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          DEH中ETS跳閘邏輯控制方案的應(yīng)用

          作者: 時間:2012-07-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          摘要系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)電機組的起動、停機、功率頻率調(diào)節(jié)等功能,實現(xiàn)對汽輪機的自動保護,實現(xiàn)遠方自動調(diào)度等功能。隨著控制設(shè)備的升級,對機組的保護系統(tǒng)又提出了新的要求。如何與控制設(shè)備相適應(yīng)、相結(jié)合,如何更可靠、更迅速和更安全地完成保護系統(tǒng)的任務(wù)。基于這一理念,必須有與

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201284.htm

          一、引言

          淮北發(fā)電廠200MW發(fā)電機組汽輪機的原調(diào)節(jié)系統(tǒng)為全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),存在低負荷適用性差、控制精度低、響應(yīng)不夠快、日常維護復雜、自動化水平低等一系列的不足,采用先進的純電調(diào)控制系統(tǒng)(),對200MW機組汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造,不僅可以大大提高機組的自動化水平,而且能夠大大提高機組的控制精度和機組安全、經(jīng)濟水平,適應(yīng)電網(wǎng)對機組調(diào)峰和自動發(fā)電控制的要求。系統(tǒng)除了對汽輪機進行功頻調(diào)節(jié)外,還要在調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈或發(fā)生其它事故時,能及時,迅速的停機,以避免設(shè)備損壞或事故擴大。而DEH自身僅僅只設(shè)計了一個超速保護項目,顯然不能滿足由于各種危機原因造成的機組停機,同時,汽輪機容量越大,事故的危害也越更大,再者,由于控制設(shè)備的升級,汽輪機保護項目越來越多,對保護的要求也越來越高。因此必須裝設(shè)安全可靠迅速的保護裝置—保護系統(tǒng)。通過分析、找出原保護控制方式的不足以及與控制對象的不統(tǒng)一;而提出一種新的控制模式(方式),使新的控制模式能適應(yīng)DEH控制系統(tǒng)的要求,更能滿足保護的可靠性、快速性和安全性的要求。這就是控制方案設(shè)計的主導思想。

          二、DEH控制系統(tǒng)

          2.1 概述

          DEH—汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng),其英文為Digital Electro-Hydraulic Control System,簡稱DEH。它由計算機控制部分(DC)和液壓機構(gòu)部分組成,是汽輪機的專用控制系統(tǒng)?;幢卑l(fā)電廠200MW發(fā)電機組DEH采用上海新華公司生產(chǎn)的DEH-IIIA汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)。它改變了原來的200MW機組低壓油純液壓控制方式,采用獨立的高壓抗燃油驅(qū)動的純電調(diào)系統(tǒng)。保護系統(tǒng)只保留機械超速部分,將高壓調(diào)門、中壓調(diào)門的油動機分別用一個獨立的高壓油動機驅(qū)動。高壓主汽門、中壓主汽門也分別用一個獨立的高壓油動機驅(qū)動。油動機的位置由DEH精確控制。4個高壓調(diào)門、4個中壓調(diào)門的位置,均由DEH根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)以及運行方式的要求進行精確控制,從而大大提高了控制精度,實現(xiàn)了閥門管理。

          DEH高壓油系統(tǒng)通過OPC電磁閥和OPC油路,實現(xiàn)超速保護功能,通過隔膜閥與低壓安全油接口,實現(xiàn)低壓油遮斷時快關(guān)。

          2.2 OPC控制

          當油開關(guān),或轉(zhuǎn)速超過103%時,立即關(guān)高、中壓調(diào)門,以抑制轉(zhuǎn)速過度上升。當轉(zhuǎn)速達到110%時,DEH發(fā)出停機信號,立即關(guān)閉高、中壓主汽門和調(diào)門,達到超速保護功能。

          TSI通過硬接線方式將數(shù)據(jù)顯示在DEH的CRT畫面上。

          2.3危急遮斷系統(tǒng)

          危急遮斷系統(tǒng)由電磁閥組和隔膜閥組成。

          (a)電磁閥組件

          四只AST電磁閥:在正常運行時,它們是被勵磁關(guān)閉,從而封閉了自動停機危急遮斷母管上的抗燃油泄油通道,使所有蒸汽閥執(zhí)行機構(gòu)活塞下的油壓建立起來。當電磁閥失電打開,則總管泄油,導致所有蒸汽閥關(guān)閉而使汽機停機。

