DEH操作說明書

1、 汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)DEH操 作 說 明哈汽控制工程有限公司二00八年九月1日目錄概述第一節(jié)操作盤介紹第二節(jié)數(shù)據(jù)顯示第三節(jié)運行方式選擇第四節(jié)控制方式選擇第五節(jié)試驗概述DEH汽輪機數(shù)字式電液控制系統(tǒng)，由計算機控制部分和EH液壓系統(tǒng)組成。典型的DEH計算機控制部分結構見附圖。一對控制柜和端子柜中主要包括： 冗余電源 冗余主控計算機（DPU） 各種功能卡：閥門控制卡（VPC）、測速卡（SDP）、模擬量輸入卡（AI）、開關量輸入卡（DI）、模擬量輸出卡（AO）、開關量輸出卡（DO）。人機接口主要包括：一個操作員站、一個工程師站、一個后備手操盤及打印機等。工程師站、操作員站與控制DPU通過冗余數(shù)據(jù)高

2、速公路（以太網(wǎng)）相連。I/O卡與控制DPU之間，通過冗余I/O網(wǎng)相連。后備手操盤通過硬接線直接連到閥門控制卡。當控制DPU以上的設備發(fā)生故障時，均可由后備手操盤直接控制閥門位置。冗余的控制DPU之間的切換，以及手動/自動之間的切換，對系統(tǒng)的控制來說均是無擾的。在自動情況下，操作員主要通過操作員站的鼠標和鍵盤，進行各種控制操作和圖象操作。操作員指令通過操作員站傳到控制DPU，由I/O卡執(zhí)行輸出控制。機組狀態(tài)及結果在CRT上顯示。典型的EH液壓系統(tǒng)包括供油系統(tǒng)、油管路、油動機、危急保安系統(tǒng)組成。一般機組均采用高壓抗燃油系統(tǒng)。其供油系統(tǒng)提供壓力為14.5Mpa的壓力油。油動機采用單側進油方式，即閥門

3、開啟靠壓力油，而關閉靠彈簧力，以保證閥門可靠關閉。油動機與閥門采用一對一方式，每一個閥門由一個單獨的高壓油動機驅動。對可調節(jié)的閥門，其油動機上有一個電液伺服閥及2個LVDT位置傳感器。由DEH中的一塊VPC卡控制一個這樣的油動機，精確地控制閥門位置。DEH根據(jù)控制要求，控制每個進汽門，從而達到控制機組轉速、負荷、壓力等的目的。對僅作安全型式的閥門，往往設計成2位式控制。如大多數(shù)主汽門和中壓主汽門，當安全油建立時自動打開，安全油泄去時緊急關閉。油動機上的關閉電磁閥，用于閥門關閉試驗。危急保安系統(tǒng)包括OPC電磁閥、AST電磁閥、隔膜閥等。OPC電磁閥為2只并聯(lián)結構，當OPC電磁閥帶電時，OPC安全

4、油泄去，緊急關閉調節(jié)汽門。AST電磁閥為四只串/并聯(lián)結構，當AST電磁閥失電時，AST安全油泄去，同時泄去OPC安全油，關閉所有閥門，停機。隔膜閥與低壓安全油接口，低壓安全油失去時，通過隔膜閥泄去AST安全油，緊急關閉閥門，停機。本手冊介紹DEH的操作方法。具體的汽機運行規(guī)程應根據(jù)汽輪機、發(fā)電機等主設備的要求，結合電廠的實際情況制定。第一節(jié) 操作盤介紹一、圖像畫面上的軟操作盤在DEH畫面上設計了六塊軟操盤，操作員對DEH的操作指令一般都在這些軟操盤上輸入。1.升速控制操作盤該盤上提供了設定負荷“目標值”、“升速率”、“進行”、“保持”、“摩擦檢查”、“GV（高調）控制”、“自動同步”、“汽機掛

