一.系統(tǒng)概述：

  本機組采用上海汽輪機廠300MW亞臨界、單軸、雙缸、雙排汽、中間再熱、凝汽式汽輪機。它由兩個高壓主汽閥、六個高壓調(diào)節(jié)閥控制高壓進汽，兩個中壓主汽閥和兩個中壓調(diào)節(jié)閥控制中壓進汽。以過程控制站（LN-PU）為核心的DEH控制系統(tǒng)，采集機組的轉(zhuǎn)速、功率、汽壓等有關(guān)參數(shù)后，經(jīng)過分析、鑒別、計算，控制電液伺服閥，通過油動機分別使高壓主汽閥、高、中壓調(diào)節(jié)閥按啟動、運行要求工作。液壓動力油以磷酸脂抗燃油為工質(zhì)，工作油壓14MPa，由集裝式抗燃油箱供油。

DEH系統(tǒng)由三個控制柜，兩臺上位機組成。兩臺上位機一臺為工程師站,負責圖形邏輯組態(tài)及歷史數(shù)據(jù)的采集工作，另外一臺為操作員站,主要是提供給運行人員進行操作以及監(jiān)視。

  1．1運行方式：

1.1．1自動

這是投CCS協(xié)調(diào)控制之前的最常用的運行方式。這種運行方式又對應如下幾種運行狀態(tài)：轉(zhuǎn)速控制、功率反饋控制、調(diào)節(jié)級壓力反饋控制、主汽壓力控制及閥位控制。

1.1.2CCS協(xié)調(diào)控制

啟動結(jié)束后，DEH接到CCS的請求，操作人員可按下“CCS投入”按鈕（在OIS上），在DEH允許的前提下，即可投入CCS控制，同時向CCS發(fā)出“CCS投入”信號。此時，DEH自動切除功率反饋、調(diào)節(jié)級壓力反饋和主汽壓力控制回路，按CCS給定的閥位信號控制機組，同時將實際閥位值反饋給CCS。

1.1.3ATC方式

在此方式下，汽輪機主要根據(jù)計算出的熱應力大小等因素確定目標轉(zhuǎn)速、升速率、暖機時間、升負荷率等。

1.1.4自動同期

汽輪機轉(zhuǎn)速升至并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，電氣發(fā)出允許自動同期信號，轉(zhuǎn)速在3000±50rpm之內(nèi)，可以投入自動同期，自動同期投入后，目標轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速跟隨電氣自動同期裝置發(fā)出的命令動作，直到并網(wǎng)結(jié)束。

1.1.5手動

“手動”是和“自動”相對的一種運行方式，在此方式下，運行人員通過 “手動控制”畫面上的“手動閥位設定值”按鈕增、減總的閥位指令值。在“手動”方式下，所有自動功能均不能投入。

1.2閥門管理

在啟動過程中（高壓缸啟動），為保證機組全周進汽，充分預熱，減小熱應力，應該采用2900轉(zhuǎn)以下采用高壓主汽門控制，高壓調(diào)節(jié)汽門全開的運行方式，當轉(zhuǎn)速到達2900轉(zhuǎn)時進行切換，切換完畢后采用高壓主汽門進行控制的方式。此種方式為節(jié)流配汽方式。

機組啟動結(jié)束后穩(wěn)定運行時，宜采用噴咀調(diào)節(jié)方式，即高壓調(diào)節(jié)閥順序開啟，以減少處于節(jié)流狀態(tài)下的閥門個數(shù)，提高熱效率。切換過程為120S。

1.3超速控制

當發(fā)電機甩負荷以后，汽輪機轉(zhuǎn)速將很快飛升，正常的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)回路很難將轉(zhuǎn)速控制在保護系統(tǒng)動作轉(zhuǎn)速以下。甩負荷后，DEH接收油開關(guān)跳閘信號，通過硬件與軟件兩個回路進行甩負荷邏輯處理，通過ETS保護模塊及各油動機的快關(guān)電磁閥快速關(guān)閉高中壓調(diào)節(jié)汽閥，以抑制機組轉(zhuǎn)速的最大動態(tài)飛升，轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速后各電磁閥復位，由正常轉(zhuǎn)速回路進行調(diào)節(jié)（當負荷小于30％額定負荷時，油開關(guān)跳閘后不需要快關(guān)調(diào)門）。

若甩負荷后油開關(guān)跳閘信號沒有發(fā)出，DEH還設有103％超速預警控制，即當汽輪機轉(zhuǎn)速超過103％額定轉(zhuǎn)速（3090r/min）時，DEH通過軟回路及超速保護模塊、ETS保護模塊發(fā)出指令到各調(diào)節(jié)閥油動機的快關(guān)電磁閥，快速關(guān)閉高中壓調(diào)節(jié)汽閥，當轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，各電磁閥復位，轉(zhuǎn)入正常轉(zhuǎn)速回路調(diào)節(jié)。

DEH中還設有負荷不平衡限制回路，當電功率與汽輪機負荷相差超過60%時，快速關(guān)閉中壓調(diào)節(jié)汽閥，當負荷相差<60%時，各電磁閥復位。

1.4超速保護

DEH具有硬件與軟件兩方面的超速保護。

DEH配置有三塊汽機超速保護模塊，當汽輪機轉(zhuǎn)速超過110％額定轉(zhuǎn)速時，超速保護板的相應接點閉合，通過三取二處理后輸出跳機指令，經(jīng)硬接線回路使汽輪機停機。

此外，當機組轉(zhuǎn)速超過110％額定轉(zhuǎn)速時，DEH軟件還會發(fā)出停機信號，同時作用到各遮斷電磁閥，關(guān)閉高中壓主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥，切斷機組進汽，實現(xiàn)停機。