          二只OPC電磁閥:它們是受DEH控制器的OPC部分所控制,布置成并聯(lián)。正常運行時,該二只電磁閥是常閉的,封閉了OPC總管油液的泄放通道,使調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)活塞下腔能夠建立油壓。當轉(zhuǎn)速達103%額定轉(zhuǎn)速時,OPC動作信號輸出,該二個電磁閥就被勵磁(通電)打開,使OPC電磁閥母管油液泄放。這樣,相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)上的卸荷閥就快速開啟,使調(diào)節(jié)閥迅速關(guān)閉。

          二個單向閥:二個單向閥安裝在自動危急遮斷油路(AST)和超速保護控制油路(OPC)之間,當OPC電磁閥動作,單向閥維持AST的油壓,使主汽門保持全開。當轉(zhuǎn)速降到額定轉(zhuǎn)速時,OPC電磁閥關(guān)閉,調(diào)節(jié)閥重新打開,由調(diào)節(jié)閥來控制轉(zhuǎn)速,使機組維持在額定轉(zhuǎn)速。當AST電磁閥動作,AST油路油壓下跌,OPC油路通過二個單向閥,油壓也下跌,關(guān)閉所有蒸汽進汽閥(主汽門、調(diào)門)而停機。

          (b)隔膜閥

          它連接著潤滑油(低壓安全油)系統(tǒng)與EH油(高壓安全油)系統(tǒng),其作用是當潤滑油系統(tǒng)的壓力降到不允許的程度時,可通過EH油系統(tǒng)遮斷汽輪機。

          機械超速遮斷機構(gòu)和手動超速試驗杠桿的單獨動作或同時動作,均能使透平油壓力降低或消失,因而使壓縮彈簧打開閥門把EH危機遮斷油排到回油管,將關(guān)閉所有的調(diào)節(jié)閥和主汽閥。

          三、ETS系統(tǒng)

          ETS即危急遮斷控制系統(tǒng)。在危及機組安全的重要參數(shù)超過規(guī)定值時,通過ETS系統(tǒng)使所有汽門迅速關(guān)閉,實現(xiàn)緊急停機。

          3.1原保護控制的組成方式

          110ZJ為主汽門關(guān)閉繼電器,當主汽門關(guān)閉以后,為防止電磁鐵常時間帶電而燒壞電磁鐵,將確認信號串在關(guān)閉回路中,確認信號元件使用行程開關(guān)。當行程開關(guān)動作后,110ZJ主汽門關(guān)閉繼電器吸合,其常閉接點斷開切斷跳機電磁鐵電源。

          當任一跳機信號出現(xiàn)時,跳機交流接觸器CZ動作的同時,跳機中間繼電器器25ZJ動作,并啟動轉(zhuǎn)換繼電器J1,J1的常閉接點切斷AST閥的電源(AST動作原理為得電不動,失電動作)泄去EH高壓油;當DEH超速動作時,啟動轉(zhuǎn)換繼電器3ZJ的同時CZ動作,重復上述過程,達到EH高壓油和低壓油同時切斷的目的。當系統(tǒng)恢復正常時,只需按下保護復位按鈕,即可實現(xiàn)掛閘。

          顯然上述保護設(shè)計存在如下不足:

          1)“互動”即原來的ETS動作回路和DEH有一個硬轉(zhuǎn)換回路,動作時效上存在遲延,不利于保護動作迅速性;

          2)“互動”保護動作的可靠性完全取決于繼電器可靠性,轉(zhuǎn)換繼電器可靠性的高低即誤動作率和拒動作率即是“互動”保護動作回路可靠性的指標;

          3)EH油系統(tǒng)的OPC轉(zhuǎn)速控制回路當轉(zhuǎn)速達到110%時,DEH立即發(fā)出停機信號;而ETS其它條件滿足時動作的對象確需通過低壓油切斷高壓油來達到關(guān)閉主汽門;動作的對象不同,時效遲后,控制的方式顯然不是最佳;

          4)老系統(tǒng)是硬接線方式,保護邏輯關(guān)系固定,如要變動,會很麻煩;只能通過更換元器件和接線來實現(xiàn);

          5)別的升級,老的保護系統(tǒng)顯然與DEH控制及DCS的控制保護要求存在不協(xié)調(diào),如快速性和可靠性等方面就顯得力不從心:繼電器控制只能達到“秒級”,而電子器件可以達到“毫秒級”、甚至“納秒級”,顯然從保護的角度來說越快越好;同時電子器件的無故障小時數(shù)也高于繼電器幾個數(shù)量級,顯然也滿足保護越可靠越好的要求。這就提出了保護要升級;

          6)當有保護條件未復歸時,保護仍處于跳閘狀態(tài),投入保護開關(guān)即跳機不能避免由于人員精神不集中而造成人為誤操作的惡性事件。

          DEH中ETS跳閘邏輯控制方案的應(yīng)用


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