5、閘”、開主汽門等汽機升速過程中常用的操作。2. 負荷控制操作盤該盤上提供了設定“目標值”、“變負荷率”、“進行”、“保持”、“回路投切”、“單閥/順序閥”、“CCS遙控” 等操作。3. 其他控制方式該盤上提供了“負荷高低限制”等投入按鈕以及用戶要求的其它功能。4. 超速試驗操作盤該盤上提供了做超速試驗“103”、“110”、“機械超速”的選擇按扭。5. 工業(yè)抽汽控制操作盤該盤上提供了抽汽控制的“抽汽投入”及“抽汽回路投入”等控制方式的選擇按扭以及設定抽汽“目標值”、“升速率”、“進行”、“保持”、等控制抽汽壓力常用的操作。6. 采暖抽汽控制操作盤該盤上提供了抽汽控制的“供暖抽汽投入”及手動增加

6、和減少控制抽汽壓力常用的操作。上述六個軟操盤中，均為彈出式小操作盤。需要操作時，按圖像下方相應按鈕，小操作盤就會彈出顯示在畫面左上角。用鼠標左鍵按住小操作盤標題欄拖到適當位置，即可以一邊觀察畫面上的數(shù)據(jù)，一邊在軟操作盤進行操作。DEH最常用的操作是升降負荷和轉速，因此在大部分模擬圖的右上方都設計了“目標值”、“保持”、“進行”三個按鈕，運行人員可直接操作這些按鈕。當要進行其他操作，例如改變運行方式時，需調出相應的專用操作盤。根據(jù)各電廠運行人員的習慣，以上一些按鈕也可設計在其它畫面中。無論從哪幅畫面調出，其操作的結果及意義均相同。二、硬手操盤DEH系統(tǒng)配備了一塊硬操盤。硬操盤上集中了DEH的手動

7、操作功能和部分重要的開關操作。1.手動操作當DEH發(fā)生故障，無法實現(xiàn)自動控制時會切至手動。此時硬操盤手動指示燈點亮。如DEH正常，機組有異常情況時，操作人員也可通過鑰匙開關強行將DEH切到手動操作。操作員如需操作閥門位置，必須先將手動/自動鑰匙開關切至手動位置，然后按相應的閥門增、減鍵，并通過條形指示表觀察實際閥位。每種閥門對應一對增、減操作按鈕。如操作高調門增時，所有高調門均在原位置的基礎上往上增。（注：手動增高調門時，四個高調門基本上以同樣的增量上升，中調門也是如此）操作員通過硬手器增、減按鈕，可控制閥門開/關的速度，連續(xù)按10秒內，閥門以20/分鐘速度變化，10秒20秒內閥門開/關速度變

8、為40/分鐘，20秒以后為80/分鐘。如中間不連續(xù)按則重新計時。2.超速保護鑰匙開關可用鑰匙開關選擇進入“試驗”、“投入”或“切除”狀態(tài)。正常時，此開關應在“投入”位置，一般不插入鑰匙開關，以免無關人員誤操作。超速試驗時，需打到“試驗”位置。運行人員不能將此打到“切除”位置。二、控制指令與數(shù)據(jù)的輸入運行人員要對DEH輸入控制指令，一般是調出相應的操作盤，按上面的按鈕即可。例如，投自動操作：當自動按鈕為灰色，DEH指示為手動狀態(tài)，如條件滿足，只需按下“自動”按鈕，“自動”按鈕由灰色變?yōu)榧t色。同時，DEH指示為自動，自動投入即完成。如果條件不滿足，運行員操作了此按鈕，DEH也不會響應。例如，在轉速

9、控制方式下，當轉速在臨界轉速區(qū)時，如按“保持”按鈕，汽機轉速不會保持，只有當轉速不在臨界轉速區(qū)時，按“保持”按鈕，汽機轉速才會停在當時的轉速。有些按鈕設計了二次確認，按下該按鈕時，會彈出一個對話框，如運行員選擇確認，則指令操作有效，否則指令操作無效。但DEH是否響應此指令，仍需看相關條件是否滿足。運行人員要對DEH的給定數(shù)據(jù)，如轉速目標值、負荷目標值、升速率、升負荷率、壓力設定值等，只需按相應的按鈕，CRT上即會彈出數(shù)值框，運行人員可通過鼠標或鍵盤，輸入所需數(shù)據(jù)即可。對“目標值”按鈕，在并網(wǎng)前為轉速目標值，并網(wǎng)后為負荷目標值。所有的輸入數(shù)據(jù)，DEH均會檢查其是否有效，如是否超限。當輸入數(shù)據(jù)無效

