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1NZ9-0.689/0.137型9MW补汽冷凝式汽轮机调节系统说明书南京汽轮电机（集团）有限责任公司2目录1前言1.2调节保安系统的主要技术规范1.3调节系统的工作原理和系统介绍1.3.1DEH装置1.3.2DEH基本工作原理1.3.3运行方式1.4ETS保护系统工作原理1.5TSI系统工作原理2系统配置2.1DEH-NK网络结构2.2DEH-NK控制柜2.3电源分配系统2.4控制器和IO模件2.4.1DEH系统2.4.2ETS系统2.4.3DEH专用I/O模件功能介绍2.5端子单元2.6操作员站2.6.1显示2.6.2报警2.6.3趋势图2.6.4系统配置2.6.5测点信息2.6.6历史曲线2.7工程师站2.8DEH-NK的通讯3DEH-NK系统软件3.1DEH-NK软件平台3.2DEH-NK应用软件3.3DEH-NK工具软件4DEH控制系统主要功能4.1挂闸4.1.1自动挂闸4.1.2界面手动挂闸4.2整定伺服系统静态关系4.3启动前的控制4.4升速控制4.5负荷控制4.5.1并网、升负荷及负荷正常调节34.5.2负荷控制方式4.5.3负荷限制4.6主汽压控制4.6.1主汽压力控制投入需同时满足4.6.2主汽压力控制切除仅需满足任一下列条件4.7主汽压保护4.7.1主汽压力保护允许投入条件4.7.2主汽压力保护切除条件4.7.3主汽压力高保护动作4.7.4主汽压力底保护动作4.8补汽压力控制4.9超速保护4.9.1超速限制4.9.1.2103%超速4.9.2超速保护4.10在线实验4.10.1主汽门严密性试验4.10.2高压调门严密性试验4.10.3喷油试验4.10.4调门活动试验4.10.5超速保护试验5DEH系统操作说明5.1基本操作说明5.1.1操作画面介绍5.1.2操作说明5.2DEH启动控制5.2.1拉阀试验5.2.2挂闸5.3启动升速5.4自动同期5.5并网、带负荷5.5.1阀位闭环控制5.5.2功率闭环控制5.6一次调频5.7补汽控制5.8CCS控制5.9负荷限制5.10阀位限制5.11主汽压力控制5.12主汽压力保护5.13快减负荷46调节保安系统6.1主汽门自动关闭器及危急遮断复位装置6.2伺服执行机构6.3保安系统6.3.1机械超速保护装置6.3.2危急遮断装置6.3.3电磁保护装置6.3.4其它保护装置6.4机组的紧急停机7供油系统7.1低压供油系统7.2电液驱动器供油系统8汽轮机监测保护系统9DEH系统及保安部套的安装要求9.1机械超速部套安装要求9.2汽轮机监测保护装置的安装9.3DEH系统的安装9.3.1到货开箱9.3.2设备安装9.3.3系统接地9.3.4电源分配系统9.3.5外部信号连接9.3.6检测与调试9.3.7故障分析及处理10ETS系统11调节保安系统的调整与试验11.1汽轮机静止状态下的试验11.2汽轮机运转状态下的试验11.3汽轮机静态下调试11.3.1手拍危急遮断装置试验11.3.2危急遮断油门试验及复位试验11.3.3调节系统DEH的阀位标定11.4汽轮机运行状态下调试11.4.1启动11.4.2运行时主要参数的考核和整定11.4.3液压保护系统试验12DEH-NK系统运行注意事项51前言DEH-NK数字电液调节系统时南汽自主开发的一种经过实践运行考核的成熟的电调系统，其性能指标和功能充分满足用户需求。其数字电子部分由一个电子控制柜及操作员站等组成，该系统设备将DEH、ETS一体化设计供货，运转层上汽机信号的检测控制和保护全部进入DEH系统从而实现控制、监测和保护一体化，同时控制系统参数在线可调，极大方便了运行人员。液压部分由伺服执行结构、保安系统、及供油系统组成。电液调节系统各执行机构均由电液转换器及油动机组成，完成控制器的指令控制相应阀门开度；保安系统完成手动停机、机械超速及接受ETS保护电磁阀停机；供油系统包括低压主油泵供油系统及伺服阀专用供油系统；低压供油系统提供润滑、保安部套及油动机动作的供油，伺服专用供油系统向伺服阀供油。1.2调节保安系统的主要技术规范汽机调节保安系统的主要技术规范见下表，注意加*的参数不同型号的机组可能不同。序号项目单位技术规范备注1汽轮机额定转速r/min30002主油泵进口油压MPa0.1～0.53主油泵出口油压MPa～1.27*4转速不等率%3～65迟缓率%≤0.26油动机最大行程mm210*7危急遮断器动作转速r/min3300～33608危急遮断器复位转速r/min3055±159喷油试验时危急遮断器动作转速r/min2920±3010TSI超速保护（停机）r/min330011转子轴向位移报警值（付推定位）mm+1.0或-0.6负为反向612转子轴向位移保护值mm+1.3或-0.7停机值13润滑油压降低报警值MPa0.05～0.05514润滑油压降低报警值MPa0.0415润滑油压降低保护值（停机）MPa0.02～0.0316润滑油压降低保护值（停盘车）MPa0.01517润滑油压升高报警值（停电动泵）MPa0.1618主油泵出口油压低报警值MPa1.019轴承回油温度报警值℃6520轴瓦温度报警值℃10021冷凝器真空降低报警值MPa-0.08722冷凝器真空降低保护值（停机值）MPa-0.06123轴承座振动报警值mm0.0624DEH控制器超速停机值r/min33001.3调节系统的工作原理和系统介绍DEH-NK汽轮机数字电液控制系统，由计算机控制部分（也称数字控制系统）和EH液压执行机构组成，系统控制精度、自动化水平高，它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，电负荷控制（阀位控制或功频控制），及其他辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等，能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。