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1、2023-5-61 汽轮机DEH系统介绍2023-5-6汽轮机自动调节系统的发展 机械液压式调节系统（MHC）早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤、杠杆、凸轮等机械部件和错油门、油动机等液压部件构成。缺点：机械间隙引起的迟缓率较大、静态特性是固定的，不能根据要求任意改变。 电气液压式汽轮机调节系统(EHC)2个控制器，1控制器由电气原件组成，2控制器由机械元件组成，执行部件仍保留液压部分。这种系统很容易时间信号的综合处理，控制精确度高，能适应复杂的运行工况，而且操作、调整和修改都比较方便。由于早期电气元件的可靠性还比较低，组成电路的可靠性还不能满足汽轮机调节系统的要求。2023-5-6 模拟式电气
2、液压调节系统（AEH）20世纪50年代中期，出现了不依靠机械液压式调节系统作后备的纯电液调节系统，开始采用的纯电调系统是由模拟电路组成的。也称模拟电调 数字式电气液压调节系统（DEH）其组成特点是控制器用数字计算机实现，执行部件保留不变。2023-5-6汽轮机自动调节系统的基本原理基本要求，1、保证能够随时满足用户对电能的需要；2、是机组能维持一定的转速，保证供电的频率和机组本身的安全。汽轮发电机组的电功率与汽轮机的进汽参数、排气压力、进汽量有关。如果进汽参数和排气压力均保持不变，那么机组发出的电功率基本上与汽轮机的进汽量成正比，当电力用户的用电量增大时，汽轮机的进汽量应增大，反之亦然，如果外
3、界符合增加或减少时，汽轮发电机进汽量不做相应增大或减少，那么汽轮机转速将会发生变化，为是机组发出的电功率与外界电负荷相适应，机组将在另一转速下运行，这就是汽轮机的自调节性能。若依靠自动调节性能，将会使汽轮机转速发生很大的变化。这是因为外界电负荷变化很大，仅依靠汽轮机的自动调节性能不能保证电能质量（点频率，电压）因此就必须在汽轮机上安装自动调节系统，利用汽轮机转速变化的信号对汽轮机进行调节。2023-5-6无差调节系统一台机组单独孤立运行机组时，可用无差调节系统，假设在某初始状态下，汽轮机的功率与负荷相等，其转速为额定值。由于某种原因，列如用户的耗电量增加，则发电机的反转矩加大，转子和转矩平衡遭
4、到破坏，转速将要下降，这时汽轮机调节将会动作，开大调门，增大进汽量，以改变汽轮机的功率，重新建立平衡，使转速基本保持不变。无差调节系统不利于并网运行。有差调节系统。直接调节。间接调节。静态特性在机组稳定状态下，汽轮机的功率与转速之间的关系，静态特性曲线可以通过计算或是真空试验及带负荷试验的方法获得。也可以采用做图法迟缓率由于调节系统各部套件的连接部分存在着间隙、摩擦力以及错油门重叠度等原因，是机组在加减负荷过程中静态特性曲线是不重合的，中间存在着带状宽度的不灵敏区，不灵敏区的转速差和额定转速之比称为调节系统的迟缓率。2023-5-6 =n2-n1n0100%式中n2_减负荷时，功率为p所对应的
5、转速，n1加负荷时，功率为p所对应的转速 由于加减负荷过程中，两条静态曲线不一定相互平行。灵敏区的宽度不一样，轻重转速最大差值=nmaxn0100% 迟缓率越小越好。过大的迟缓率会引起机组的速度或负荷的摆动。2023-5-6 动态特性 稳定性生产工艺要求转速调节的过渡过程必须是稳定的，但其过程是可以使单调的，也可以是衰减震荡的，但震荡次数要少于35次。一、什么是DEH 汽轮机DEH系统是“汽轮机数字电液控制系统”的简称，英文描述为：“Digital Electric Hydraulic Control System”。 DEH系统的控制任务：调节汽轮发电机组的转速、功率， 使其满足电网的要求D
6、EH系统的控制对象：汽轮发电机组，具体来说是汽轮机 的进汽阀门DEH系统的保安功能：在紧急情况下，迅速关闭进汽阀门DEH系统的组成部分：电子控制部分和液压调节保安部分二、DEH与其它系统的关系 具体到某一电厂，以上四种系统的关联性如何，常取决于电厂业主对设备供应商的选择，目前浙江省内在役燃煤机组汽轮机DEH系统供应商主要有以下几家：上海新华公司、日本日立公司（东汽）、日本东芝公司、西门子公司、ABB公司与FOXBORO公司。（1）DEH的电子控制部分可以看作是DCS的一部分，但是相对独立的一部分；（2）ETS有时是DEH的有机组成部分，有时相对独立；（3）TSI与DEH基本是相互独立，但可能有
7、硬接线信号或通讯信号的来往。三、DEH系统组成 液压部分DEH电子部分常规模件专用模件DO、DI、AO、AI、HUB等测速模块、伺服模块、同期模块等EH油供油系统、油动机、伺服阀、LVDT、电磁阀等 供油部分执行部分油箱、油泵、控制块、滤油器、过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器、再生装置等 三、DEH系统组成（1）操作员站/工程师站 （2）HUB （网络集线器 ）（3）控制柜 （4）测速模块 ：一般有三路测速通道，内部三选中逻辑，可输 出超速限制、超速保护接点信号。 （5）伺服模块：它与伺服阀、油动机、LVDT（位移传感器）等组成位置随动系统，是DEH控制系统的核心模块 （6）同期模块 ：接受同期
8、装置的指令,自动调整机组转速,与电网频率相适应,为顺利并网提供保证 电子部分三、DEH系统组成液压部分（1） EH油供油系统：主要功能是提供控制部分所需要的液压油及压力，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性 （2）油动机：最终液压的执行机构。通过机械杠杆、弹簧等机械连接实现对汽轮机汽门开度的控制 （3）伺服阀（电液转换器） （4）LVDT三、DEH系统组成液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 阀体阀体伺服阀结构从阀体开始。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 - 阀套阀套为了使阀芯凸肩与油口精确匹配，在阀体内应安装 阀套。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 阀芯阀芯为了使阀芯凸肩与油口精确匹配，在阀体内应安装 阀
