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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2008/3/7 11:49:28
摘 要：着重介绍DEHⅢA型纯电液调节系统的优越性及在国产50MW汽轮机液压调节系统上实施改造的具体情况，针对改造后暴露出来的问题提出了解决办法。
关键词：50MW汽轮机；DEH系统；调节系统
Abstract：ThispaperemphaticallyintroducestheoutstandingfeaturesoftypeDEHⅢAahundredpercentdigitalelectrohydraulic(DEH)controlsystem,anditsapplicationandfulfillmentofconcretemodificationondomesticmade50MWsteamturbinestoupgradetheirhydrauliccontrolsystem,andthesolutionstotheproblemscroppedupintheprocessofupgrading.
Keywords：50MWsteamturbine；DEHsystem；regulatorsystem
一五○发电厂现有4台上海汽轮机厂生产的50MW机组，型号为N5090型，投产于197010至197409。＃3、＃4汽轮机组调速系统采用的是液压调节系统，它在快速性、可靠性、精确性等方面都存在着不少问题，加之检修、维护工作量大，调试困难，远不能满足现代机组精确调节、安全运行的需要，因此应用国内外普遍采用的比较成熟先进的DEH汽轮机调节控制系统代替原来的机械液压式调节系统，是技术发展的必然趋势。近几年河北省南部电网许多电厂进行了DEH改造，取得了良好的效果，积累了丰富的经验，一五○发电厂2002年在＃3、＃4机组技改中也进行了DEH改造，设备选用DEHⅢA型纯电液调节系统。
1系统介绍
1.1系统组成
DEHⅢA型汽轮机数字式电液控制系统，由计算机控制部分和EH液压部分组成。在实施DEH改造的机组中保留了原来保安系统中的旋转阻尼、危急保安器与超速危急断路油门,增加了EH液压控制系统和计算机控制系统。
1.1.1EH液压控制系统
EH液压系统包括抗燃油供油系统、执行机构和危急遮断系统。
a.供油系统用来提供高压抗燃油，它主要由油箱、EH油泵、滤油泵、冷却油泵、电加热器、控制块、滤油器、溢油阀、蓄能器、冷油器、抗燃油再生装置等部件组成。
b.执行机构有5只，分别独立控制1个自动主汽门和4个调速汽门，油动机直接与汽门阀杆连接，在各调速汽门的油动机上，均安装1个电液伺服阀或电磁阀及2只线性位移传感器LVDT，调速汽门的开度经过模数转换，反馈至DEH与给定值相比较，精确地控制汽轮机的转速或功率。
c.危急遮断系统由AST电磁阀、OPC电磁阀、隔膜阀等组成,用来在危急状态下迅速关闭调速汽门和自动主汽门，实现停机，以保证汽轮机的安全。
1.1.2计算机控制系统
计算机控制系统主要包括操作员站、工程师站、DPU、通讯接口站、各种I/O卡件及冗余电源等。
1.2系统功能
DEHⅢA型主要功能有：汽轮机转速控制、自动同期控制、负荷控制、一次调频、协调控制、快速减负荷、主汽压控制、单多阀控制、阀门试验、超速试验、OPC控制、甩负荷工况控制等。
1.3主要特点
a.快速、准确、灵敏度高，转速和负荷控制范围大。转速控制范围50～3500r/min，精度±1r/min；负荷控制范围0～115％,负荷控制精度0.5％；调速系统迟缓率<0.06％，甩满负荷下转速超调量<7％,维持3000r/min；控制装置的控制周期200ms，硬OPC保护≤10ms,软OPC保护≤20ms；转速控制回路≤50ms，电源负荷率≤50％,双电源；DPU按1∶1冗余配置；当主DPU出现故障时,能自动无扰切换至备用DPU。