10、時，DEH保持原來的數(shù)值不變。當輸入的數(shù)據(jù)大于高限時，輸入的結果是高限。第二節(jié) 數(shù)據(jù)顯示DEH的數(shù)據(jù)都在操作員站和工程師站的模擬圖中顯示。模擬圖的數(shù)量、格式，根據(jù)不同的項目略有不同，用戶也可根據(jù)需要自己添加或修改。一、模擬圖基本格式DEH中的絕大部分模擬圖均按統(tǒng)一的格式繪制。在模擬圖左上方為報警提示窗口，上方顯示了汽機和DEH當前所處的控制狀態(tài)，右上角為最常用指令輸入?yún)^(qū)，模擬圖右側是控制系統(tǒng)幾個重要參數(shù)的實時顯示。中間部分每幅畫面不同，絕大部分如以下排列。二、模擬圖清單（不同項目有所區(qū)別）1.15分鐘運行參數(shù)曲線顯示了汽機運行各重要參數(shù)的變化趨勢，連續(xù)記錄時間為15分鐘。包括以下九種曲線；用不

11、同顏色表示。曲線顏色與字符顏色對應。a. 功率實際值b. 轉速實際值c. 主汽壓d. 抽汽壓力e. 主汽壓f. 再熱汽壓2.汽機狀態(tài)顯示了汽機的當前狀態(tài)，DEH的控制狀態(tài)、回路投切狀態(tài)等。3.閥位指令及反饋顯示汽機各閥門（高壓主汽門、高壓調門、中壓調門、中壓主汽門等）的閥位指令與反饋。用雙色條形圖顯示，綠色為指令，其單位為百分比，黃色為反饋，其單位為毫米。4. 閥門試驗圖中有閥門試驗，閥門松動試驗投入按鈕，以及閥門試驗“關閉”，“復位”按鈕。在每個閥門的指令與反饋圖下，有對應按鈕，以選擇是對那個閥門進行試驗。5 VPC調試圖-僅在工程師站上，供VCC卡調試時用6 控制總圖第三節(jié) 運行方式選擇D

12、EH有幾種運行方式：1.操作員自動操作（自動）這是主要的運行方式。2.遙控自動操作3. 手動操作4. ATC或程控啟動5. 各種運行情況下的保護功能6. 抽汽控制一、操作員自動操作（自動）操作員自動操作簡稱為自動，這是電廠運行人員控制汽輪發(fā)電機組的主要運行方式。在該方式下，操作員可以進行如下控制：1.在汽機升速期間，可以確定或修改汽輪發(fā)電機組的升速率和轉速目標值。2.當機組到達同步轉速時，可投入“自動同步”。3.在機組并網(wǎng)運行后，可隨時修改機組的負荷目標值及變負荷率。4.可根據(jù)實際運行情況決定是否投入功率反饋回路和調節(jié)級壓力回路。5.在并網(wǎng)后，可投入轉速回路（一次調頻）。7. 可投運遙控操作。

13、8. 可進行單閥/順序閥的切換。9. 可進行抽汽控制二、遙控操作一般情況下，都在操作員自動方式下投入遙控操作，一旦投入了遙控，DEH的目標值就由遙控源來決定，由DEH根據(jù)遙控指令進行負荷控制。但運行人員能在任何時刻再按相應的“遙控”鍵退出遙控。遙控源可以是CCS，也可以是機組AGC指令，在小機組中也可能是集中的遠方負荷操作指令如電氣等。1.自動同步“自動同步”是一種特殊的遙控操作，即遙控汽機轉速。在這種方式中，依靠“自動同步增”和“自動同步減”的觸點輸入來調整目標值和給定值，直至汽輪發(fā)電機達到同步轉速，為機組并網(wǎng)做準備。采用這種遙控方式，控制系統(tǒng)必須滿足下列條件：a. DEH處于“自動”方式。

14、b. 主變開關斷開（未并網(wǎng)）。c. 自動同步允許觸點閉合（可修改）d. 汽機轉速在同步范圍內此時，運行人員按下“自動同步”鍵，該鍵燈亮，表明上述條件符合，控制系統(tǒng)已處于該種控制方式下。DEH根據(jù)同期裝置（或其他設備如電氣等）發(fā)出的增、減觸點來改變目標值，運行人員在投入自動同步期間無法通過鍵盤改變目標值和升速率。在該種方式運行期間，如果主變開關閉合或“自動同期控制允許”觸點斷開，控制系統(tǒng)會自動從“自動同步”轉到“操作員自動”方式運行。如遇控制系統(tǒng)切換到“手動操作”則自動終止“自動同步”運行方式。狀態(tài)指示：當沒有同期允許信號時自動同期按鈕顯示灰色的字。 當有同期允許信號且未投入自動同步時自動同期按