9、套。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 预过滤器预过滤器在主阀体内，还应安装用于过滤控制油液的过滤器。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 控制油控制油阀体端盖用于通过从过滤器至比例阀先导级的控制油液。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 喷嘴挡板喷嘴挡板液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 喷嘴喷嘴先导级含有两个喷嘴 .液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀 力矩马达力矩马达. 和一个力矩马达。挡板一方面与力矩马达衔铁连接，另一方面，其穿过两个喷嘴，与主阀芯连接。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀当伺服阀失电时，挡板位于两个喷嘴中间，所以主阀两个控制腔中的压力是相等的 ，即主阀芯也是位于中位。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀在力矩马达中，安
10、装有环绕在衔铁四周的永久磁铁磁轭。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀在力矩马达线圈中通入电流会激磁衔铁，并引起其倾斜。衔铁倾斜方向由电压极性来确定，倾斜程度则取决于电流大小。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀衔铁倾斜会使挡板更加靠近一个喷嘴，而远离另一个喷嘴。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀这样会使主阀两端控制腔中的压力产生压差 .液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀. 引起主阀芯移动，比例阀有流量输出。随着主阀芯移动，当两控制腔中的压力相等时，挡板又处于两喷嘴中间，这时主阀芯停止移动。液压部分：伺服阀伺服阀伺服阀液压部分：伺服阀三、DEH系统组成液压部分：LVDT 是油动机行程的实时测量与反馈系统，伺服模块通过它的
11、反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。三、DEH系统组成液压部分：LVDTLVDT是由芯杆、线圈、外壳等所组成，主要运用差动变压器原理，当铁芯与线圈间有相对移动时，例如铁芯上移，次级线圈感应出电动势经过整流滤波后，便变为表示铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出，作为负反馈 。四、挂闸与遮断挂闸过程如下：在机组已跳闸状态下，按下挂闸按钮，复位电磁阀与跳闸电磁阀带电，泄掉危急遮断器滑阀上腔室压力油，危急遮断器滑阀在其底部油压力作用下上升到上止点，将一次安全油（低压安全油）的排油口封住，建立一次安全油。一次安全油使隔膜阀关闭，从而建立二次安全油（高压安全油），当
12、压力开关检测到二次安全油压建立后，发出信号给DEH，使复位电磁阀失电，危急遮断器滑阀上腔室压力恢复，当压力开关检测到该信号后发送给DEH，挂闸完成。四、挂闸与遮断DEH系统设置有电气与机械两种遮断手段。 电气遮断由一般由主跳闸电磁阀或AST电磁阀动作来完成，有时同时也设置低压遮断电磁阀作为它们的冗余配置，一旦接受电气停机信号，两类电磁阀同时带电，快速关闭各主汽阀、调节汽阀。机械超速保护由双通道的危急遮断器、危急遮断器杠杆及危急遮断器滑阀组成。动作转速为109-111%额定转速。当转速达到危急遮断器设定值时，危急遮断器的撞击子击出，打击危急遮断器杠杆，使危急遮断器滑阀掉闸，泄掉一次安全油，使隔膜
13、阀打开，泄掉二次安全油及快关油，快速关闭各主汽阀、各调节汽阀，遮断机组进汽 .EH五、DEH系统功能在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。并网时，使发电机带上初负荷，由转速控制方式转为阀位控制方式。 并网后DEH的控制方式可在阀位控制、功率控制、主汽压力控制方式之间方便地无扰切换。并且可与协调控制主控器配合，完成协调控制功能。 在阀控方式下，操作员通过设置目标阀位或按阀位增减按钮控制油动机的开度 在压控方式下，操作员通过设置压变率、目标压力来改变压力给定值，给定压力与实际功率之差，经PI运算后控制油动机的开度 基本功能EH五、DEH系统功能超速保护试验汽门严密性试验 注油试验 遮
14、断电磁阀动作试验 汽门活动试验 试验功能EH五、DEH系统功能自动判断热状态 预暖 多种启动方式 阀门管理 汽轮机自启动 其它功能EH六、部分DEH的画面上海新华EH六、部分DEH的画面西门子百万机组EH六、部分DEH的画面西门子600MW机组EH六、部分DEH的画面ABB2023-5-6功频电液调节原理原理PIDE/H油动机蒸汽容积HPRHIP.LP测速转子测功给定负荷2023-5-6HP,RH.IP.LP各段油压 反调现象指外界负荷突变时，在调节过程的最初阶段，调节方向与外界负荷的需要相反方向的现象。措施：1、引入转速的微分型号，把发电机功率信号校正成为汽轮机功率信号；2、使测功元件与一个滞后环节串联，以延迟功率信号的变化；3、在系统中引入负的功率微分信号；4、在甩负荷时，切除功率给定信号。2023-5-6中间再热汽轮机数字式电液调节系统方框图 谢谢各位！