b.该系统为多回路、多变量调节系统，综合运算能力强，具有较强的适应外界负荷变化和抗内扰能力，可方便地实现机炉协调控制，有利于电网的稳定运行。
c.能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于给定值，静态特性良好。机组甩负荷时，由于各个回路可以实现无扰切除，使汽轮机的转速迅速稳定在3000r/min。
d.可提供调频、带基本负荷、定汽压、定功率和机炉协调等多种运行方式，而原来的液压调节系统在这方面却受到了很大限制，这使机组的工况适应性大大提高。
e.可降低热耗，提高机组的经济性。DEH改造后，新增阀门管理功能，在启动过程中及低负荷工况下，可以实现全周进汽，以便于机组暖机或减少金属热应力；在大负荷运行时，能够合理地设置调速汽门的重叠度，实现喷嘴调节方式，以减少不必要的节流损失，提高了机组的热经济性。
2改造后运行情况
2.1运行概况
一五○发电厂对2台汽轮机进行了DEH改造，经过多次启、停机及长周期运行考验，运行情况良好，在机组启动升速、跨越临界转速、超速试验、并网升降负荷、变工况运行、抗扰动能力以及自动主汽门和调速汽门活动等试验方面，都显示了液压调节系统无可比拟的优越性，且具有在线检修维护、调试方便快捷等优点，达到了良好的预期效果。
2.2暴露的问题及解决措施
2.2.1DEH系统卡件故障
改造后的#3、＃4机的操作员站在运行中都出现过死机现象，经分析认为是操作员站的显卡发生故障，及时进行了更换，没有酿成事故。
2.2.2调门晃动
机组启动冲车期间，多次出现调门晃动现象。其特征是：调速汽门的开度指令不停地改变，调速汽门的开关程度也跟着忽大忽小、反复振荡，造成转速随之波动，将主蒸汽参数降低后趋于稳定。经分析认为，引起调速汽门晃动的主要原因是DEH阀门管理曲线不合理，经认真校核后曲线比较平滑稳定。
2.2.3专用键盘问题
2.2.3.1原因分析
20030608T13：16，＃3机负荷由48MW突然降至33MW，报警窗口显示协调系统切除，调压回路投入，后手动恢复。分析确定原因如下。
a.机组在调试期间虽然取消了调压回路的投切按钮，但没有对调节参数进行调试。
b.一五○发电厂为防止运行人员误操作，没有配备专用操作键盘，当运行人员使用软键盘调出数据趋势组时，按下了专用键盘上的粘滞键（Ctrl或Alt键）而没有察觉到，造成在需要用键盘输入数值时，Ctrl和Alt键组合其他键发出操作指令，导致误操作。两者综合起作用，造成了调压回路投入，PID输出变小，阀门突关，机组甩负荷。
2.2.3.2措施
a.对运行值班员进行培训，要求运行值班人员尽量少操作软键盘，在操作软键盘时要注意键盘上各按键的状态，确保在操作时没有控制按键被同时按下。
b.对OPU站中的keydef.ini文件重命名为keyBAK.BAK，使该文件不起作用。
c.为防止误操作使调压回路投入造成甩负荷，将DEH组态文件中模块D/MA的属性改变，使该模块不响应操作指令。
2.2.4对锅炉灭火的控制处理
为防止机组误动，一五○发电厂主机不投锅炉灭火保护（MFT），运行中若锅炉灭火后，仅靠运行人员手动降负荷，速度较慢，不利于锅炉灭火后的恢复运行，处理不当还有可能造成停机。根据经验及历史数据，一五○发电厂与河北省电力研究院重新设计了DEH的快减负荷（RB）功能：当锅炉灭火事件发生时，运行人员可根据需要投入RB按钮，DEH自动甩负荷到5MW，维持锅炉汽温、汽压，若协调在投入状态，则将协调自动切除，以免因减负荷过快而导致其它不良现象发生。
3结束语
一五○发电厂汽轮机调节系统实施DEH改造效果良好。虽然使用中也出现了一些问题，但随着科学的进步、技术的完善以及使用人员对DEH认识的提高，汽轮机DEH纯电液调节系统的优越性将体现得更加充分。
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