发布时间 : 星期一 文章南汽15MW抽汽式汽轮机调节系统说明书 - 图文更新完毕开始阅读210b44e87f21af45b307e87101f69e314332fa9c
实际转速和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后，作为给定输入到阀位控制器，并与油动机反馈信号比较后，将其偏差放大成电流信号，来控制电液伺服阀及调节阀开度，从而减少转速偏差，达到转速无差控制，当转速达到3000r/min时，机组可根据需要定速运行，此时DEH可接受自动准同期装置发出的，或运行人员手动操作指令，调整机组实现同步，以便并网。
机组并网后，如果采用功率闭环控制，可根据需要决定DEH使机组立即带上初负荷。DEH实测机组功率和机组转速作为反馈信号，转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正，功率给定与功率反馈比较后，经PID运算和功率放大后，通过电液伺服阀和油动机控制调节阀开度来消除偏差信号，对机组功率实现无差调节。若功率不反馈，则以阀位控制方式运行，即通过增加转速设定，开大调节汽阀，增加进汽量达到增加负荷的目的。在甩负荷时，DEH自动将负荷调节切换到转速调节方式。机组容量较小时建议可不采用功率闭环控制。
在机组带上一定电负荷后，如果需要带热负荷时可以投入抽汽控制。DEH控制器根据机组工况图对机组电负荷及抽汽压力或流量进行自整控制。 3.2 DEH系统构成
3.2.1 机械超速保安系统（详见5.1）。
3.2.2 伺服执行机构，主要包括电液伺服阀、油动机。
电液伺服阀为MOOG公司的电磁比例阀，DDV电液伺服系统见下图：油动机错油门滑阀上下分别作用压力油，其上部作用面积是下部的一半，上部油压与主油泵出口油压相同，下部油压通过错油门套筒一动态进油口进油，并通过外部一可调固定节流孔排油，并形成基本流量平衡建立控制油，同时其油压为压力油的一半左右，该油称为脉动控制油。
DEH发出的阀位指令信号，经伺服放大器后，DDV伺服阀将电信号转换成脉动控制油压信号，控制动态进油，直接控制油动机带动调节汽阀以改变机组的转速或功率。
在油动机移动时，带动LVDT位移传感器，作为负反馈与阀位指令信号
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相加。当两个电信号相平衡时，伺服放大器的输出就保持不变，这时DDV阀回到原平衡位置，保持脉动控制油不变，油动机就稳定在一个新的平衡位置。
系统中OPC电磁阀组用于超速保护，AST电磁阀组用于停机，可调节流孔用来调整油动机错油门的偏置。
3.2.3 DEH装置
DEH装置核心部分，主要采用美国WOODWARD公司产品，其型号为WOODWARD 505E及其DRFD阀位控制器。
WOODWARD 505E是基于32位微处理器适合单抽汽轮机控制用的数字控制器。它集现场组态控制和操作盘于一体。操作盘包括一个两行（24字符）显示，一个有30个操作键的面板，操作盘用来组态505E在线调整参数和操作汽轮机启停及运行。通过操作面板上的两行液晶屏可观察控制参数的实际值和设定值。
3.2.3.1 505控制器控制回路
505E控制器内有三个相互独立的控制器通道：转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路、抽汽控制PID回路。前两者通过低选输出，另外有一个
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PID控制回路可串接在转速控制回路上用于串接控制。其通讯接口有三种。
控制器有三种操作模式：程序模式、运行模式和服务模式。程序模式用于组态控制器的功能以适合具体的控制要求，程序模式一旦组态后不再改变，直到需要改变控制功能时。运行模式主要用于操作汽轮机启动、正常运行、至停机整个控制过程。服务模式可以在运行状态修改设定参数，根据具体汽轮机控制需要通过编程组态用于相应的系统。 3.2.3.2 输入及输出
本系统控制器有两个控制回路输出为4～20mA，负载能力为360ohm（也可通过软件组态选用20～160mA，负载能力为60ohm），同时可以加颤振电流为0～10mA。
505E控制器有两个转速传感器输入，其信号输入为高选。
模拟量输入为4～20mA，有六个通道可用于组态，以满足具体使用，输入阻抗为200ohm。可用于功率及主汽压输入，由于只有一个通道是隔离的，当采用其余通道输入时，需考虑信号隔离问题。
模拟量输出为4～20mA，有六个通道可用于组态，以满足具体使用，负载能力为600ohm。可用于输出某一变量，例如转速用于显示等。
接点输入为干接点，共有16个，其中4个指定：用于停机（机组正常要求常闭）、外部复位（闭合短脉冲信号）、转速升高（闭合短脉冲信号）、转速降低（闭合脉冲信号）。其余接点可组态使用，用于并网运行的汽轮机控制系统必须组态两个用于发电机及电网短路器，汽机跳闸后若不带厂用电可将发电机断路状态信号同时并在这两个接点上（机组并网正常要求常闭），另外也可组态外部停机（闭合短脉冲信号）、投入解除抽汽控制（投入时为常闭，解除时为常开）、外部运行（闭合短脉冲信号）、抽汽升高（闭合短脉冲信号）、抽汽降低（闭合短脉冲信号）。
继电器输出容量为28VDC，1A，共有8个继电器，其中两个用于指定为停机及报警，停机继电器正常带电，停机时不带电，另外抽汽机组可组态抽汽投入状态继电器，其余继电器可组态所需功能，同样也可组态停机。
505E控制器电源为24VDC/150W。
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注：一般情况发电机短路器及电网短路器信号都取自发电机都取自发电机短路器，DI要无源。至现场的信号电缆要求屏蔽。 3.2.3.3 控制系统用输入测量元件
主要有测速元件、测阀位行程元件、测功及测压元件。 3.2.3.3.1 测速元件
测速元件可以用磁电式或涡流式测速头，本系统采用磁电式传感器。磁电式传感器内装永久磁钢，在其端面磁头处形成磁场，一旦该处磁阻发生变化，传感器内部线圈即能感应输出相应的交流电压信号。在旋转体上安装导磁体发讯齿轮或孔板，齿轮模数大于2，传感器可安装在径向。传感器端面距齿轮顶1mm左右，距离较小则感应出较大的输出信号。传感器输出为双芯屏蔽线，其屏蔽网线与双芯线中任一根相并联后再连接至505转速测量通道“-”端。
在采用自动升速时，控制系统将控制汽轮机从零转速升速，这样需要转速传感器在较低转速就有控制器可以检测的输出信号，可将传感器距齿顶距离减小。
3.2.3.3.2 测阀位行程元件
阀位行程用位移传感器利用差动变压器原理，将直线运动的机械位移转换成与之相对应的电量输出，从而进行阀门位移的反馈，由阀位控制器向传感器初级线圈供激磁电压，其次级线圈感应电压送至阀位控制器处理，用于阀位反馈控制。
其线性度一般可达0.1%，输出灵敏度一般为0.1～1V/mm，分辨率为0.1μm，且传感器要求：测量范围宽、时间常数小、动态响应快。 3.2.3.3.3 测功及测压元件
测压元件采用常规电容式两线制压力变送器，压力变送器供电可以外部供电或控制器本身供电，由于505控制器的模拟量输入通道只有一路是隔离的，当压力输入采用不隔离通道时，必须考虑输入隔离问题，否则须用505本身供电（通过505内部跳线），建议采用外供电方式。
测功元件采用发电机端功率变送器。
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