1.5試驗功能

DEH具有在線試驗功能：閥門活動試驗、嚴密性試驗以及超速試驗。

1.5.1閥門活動試驗

機組正常運行時，可定期進行閥門活動試驗，以檢查各進汽閥是否工作靈活。

閥門活動試驗由運行人員在OIS上進行操作，DEH自動執(zhí)行閥門活動指令，并給出相應的提示或指示。

1.5.2超速試驗

DEH具有提升轉(zhuǎn)速進行機械、電氣超速試驗的功能，并可自動記錄最高轉(zhuǎn)速。

1.5.3閥門嚴密性試驗

當汽輪機在額定轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)運行、鍋爐汽壓滿足一定條件時，DEH可控制機組作主汽門嚴密性試驗和調(diào)門嚴密性試驗。

1.   系統(tǒng)配置

DEH系統(tǒng)采用的三個控制柜中，DEH01機柜實現(xiàn)電源分配、伺服控制功能，放置有伺服卡、伺服卡電源、各機柜電源控制開關(guān)及就地電磁閥控制繼電器；DEH02機柜實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制、功率控制、OPC保護、閥門快關(guān)、超速試驗等基本功能；DEH03機柜實現(xiàn)ATC控制、閥門的各項試驗、抽汽供熱控制、汽輪機防進水及DEH參數(shù)監(jiān)視功能。

LN2000所提供的卡件有以下幾種：

1）AO卡件，

2）4－20mA模擬量輸入卡

3）RTD卡

4）TC卡

5）DI卡

6）ETS保護模塊

7）汽機超速保護模塊

8）DO卡

9）伺服卡件

柜內(nèi)卡件布置

2.網(wǎng)絡配置及過程站

DEH系統(tǒng)所采用的LN2000分散控制系統(tǒng)。過程控制站采用嵌入式低功耗CPU、64MRAM、32M電子盤（DOM）、雙100M以太網(wǎng)接口，雙CAN接口卡。其先進性在于分散的結(jié)構(gòu)和基于微處理器的控制，這兩大特點加上冗余使得系統(tǒng)在具有更強的處理能力的同時提高了可靠性。100MB帶寬的高速以太網(wǎng)的高速公路通訊使各個控制器之間相互隔離，又可以通過它來相互聯(lián)系。

過程控制站是冗余配置的，通過其內(nèi)置的兩個互為冗余的以太網(wǎng)接口實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信和站間的冗余。處于備用狀態(tài)的LN-PU能夠自動跟蹤運行的LN-PU，一旦主控狀態(tài)的LN-PU出現(xiàn)故障，備用LN-PU將立即承擔過程控制任務，實現(xiàn)LN-PU間的無擾切換。過程控制站與I/O模塊間的通信網(wǎng)絡采用了冗余配置CAN現(xiàn)場總線，提高可靠性。

網(wǎng)絡配置

3.   性能指標

1  轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍：（50～3600）r/min

 2  額定蒸汽參數(shù)下空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速波動：￡±0.1%額定轉(zhuǎn)速

 3  負荷控制精度：￡±2MW；

   負荷控制范圍：0～350MW；

 4  控制系統(tǒng)不靈敏度：￡0.06％；

 5  轉(zhuǎn)速不等率4.5％（3％～6％范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)）

 6  甩全負荷時，最大超速￡7％額定轉(zhuǎn)速，可維持空轉(zhuǎn)；

 7  可靠性：計算機MTBF40000小時

    系統(tǒng)MTBF340000小時

    控制系統(tǒng)可用率399.9％。

3.1基本監(jiān)視畫面：

在圖3-1-2中，點擊【操作員監(jiān)控】按鈕，出現(xiàn)圖3-4-1所示自動控制界面

在此畫面中，可以實現(xiàn)DEH系統(tǒng)的基本操作功能，能夠完成自動投入、掛閘、主汽門/調(diào)門控制方式選擇；目標轉(zhuǎn)速、升速率的設定，目標功率、升負荷率的設定；可以實現(xiàn)升速過程中給定值進行與保持的切換；可以進行調(diào)節(jié)回路的選擇；TPL、負荷、閥位限制的設定；在機組正式運行前進行仿真試驗。

此外在此畫面中還有系統(tǒng)狀態(tài)及主要參數(shù)的監(jiān)視。

圖3-4-1  自動控制界面

供熱控制畫面：

    在此畫面中主要是對抽汽供熱閥門進行控制，包括供熱回路的投/切、抽汽壓力的設定等。

3-4-2  供熱控制界面

活動試驗畫面：

    在此畫面中可以完成閥門活動和全行程試驗的操作。

閥門試驗界面

超速試驗畫面

在此畫面中可以完成超速試驗和嚴密性試驗，超速試驗包括110%超速、103%超速以及機械超速試驗。在此畫面上還可以監(jiān)視到超速保護動作時轉(zhuǎn)速的最大值，嚴密性試驗轉(zhuǎn)速的合格值，以及嚴密性試驗進行的時間。

圖3-4-4  超速試驗界面

以下畫面是對汽輪機重要參數(shù)的監(jiān)視畫面，包括：振動監(jiān)視畫面、軸溫監(jiān)視畫面、缸溫監(jiān)視畫面、蒸汽溫度監(jiān)視畫面等。

振動監(jiān)視畫面

圖3-4-5  振動顯示界面

軸溫監(jiān)視畫面

圖3-4-6  軸承溫度監(jiān)視界面

缸溫監(jiān)視畫面

圖3-4-7  汽機缸溫監(jiān)視界面

蒸汽溫度監(jiān)視畫面

圖3-4-8  蒸汽溫度監(jiān)視界面