进汽确保机组安全。
从本机保护来讲,保安油系统实行了多方式、多回路保护,保证了动作的可靠性和正确性。
24. 高、低压遮断系统保安油回路采用串联回路,所以电气保护信号都分
别送至机械停机电磁铁(3YV)和主遮断电磁阀(5YV、6YV)双重动作。
25. 主遮断电磁阀先导电磁阀(5YV、6YV)必须都失电,才能使主遮断电
磁阀关闭。
26. 机械停机电磁铁(3YV)采用得电动作,主遮断电磁阀采用失电动作。 27. 低压组件ZS3行程开关在就地手动脱扣和机械停机电磁铁(3YV)跳
闸时,向DEH送出信号,使主遮断电磁阀失电;当安全油压低至,安全油压力开关组件发出信号给DEH,DEH给主遮断阀失电及机械停机电磁铁(3YV)得电指令,泄掉高压安全油。保证了高低压遮断回路的互补性。
高、低压遮断系统试验:通过飞环喷油试验、提升转速试验、主遮断电磁阀和隔离阀活动试验保证保护装置和回路灵活和正确性。
主遮断电磁阀先导电磁阀(5YV、6YV)活动试验:在汽机保护配合指示两电磁阀(5YV、6YV)动作位置的两行程开关(ZS6、ZS7),可实现电磁阀(5YV、6YV)的活动试验。在DEH操作员站OIS遮断电磁阀试验画面中,选择5YV试验按钮时,5YV将失电10秒后恢复,在过程中ZS6状态发生变化(常闭触点由断开变为闭合)则试验成功,否则失败。6YV试验类同。活动试验中,5YV、6YV应分别做试验,确保做试验时始终有一个遮断电磁阀常带电。
喷油试验:
喷油试验前应先做隔离阀活动试验,按下隔离阀活动试验按钮,隔离阀先导电磁阀(4YV)带电动作,保安油由隔离阀供,紧急遮断阀从保安系统中隔离出来。监视隔离阀状
态的行程开关ZS4的常开触点断开、ZS5的常开触点闭合,DEH检测到该信号试验成功。按下复位按钮,隔离阀(4YV)失电复位。
飞环喷油试验时,汽机转速3000r/m, 将“试验钥匙”开关旋到“试验”位置。此时高压遮断组件的隔离阀4YV带电,使进入主遮断的高压安全油由紧急遮断阀提供转换成由隔离阀提供,隔离阀上设置的行程开关ZS4的常开触点断开、ZS5的常开触点闭合,并对外发讯,DEH检测到该信号后,使复位试验阀组中的喷油电磁阀2YV带电,透平油被注入危急遮断器飞环腔室,危急遮断器飞环击出,打击危急遮断装置的撑钩,使危急遮断装置撑钩脱扣,行程开关ZS2常开触点由断开转为闭合。DEH检测到上述信号使复位试验阀组的喷油电磁阀2YV失电。长脉冲的喷油试验信号转为喷油复位信号,当飞环复位后,使复位电磁阀1YV带电,使危急遮断装置的撑钩复位。在检测到机械遮断机构上设置的行程开关ZS1的常开触点闭合、ZS2的常开触点断开的信号后,使复位电磁阀1YV失电。当ZS1(ZS2)的常开触点断开时可使高压遮断组件的隔离阀4YV失电。将“试验钥匙”开关旋到“正常”位置。飞环喷油试验完毕。由于高压保安油已不由紧急遮断阀提供,机组在飞环喷油试验情况下不会被遮断。此时系统的遮断保护由主遮断电磁阀(5YV、6YV)及各阀油动机的遮断电磁阀来保证,并且在电气保护信号和ZS3行程指示跳闸,4YV失电,隔离阀恢复,使保安油遮断回路正确动作。
在高压遮断系统中还有组件安全油压力开关和安全油蓄能器。安全油压力开关由三个压力开关及一些附件组成,监视高压保安油压,其作用:当机组挂闸时,压力开关组件发出高压保安油建立与否的信号给DEH,作为DEH判断挂闸是否成功的一个条件。当安全油压低至,安全油压力开关组件发出信号给DEH,DEH给主遮断阀失电指令,泄掉高压安全油,快关各阀门。安全油蓄能器为防止高压安全油的波动,特别是在危急遮断器喷油试验时,为防止隔离阀动作引起高压安全油压的瞬间跌落。
a) 转速控制、负荷控制
28. 综述