15、鈕顯示黑 色的字。 當已投入自動同期時自動同期按鈕顯示紅色的框。2.遙控 CCS 方式（也可有其他遙控源操作方式）協(xié)調控制是DEH裝置最主要的一種遙控方式，即負荷控制下的遙控負荷操作，如要采用這種方式，必須滿足下列條件：a. DEH必須運行在“自動”方式b. 油開關必須閉合c. 遙控允許觸點必須閉合上述條件均滿足后，運行人員按下“遙控”鍵，鍵燈亮，表示控制裝置已投入?yún)f(xié)調控制方式，同時送出“遙控投入”觸點至CCS控制裝置，表示DEH已可接收CCS來的負荷增、減脈沖。此時，運行人員已無法改變負荷的目標值和變負荷率。一旦目標值達到上限或下限，DEH也會發(fā)出“遙控上限閉鎖”或“遙控下限閉鎖”觸點信號，

16、送至CCS裝置，表明此時再發(fā)脈沖已無效。一般情況下，當投入CCS控制時，DEH的功率、調節(jié)級壓力回路均被切除，DEH運行成為閥位控制方式，由CCS完成功率閉環(huán)控制。對無CCS的機組，功率閉環(huán)仍由DEH完成，即遙控方式下DEH功率閉環(huán)也可投入。在協(xié)調控制期間，當油開關斷開或遙控允許觸點斷開，則DEH會立即自動恢復到“自動”方式運行。運行人員也可再按“遙控”鍵退出“遙控”方式，進入“自動”方式運行。對DEH來說，遙控負荷指令也可以來自CCS，也可以來自電廠的其它系統(tǒng)（如電氣）。此時負荷指令不是DEH CRT上運行人員輸入的指令，而是來處其它系統(tǒng)，是處于“遙控”狀態(tài)。三、汽輪機手動操作當基本控制計算

17、機的一對冗余（一般標識為DPU11和DPU31）均發(fā)生故障，或VCC部分發(fā)生故障后，則DEH會切到手動，硬操盤上“手動”燈點亮。（如果DPU壞，“手動”不一定會亮，但在CRT上有DPU故障顯示）此時運行人員應立即把“自動/手動”鑰匙開關切向“手動”位置。當DEH控制器處于“手動”時，如運行人員要求從“手動”切回到“自動”，先觀察圖像畫面上DPU15、DPU35、VPC部分和SDP是否正常，如無報警則把鑰匙開關置“自動”位置，通過“自動”按鈕請求升至“自動”方式。上述升級一般都在并網(wǎng)、帶負荷后進行。因在升速階段用手動開環(huán)控制轉速很難達到準確平穩(wěn)，建議不要在升速階段切手動控制。在升速階段出現(xiàn)DEH

18、嚴重故障，建議打閘處理后，再投自動，升速。手動操作有一組增/減按鈕，分別對應一種類型的閥門。按住任一鍵，鍵燈亮，可在硬操盤條形表或“閥門指令與反饋”畫面上觀察相應閥門位置的變化。手動增/減時，一類閥門（如按高調增/減時所有高調門）均按同一速率在原位置上增或減，而不管手動前機組處于單閥或順序閥控制。按鈕按的時間越長，閥門變化速度越快。手動操作是在緊急情況或DEH故障下的應急操作，僅作維持機組運行，等待故障處理恢復自動用。不推薦長期處于手動運行，或用手動來大范圍改變負荷。四、ATC啟動或程控啟動對配ATC或程控啟動的機組，在滿足自動的條件下，當外部測點正確，可以選擇ATC或程控啟動方式。在此方式下