1.3.1DEH装置电调控制系统（DEH）能满足可户的高可靠性要求。通过对调门、补汽阀的开度调节，应用比例和积分的闭环控制对转速和负荷进行可靠准确地控制。DEH使一个分散型处理系统，采用高可靠性冗余地高速数据通讯网络，两条高速数据通讯网络同时运行，以保证即使一条出故障时，数据通讯照样畅通无阻。DEH系统的硬件可分为：分散型处理单元（DPU）即“处理站”、7相关I/O输入输出卡件、端子板、冗余电源、操作员站、后备手操盘。每个DPU可以独立于总线高速公路。使用EEPROM存储DPU的应用程序，一旦发生断电，可以保存存储器中软件，使系统尽快恢复。DPU中的应用软件是以功能块形式编制，类似于功能框图，且完全透明，这种程序使控制工程师能够很方便的修改程序以满足不同的要求。操作员站作为操作员和系统之间的主要接口，通过标准键盘和鼠标器来控制LCD的显示软件输入数据，能在LCD上获得运行数据和信息，在系统出现报警时可把报警数据和信息打印记录下来。工程师站与操作员站除有相同的功能外，还可用来装载各种支持系统的数据库文件以及高速数据通讯网络上各站的图表，电厂工作人员可以从工程师站获得所有应用程序，并拷贝在软、硬盘上存储起来，必要时可按需要对程序修改或删除，同样用户图形也可以修改、删除或按需建立新图。操作员站与控制DPU通过数据高速公路相连。I/O卡与控制DPU之间，通过I/O网相连，当控制DPU以上的设备发生故障时，均可由后备手操作盘直接控制阀门位置，手动/自动之间的切换，对系统的控制来说均时无忧的。在自动情况下，操作员主要通过操作员站的鼠标和键盘，进行各种控制操作和画面操作，操作员指令传到控制DPU，由I/O卡执行输出控制。DEH系统现场信号如转速、压力、行程等通过输入、输出卡送到控制处理器进行运算，运算的结果通过输入、输出卡件送到现场设备完成控制任务。由于采用数字控制，因此控制任务的实现是在计算机8上进行编程来解决。信息的显示是以图形或报表的形式出现，十分直观。数字控制系统包括数据采集（DAS）、数字电液调节系统（DEH）、汽机跳闸保护系统（ETS）、汽轮机安全检测系统（TSI）。采用以LCD为中心的操作和控制方式。数字控制系统设置有完善的系统引导，操作员站上电后，系统无需运行人员干预即可正常启动至控制画面。由于对系统所有热键都进行了可靠的屏蔽，因此，不应进行任何使系统退出的尝试。注：系统是否包括工程师站在用户订货时确定，在DEH系统硬件与DCS系统一体化时不供后备设备手操盘。另外TSI系统是否包括在DEH-NK系统中由用户在订货时确定，当TSI不包含在DEH-NK系统中时，TSI将采用常规供货方式，包含一次元件及二次表，但TSI信号的输出仍进入DEH系统。1.3.2DEH基本工作原理DEH控制系统的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。对于供热机组DEH控制系统还将控制供热压力或流量。DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路等基本控制回路以及同期、调频限制、解耦运算、信号选择、判断等逻辑回路。DEH控制通过DDV伺服阀控制高压阀门，从而达到控制机组转速、功率的目的。9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。机组在升速过程中（即机组没有并网），DEH控制系统通过转速调节回路来控制机组的转速，功率控制回路不起作用。在此回路下，DEH控制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，DEH控制系统便切换到功率控制回路，汽机转速作为一次调频信号参与控制。在此回路下有两种调节方式：（1）功率反馈不投入，阀位控制方式：在这种情况下，负荷设定是由操作员设定百分比进行控制。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，以满足要求的阀门开度。在这种方式下功率时以阀门开度作为内部反馈的，在实际运行时可能有误差，但这种方式对阀门特性没有高的要求。注意抽气机组在冷凝运行时阀门最大开度由工况10图确定。（2）功率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，PID调节输出阀门开度信号送到伺服卡，与阀门反馈信号进行比较后，输出控制信号到电液伺服阀，从而控制阀门开度，满足要求的功率。投入功率控制要求阀门流量特性必须好。对汽机发电机组来讲，调节阀的开度同蒸汽流量存在非线性关系，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。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OPC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。（3）补汽控制回路当机组并网稳定运行且负荷大于额定负荷的30%后，可以投入补汽压力控制回路。投入补汽运行后，运行人员可通过操作员站设定补汽压力目标值，通过补汽压力反馈，控制补汽阀的开度，以满足补汽投入的需求。另外也可手动调节补汽阀的开度，调节补汽流量和压力。（4）主汽压控制回路作为DEH的辅助控制回路，以操作员设定值作为给定，以实际主汽压作为反馈，通过PID调节器对机侧主汽压进行闭环控制。111.3.3运行方式DEH有如下几种运行方式：1.3.3.1操作员控制这是最常用的运行方式。这种运行方式又对应如下几种运行状态：转速控制、功率反馈控制、主汽压力控制及阀位控制等。1.3.3.2手操盘手动手操盘手动运行方式是紧急状态下应急控制方式。1.3.3.3协调控制协调控制