DEH控制系统的EHG部分主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率,从而满足电厂供电的要求。
机组在启动和正常运行过程中,DEH接收CCS指令或操作人员通过人机接口所发出的增、减指令,采集汽轮机发电机组的转速和功率以及调节阀的位置反馈等信号,进行分析处理,综合运算,输出控制信号到电液伺服阀,改变调节阀的开度,以控制机组的运行。
EHG从发电机功率判断机组有无并网,分成转速控制、负荷控制两部分。转速控制通过转速调节回路来控制机组的转速,(原理图中看出,当没有并网信号时,控制信号就为1,则输出等于输入1,即转速回路调节器输出)。系统接收现场汽轮机的转速信号,经DEH三取二逻辑处理后,作为转速的反馈信号。此信号与DEH的转速设定值进行比较后,送到转速回路调节器进行偏差计算,PID调节,然后输出油动机的开度(阀位开度)给定信号到伺服卡。此给定信号在伺服卡内与现场LVDT油动机位置反馈信号进行比较后,输出控制信号到电液伺服阀,控制油动机的开度,即控制调节阀的开度,从而控制机组转速。升速时,操作人员可设置目标转速和升速率。
机组并网后,EHG控制系统便切到功率控制回路,从原理图中看出:当有并网信号时,控制信号就为0,则输出等于输入2,即功率控制回路的输出。在此回路下有三种调节方式:
29. 负荷反馈不投入,主汽压力反馈也不投入。在这种情况下,阀门开度
直接由操作员设定进行控制。设定所要求的开度后,DEH输出阀门开度给定信号到伺服卡,与阀位反馈信号进行比较后,输出控制信号到电液伺服阀,从而控制阀门的开度,以满足要求的功率。
30. 负荷反馈投入,这种情况下,负荷回路调节器起作用。DEH接收现场
功率信号与给定功率进行比较后,送到负荷回路调节器进行差值放大,综合运算,PI调节输出阀门开度信号到伺服卡,与阀位反馈信号进行比较后,输出控制信号到电液伺服阀,从而控制阀门的开度,满足要求的功率。
31. 主汽压力反馈投入在这种情况下,调节级压力回路调节器起作用。DEH
接收汽轮机主蒸汽压力信号与给定信号进行比较后,送到主汽压力回路调节器进行差值放大,综合运算,PI调节输出阀门开度信号到伺服卡,与阀位反馈信号进行比较后,输出控制信号到电液伺服阀,从而控制阀门的开度,满足要求的功率。
操作人员可设置目标和升负荷率。DEH控制系统逻辑设定负荷反馈投入方式和主汽压力投入方式不能同时投入。
机组启动时优先采用中压缸启动方式,只有当旁路系统不能投入自动时,才选用高中压联合启动方式。当选择高中压联合启动方式时,阀切换系数等于1,阀门开度信号同时输出到高压调节阀和中压调节阀。当中压缸启动方式时,阀切换系数等于0,送高压调节阀的阀门开度信号乘系数0,则高调阀开度为0,因此,阀位开度信号仅送到中压调阀控制回路,从而控制中调阀的开度,满足中压缸启动方式。在阀切换过程中,阀切换系数由0变到1,机组便转入高中压联合进汽方式。对汽轮发电机组来讲,调节阀的开度同蒸汽流量存在非线性,因此要进行阀门的线性修正,DEH控制系统设计了阀门修正函数F(X)来进行阀门的线性修正。
对高压调节阀来讲,阀门的开启方式可选择单阀控制方式或选用顺序阀控制方式,即通常所说的阀门管理,方式选择由单阀/顺序阀切换逻辑完成。
从原理图中可看出:当要进行阀门活动试验时,必须在单阀控制方式下进行。 机组跳闸时,置阀门开度给定信号为0,关闭所有阀门。
DEH控制系统设有TPC保护,阀位限制和快卸负荷等多种保护。还可设定一次调频死区。 DEH控制系统有汽机远控,汽机自动和汽机手动三种运行方式。DEH进入ATC控制方式时,DEH控制系统可根据热应力计算结果,自动设定目标,选择合适的速率或负荷率对机组进行全自动控制。