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DEH自动调节系统
作者:汉中秦川液压伺服控制有限公司:2016/6/24 16:05:05
DEH自动调节系统
自动调节系统是汽轮机机电液控制系统的必备部分,主要对汽轮机的转速和负荷进行闭环调节。汽轮机控制系统有以下四种操作方式:
(1)汽轮机手动(MANUAL  MODE);
(2)操作员自动(OPERATOR  AUTO  MODE);
(3)锅炉自动控制方式(BOILER  AUTO  CONTROL  MODE);
(4)汽轮机自启动方式(ATR  MODE)。
在手动方式,操作员直接控制阀位设定值得大小,可以在操作盘上使用阀增(VALVE RAISE)和阀减按钮(VALVE  LOWER)控制调节阀的开度,从而控制汽轮机转速和负荷;或者在操作员接口站手动控制(MANUAL  CONTROL)画面上,调出手动设定值设定块输入期望的阀块设定值,控制汽轮机转速或负荷。
  在操作员自动方式,操作员通过操作盘或OIS输入期待的目标值(转速或负荷),自由运动控制回路计算出阀位设定值,控制阀门的开度,实现汽轮机转速或负荷的控制。
  在锅炉自动控制方式,由来自协调控制系统的负荷指令控制汽轮机的负荷,通过控制高中压调节阀来实现要求的负荷,操作员不能干预负荷指令。
  在自启动方式,自由启动程序自动控制汽轮机,几乎不需要操作员干预。
  在正常情况下。汽轮机控制系统运行在自动方式或自启动方式。在操作员自动方式时,操作员输入目标值和加速率,控制系统通过调节四个高压调节阀和两个中压调节阀的开度,使汽轮机升速至期待的目标转速。在自启动方式时,控制系统根据高、中压转子热应力以及振动、偏心率、轴承温度等自动形成加速率和转速目标值。
  汽轮机控制系统具有自动同期能力,由操作员选择汽轮机在自同期方式或者由自启动程序将汽轮机切至自同期方式。若采用内同期,即由汽轮机自同期子模块进行同期,它将控制汽轮机转速和发电机电压,并且当发电机电压与电网同步后,闭合发电机主开关。在发电机刚并网时,让汽轮机带上一定的负荷,防止发电机逆功率运行。
  在发电机并网后,若汽轮机在自启动方式,它仅限制汽轮机的最大负荷化率,而由操作员控制负荷目标值。操作员有三种方式进行负荷控制。一是开环控制富恶化,没有功率反馈和调节级压力反馈。二是将功率回路投入,这样,操作员输入负荷目标值后,控制系统比较负荷设定值与实际负荷的大小经过PI运算后控制调节阀的开度,直至实际负荷与负荷设定值一致。三是将调节级压力回路投入,操作员输入负荷目标值,控制系统比较负荷设定值与实际调节级压力的大小(用调节级压力代表负荷),并经过运算,控制调节阀的开度,直至与负荷设定值相一致。
   在负荷控制阶级,操作员可以选择锅炉自动控制方式即协调控制方式。在协调控制方式下,汽轮机根据协调控制系统产生的负荷指令进行阀位控制。
   汽轮机控制系统使用INFI-90过程控制装置,控制系统的工作站为多功能处理器(MFP),多功能处理器提供各种功能算法去实施控制,由于它只能处理二进制信息,因此,需要通过输入/输出子模件与现场相联系。这些子模件,然后由输出子模件将二进制信号转换成模拟、数字信号提供给现场的控制设备。连接到子扩展总线的子模件均有一个独立的地址号,通过这个唯一的地址号,使子模件与多功能处理器进行通信,接受信息或发送信息,这个唯一的地址由子模件上的地址开关决定。
   多功能处理器采用1:1冗余配置,其中一个作为主模件,另一个为后备模件。在正常情况下,主模件起控制处理作用,后备模件处于跟踪;当主模件故障后,后备模件立即接替主模件的工作,这提高了系统的可靠性。
  汽轮机控制系统共使用了四对多功能处理器,根据侧重功能可分为转速部分、自动部分、阀门管理部分、自启动部分。在四对多功能处理器之间可通过控制总线来完成信息交换,而且连接到控制总线上的多功能处理器只有唯一的一个地址来进行通信。
一、 自动调节原理框图
自动调节系统原理框图如图4-1所示。由图可知,它具有如下三个调节回路。
(1)转速调节回路。并网前,通过该回路控制机组转速。
(2)功率调节回路。并网后,通过该回路控制机组的负荷。
(3)调速级压力回路。并网后,通过该回路控制机组的负荷,是一个单回路调节系统。在负荷控制期间,如果进行机炉协调控制,电液调节系统还接收协调控制来的CGS指令。此外,如果没有投入闭环控制回路,就处于开环控制方式,则可由设定值经处理后形成阀位指令。
以上几个调节回路的输出经过选择切换形成自动指令(DEMAND),并和手动回路的输出选择切换后形成总的基准值(REFERENCE)。该基准值即为总的流量请求值,经过各阀门特性校正后,形成各个阀门的阀位指令,送到各阀门的液压伺服卡。液压伺服卡执行阀门位置控制功能,最终使阀门实际开度和阀位指令相平衡。阀门开度的变化使进入汽轮机的蒸汽量改变,从而改变相应的被调量(转速、功率、调速级压力、主蒸汽压力),完成控制功能。
以上闭环控制功能是由多功能处理器完成的,为了完成特定的功能,必须进行组态。为了便于分析各个系统及相关逻辑,现对组态图中常用的功能吗及图符加以说明,如表4-1所示。
二、参数调整逻辑
INFI-90电液调节系统提供两种人机接口设备,操作员站是主要的人机接口,硬操作盘是辅助的人机接口。当操作员通过操作接口修改、调整某些参数时,应选定相关的画面,激活该参数,键入要求的参数值并按下输入键。该值经操作员接口站内主机处理后,经INFI-90网络传送至过程处理单元(PCU),再经网络接口模件接收并调整该参数值,并将调整后的信息馈送到操作员接口站。操作员接口站将该参数的变化反应在CRT上,操作员观察到员参数值变为调整后的参数值,表明该数已被多功能处理器接收到,在操作员接口站上,可以实现DEH的全部功能。当操作员通过硬操作盘修改某些参数时,首先,选择按键进入某种方式,此时盘上的变量显示为当前的参数值,按下“增”、“减”按钮,调整参数到希望的值,然后按下输入按钮(ENTER  PB),将原来的值修改到现在的值。使用硬操作盘操作时,操作盘的I/O信号通过预制电缆与机柜连接,再通过输入/输出模件与多功能处理器连接。

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