19、，并網(wǎng)前的升速過程為自動進行。DEH自動給出轉速目標值，自動進行暖機，進入同步等操作。并網(wǎng)帶初負荷后，需運行人員給出負荷的最終目標值。一般僅300MW以上的機組才配備ATC及應力計算功能。其它機組僅配簡單的程控啟動功能。五、各種運行方式下的保護在以上各種運行方式下，DEH都具有OPC超速保護的功能，因為DEH的OPC超速保護是由硬件完成的。在正常運行時，如OPC回路有故障，在CRT或光字牌上會有相應的報警。六、抽汽控制 當機組負荷大于60%（由各電廠自己定），抽汽才能投入。第四節(jié) 控制方式選擇DEH控制裝置在操作員自動方式時，運行人員可以根據(jù)不同的工況選擇各種不同的控制方式，并能根據(jù)機組的要求

20、，選用合適的啟動方式。如在冷態(tài)時可選擇高壓缸啟動升速，在熱態(tài)或極熱態(tài)時可選擇中壓缸啟動的控制方式等。機組的啟動運行方式主要由汽輪機組決定，運行人員必須根據(jù)機組的運行規(guī)程選擇合適的運行方式。以下介紹的僅是DEH上的操作方式。一、啟動及啟動方式選擇汽機掛閘后，DEH處于“自動”方式。檢查機組及DEH狀態(tài)正常。對高調門控制的機組，輸入轉速目標值，輸入或檢查升速率，按“進行”按鈕，即進行沖轉。需要暖機時，在暖機轉速下按“保持”即可，也可將目標轉速設置到暖機轉速，按“進行”，當轉速給定值到達設定轉速時，會自動保持、暖機。啟動時，一般應選擇“單閥”方式。個別機組因閥門漏汽大，轉速難于控制，而汽機又允許順序

21、閥啟動時，可以選擇順序閥（多閥）方式啟動。在啟動時，應密切監(jiān)視進汽閥門及汽機轉速，如發(fā)生異常情況：如超速或閥門已開而CRT上無轉速顯示，應立即打閘，停機檢查。在汽機達到同步轉速時，可投自動同步功能。機組并網(wǎng)后，DEH能自動帶初負荷，DEH轉入負荷控制。二、功率回路投入當機組并網(wǎng)運行，DEH處于全自動時，運行人員可通過按“功率回路”鍵來投切此回路。當DEH檢測到三路功率中有兩路以上發(fā)生故障時，則會自動切除該回路。在通道板故障未消除前，運行人員無法再 投入該回路。此外，CCS開關量要求功率回路切除，則該回路也會自動切除。三、轉速回路投入轉速回路通常稱為一次調頻回路。當汽輪發(fā)電機組并網(wǎng)運行時，運行人

22、員可按“轉速回路”鍵投入該回路。該回路投入后，如遇兩路以上速度通道故障或油開關跳閘，會自動切除。四、單/順序閥控制單/順序閥控制即節(jié)流調節(jié)/噴嘴調節(jié)，是DEH裝置中的一個主要功能。所謂單閥，即所有高壓調門在控制中開度相同，好象一個閥一樣。在這種運行方式下，所有的高壓調節(jié)閥門均處于節(jié)流狀態(tài)，但進汽均勻。對于汽輪機運行初期，使汽輪機各部件獲得均勻加熱較為有利。在噴嘴調節(jié)運行時，調節(jié)汽閥按預先設定的順序逐個開啟，僅有一個調節(jié)汽閥處于節(jié)流狀態(tài)，其余均處于全開或全關狀態(tài)，這種調節(jié)發(fā)生可改善汽機的效率。當DEH畫面上“單閥”燈亮時，則說明DEH正處于單閥節(jié)流調節(jié)方式。此時運行人員可按下“順序閥”鍵，進行兩

23、種運行方式的切換?！皢伍y”燈滅，“順序閥”燈亮后，切換完成。同樣，運行人員也可從“順序閥”向“單閥”切換。應特別注意的是，雖然從“單閥”控制切到“順序閥”控制或反之，在功能上都是行得通的，但這會導致汽輪機部件經(jīng)受不必要的熱應力變化，因而建議運行人員要嚴格遵守汽輪機“調節(jié)汽閥管理規(guī)程”和“啟動和負荷變化的建議”的操作規(guī)程（哈汽機組要求運行半年后投入順序閥控制）。第五節(jié) 試 驗一、閥門試驗這里介紹的“閥門試驗”僅僅作為操作盤上的功能說明，在作實際試驗時，汽機運行人員必須根據(jù)主機廠提供的專用運行說明書及有關“進汽閥試驗”資料作為指導。DEHIIIA具有閥門試驗（全行程關閉試驗）和閥門松動（活動）試驗

