EHG控制原理图
32. 转速控制
系统采用转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差,经PID调节器运算后,通过伺服系统控制油动机开度,使实际转速跟随给定转速变化。按启动方式的不同,此油动机为中压调节阀ICV或CV和ICV。在设定目标转速后,给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。
a)
目标转速的设定:除操作员通过OIS设置目标转速外,在下列情况下,DEH自动设
置目标转速:
汽机刚挂闸时,目标为当前转速: 油开关刚断开时,目标为3000r/min; 手动状态,目标为当前转速; 汽机已跳闸,目标为零。
目标超过上限时,将其改变为3060或3360r/min(后者为超速试验状态); 自启动方式下,目标由ATC来,分别为0、500、1200、2000、3000r/min; 自动同期时,目标随自同期增减信号变化(变化率60r/min/min)。 b)
升速率的设定:
操作员设定,速率在(39、800)r/min/min内。
自启动方式下,冷态启动时速率为100r/min/min,温态启动时速率为150r/min/min,热态、极热态启动时速率为300r/min/min。
机组过临界转速区时,速率不变(500r/min/min)。 临界转速
轴系临界转速计算值为: 第一阶:1000r/min电机转子一阶 第二阶:1700r/min高中压转子一阶
第三阶:1730r/min A低压转子一阶1750r/min B低压转子一阶 第四阶:3465r/min 电机转子二阶
为避开临界转速,DEH设置了二个临界转速区,其边界与临界转速计算值
相差大约±50r/min。若实际测量的临界转速值与计算值比较偏离较大,必须修改临界转速区值及临界转速平台值。
c)
暖机
汽机暖机转速通常定为1200/2000/3000r/min,故目标值通常设为500、1200、 2000、3000r/min,到达目标转速值后,可自动停止升速进行暖机。在ATR方式下时,须退出ATR方式后发保持指令,在临界转速区内时,无法暖机
d)
3000r/min定速
汽轮机转速稳定在3000±2r/min上,各系统进行并网前检查。一切正常以后,自动同期装置投入,通过DEH、发电机励磁系统改变发电机频率和电压。当满足同期条件时,油开关闭合,机组并网加初负荷。
33. 负荷控制
a) 自动同期:DEH进入自动同期方式后,其目标转速在刚进入同期方式的值的基础上,按同期装置发来的转速增减指令,以60r/min/min的变化率变化,使发电机的频率及相位达到同期条件的要求。在同期条件均满足要求时,可发出油开关合闸指令使油开关闭合。
有下列情况之一,则退出自同期方式: a) 转速:小于2985、大于3015r/min; b) 手动状态; c) 转速故障; d) 并网; e) 汽机已跳闸。
除可由操作员发指令进入自同期方式外,在自启动(ATC)方式下,可由ATC触发自动进入此方式。当同期条件均满足时,油开关合闸,DEH立即增加给定值,使发电机带上初负荷避免出现逆功率。
由于刚并网时,未投入负荷反馈,故用主蒸汽压力修正应增加的给定值。 给定值=原值+3+f(PO) 刚并网时,目标也等于此给定值。
b) 负荷控制
负荷控制:汽轮机负荷控制为设定目标、负荷率、暖机负荷及时间、定滑压控制。 负荷目标设定后以设定的负荷率向目标值逼近,随之蒸汽调门变化,发电机负荷随即改变。负荷控制方式在负荷反馈投入时,目标和给定值均以MW形式表示;在主汽压力反馈投入时,目标和给定值均以压力百分比形式表示;在此两反馈均切除时,目标和给定值以额定压力下总流量的百分比形式表示。
目标的设定:除操作员可通过OIS设置目标和CCS给定目标外,在下列情况下,DEH自动设置目标:
c) 负荷反馈刚投入时,目标为当前负荷值(MW);
d) 调节级压力反馈刚投入时,目标为当前调节级压力(%); e) 发电机刚并网时,目标为初负荷给定值(%); f) 手动状态,目标为参考量(%)(阀门总流量指令); g) 反馈刚切除时,目标为参考量(%); h) 跳闸时,目标为零;
i) 目标太大时,改为上限值115%或650MW。 负荷率的设定: i. ii.
操作员设定,负荷率在(40,100)MW/min内
自启动方式下,负荷率在(~30)MW/min内,步长min(根据应力计算每分钟修正一次)
iii.
单阀/顺序阀转换或阀切换时,负荷率为min
上述三种设定中,负荷率最小值实现,若目标以百分比表示时,则负荷率也相应用百分比形式。刚并网时初负荷率为、3、4、5、6MW/min之一。
iv.
CCS控制方式下,负荷率为100MW/min
暖机:汽轮机在升负荷过程中,考虑到热应力、胀差、蒸汽品质等各种因素,(初负荷、30%负荷、50%负荷)通常需进行暖机。若需暂停升负荷,可进行如下操作:
a) 不在CCS方式时,操作员发保持“HOLD”指令; b) 在CCS方式时,退出CCS方式后发保持指令;
c) 在ATC方式下,负荷大于(IP启动)时,自启动程序判断出现需保持的情况,则发
负荷保持指令。
定滑定升负荷:在汽轮机负荷曲线中,负荷50%前采用定压,负荷50%后,锅炉增加燃烧,高压调节阀维持90%开度。随着蒸汽参数的增加负荷逐渐增大直至额定压力再采用定压调节。在滑压升负荷期间,一般不投负荷反馈或主汽压力反馈。若需暖机,应由燃烧控制系统维持燃烧水平,来保持负荷不变。否则应投负荷反馈或主汽压力反馈
j) 负荷控制方式
EHG的负荷控制方式共有一次调频、主汽压力反馈、负荷反馈、CCS控制(汽机远控)、主汽压力低保护(TPC功能)、快卸负荷、中压缸启动阀切换工况。
i.
一次调频方式
汽轮发电机组在并网运行时,为保证供电品质对电网频率的要求,通常应
投入一次调频功能。当机组转速在死区范围内,频率调整给定为零,一次调频不动作。当转速在死区范围以外时,一次调频动作,频率调整给定按不等率随转速变化而变化。参与一次调频的条件:
a) 自动状态;
b) 负荷首次大于10%后。
通常为使机组承担合理的一次调频量,要求设置DEH的不等率及死区。 不等率在3%~6%内可调,出厂设为%。
死区在0~30r/min内可调,设为min(反映迟缓率为%)。 死区范围为:3000±死区值。
随着今后电网内配上DEH系统的机组比例的增加,在其占主导地位后,可逐渐减小死区,以提高供电品质。
对于在网内承担基本负荷的大容量机组,为使其维持在经济负荷运行,可将不等率改为%,死区改为12r/min(即±)。
ii.
主汽压力反馈方式
主汽压力控制器是一个PI调节器,它比较设定点与主蒸汽压力,经过计算后输出指令值控制ICV阀和CV阀。
当满足以下条件时,通过OIS可将该控制器投入。