24、兩種方式。前者在試驗時，閥門做全行程關閉，后者僅在當前位置上關1020。為不影響負荷，做全行程試驗時要求機組負荷在6080額定負荷，且功率回路投入。閥門松動試驗可在滿負荷下進行。1.試驗條件：a. 運行在操作員自動方式b. 機組運行在單閥方式c. 功率回路投入d. 在接近滿負荷時做松動試驗，可不投功率回路。e. 全行程試驗需在6080額定負荷f. CRT選擇在閥門試驗畫面2.閥門試驗開關/按鈕a. “閥門試驗”鍵該鍵為試驗的投入鍵，當DEH滿足進行閥門試驗的各項條件后按下此鍵。鍵燈亮，表明已進入閥門試驗狀態(tài)。b. 閥門選擇鍵閥門試驗投入后，在閥門試驗圖中對應的棒圖下，按下其中一個按鈕，即表示選

25、擇此閥門做試驗。c. “關閉”鍵按下“關閉”鍵鍵燈亮，此時可從畫面上觀察被試驗閥門的閥位指令和反饋值同時下降，全行程試驗時所選擇閥門關到零，松動試驗關小1020（此數(shù)可按用戶要求修改）。d. “閥門復位”鍵該鍵為閥門試驗后所有閥門進行復位。一旦按下此鍵，“閥門復位”燈亮。此時要求所有閥門（包括被試驗的閥門）均恢復到試驗前閥位，如閥門復位完成，則“閥門復位”鍵燈滅。e. “試驗保持”鍵在試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)有異常情況，如負荷突降等，可迅速按下“試驗保持”鍵，鍵燈亮，閥門停留在原位不動以便運行人員及時排除故障。故障排除后，可再按下“試驗保持” 鍵使試驗繼續(xù)進行。f. “閥門試驗”退出閥門試驗結束時，

26、按此鍵退出閥門試驗功能。注：當高調門處于順序閥狀態(tài)時不能做高調門閥門試驗，當中調門未全開時不能做中調門閥門試驗，當處于抽汽狀態(tài)時不能做低調門活動試驗二、超速保護試驗超速保護試驗按鈕是由超速保護鑰匙開關和CRT上軟操盤上的“103試驗”、“110試驗”、“危急遮斷”三只按鈕組成。1.超速保護鑰匙開關該鑰匙在硬操盤上分成三檔：a. 試驗在機組升速到同步轉速后，當鑰匙開關置向試驗檔時，DEH可進行各種超速試驗。b. 投入當鑰匙開關置向投入時，說明DEH控制裝置已和各種正常的超速保護功能。當轉速超過103時，發(fā)出OPC信號關高、中壓調門；轉速超過110時，發(fā)出AST信號。一般情況下，應拔出超速保護鑰匙

27、，放在方便、安全的地方。此時，超速保護處于投入狀態(tài)。（在其它位置，鑰匙拔不出）c. 切除當鑰匙開關置向切除時，切除OPC超速保護功能，即OPC板上103和110超速信號（開關量輸出信號）不輸出。這只有在確認OPC不正常時才打到切除位置，以便維修更換OPC板。此功能僅由熱工維護人員使用。2.“103”試驗當超速保護開關置向試驗時，且轉速通道正常，110按鈕和危急遮斷試驗未投；按下該鍵，燈亮。DEH允許操作員將目標值設到3100r/min以下，當實際轉速升到3090r/min時，超速保護動作。DEH即把目標值置為3000r/min，控制轉速到3000r/min。3.“110”試驗當超速保護開關置向試驗時，且轉速通道正常，103按鈕和危急遮斷試驗未投；按下110鍵，燈亮。此時DEH允許轉速超過3090r/min（屏蔽103保護），直到3300r/min時，110超速保護動作，DEH即送出AST信號到危急保安系統(tǒng)跳機，同時將所有閥門指令置為0。4.“危急遮斷”當超速保護開關置向試驗時，且按下“危急遮斷”鍵，燈亮，此時最高轉速目標值允許升到3400r/min。DEH控制轉速不