DEH经典100问经典中的经典文档格式.docx
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EH油系统包括供油系统、执行机构和危急遮断系统,供油系统的功能是提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构;
执行机构响应从DEH送来的电指令信号,以调节汽轮机各蒸汽阀开度;
危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制,当这些参数超过其运行限制值时该系统就关闭全部汽轮机进汽门或只关闭调速汽门。
4、EH油系统有几个蓄能器?
作用分别是什么?
EH油系统中共有5个蓄能器,一个在油箱旁边,吸收EH油泵出口压力的高频脉动分量,维持系统油压平稳;
其余4个分两组,分别位于左右两侧高压调门旁边,当系统瞬间用油量很大时,参与向系统供油,保证系统油压稳定。
5、OPC、AST都代表什么意思?
OPC代表机组超速保护系统;
AST代表自动停机危急遮断控制系统。
6、TV、GV、RV、IV各代表什么?
TV代表高压主汽门控制回路;
GV代表高压调门控制回路;
RV代表中压主汽门控制回路;
IV代表中压调门控制回路。
7、HP、DP、DV都代表什么意思?
HP代表EH系统压力油管路;
DP代表EH系统有压回油管路;
DV代表EH系统无压回油管路。
8、隔膜阀的作用及其工作原理是什么?
隔膜阀联接着润滑油的低压安全油系统与EH油的高压安全油系统,其作用是润滑油系统的低压安全油压力降低到1.4Mpa时,可以通过EH油系统遮断汽轮机。
当汽轮机正常工作时,润滑系统的透平油通入阀内活塞上的油室中,克服弹簧力,使阀在关闭位置,堵住EH危急遮断油母管的泄油通道,使EH系统投入工作。
当危急遮断器动作或手动打闸时均能使透平油压力降低或消失,从而使压缩弹簧打开把EH危急遮断油泄掉,关闭所有进汽门。
9、再生装置有什么作用?
由几个滤器组成?
再生装置是用来存储吸附剂和使抗燃油得到再生(使油保持中性、去除水份等)的装置。
该装置主要由硅藻土滤器和精密滤器(波纹纤维滤器)等组成。
EH油系统中的水分,会使磷酸脂抗燃油水解,并给油质的再生处理带来困难,同时其水解产物对磷酸脂的水解过程又是极强的催化剂。
因此,必须在运行中用油再生系统来控制抗燃油的酸值,防止系统中酸性分解物的增加。
、
10、卸荷阀有什么作用?
当EH油系统危急遮断油被泄掉时,卸荷阀活塞上油压消失,油动机活塞下腔的EH压力油克服卸荷阀的弹簧力,通过卸荷阀迅速排到压力回油管,使该卸荷阀对应的执行机构迅速关闭。
11、OPC电磁阀什么作用?
OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀,当机组转速达103%额定转速时,该电磁阀被通电打开,使OPC母管泄油。
相应执行机构上的卸荷阀就快速开启,使调节汽阀迅速关闭。
42.DEH硬操盘有什么用?
DEH硬操盘上主要有阀位增减按钮和阀位指示等,它通过硬件的方式直接操作阀门控制卡(VCC卡),其阀位指示也由硬件卡给出,因而,只要VCC卡及直流电源正常,在DPU等计算机故障或停电,无法实现自动控制时,仍能通过硬操盘对汽轮机进行手动控制。
43.功率回路、调压回路的投切顺序是什么?
功率回路、调压回路都要投切时,应按下列顺序进行:
投入时先投调压回路,再投功率回路;
切除时先切功率回路,再切调压回路。
44.什么是单阀控制?
其特点是什么?
单阀控制就是所有高压调门的开启方式和开度都一样,一同进入同步控制的调节控制方式。
其特点是:
节流调节,全周进汽。
45.什么是多阀控制?
多阀控制是调速汽门按预先设定的顺序,依次开启的调节控制方式。
喷嘴调节,部分进汽。
46.何时选择单阀或多阀控制?
在机组运行初期,为使汽轮机各部件加热均匀,减少热应力,应采用单阀控制;
当机组带部分负荷运行,为改善机组效率,提高经济性,应选择多阀控制。
47.单阀、多阀切换时应注意什么?
在单、多阀切换正在进行的过程中,不能再进行相反的切换,要等到切换结束后再进行,另外,不要随意进行单、多阀切换,因为这会导致汽轮机各部件经受不必要的热应力变化。
48.如何做EH备用油泵联动试验?
EH备用油泵的联锁应在投入位置,在微机内打开低油压联动电磁阀(20/MPT),试验油路的压力会下降,降至11.2±
0.2Mpa时,压力开关63/MP动作,使EH备用泵联动。
正常后,关闭20/MPT电磁阀,停止一台EH油泵。
也可以在就地供油装置端子箱内,缓慢开启低油压联动手动阀,进行试验。
49.那些部件出现故障必须停机停泵处理?
下列部件故障后必须停机停泵处理,不能在线更换。
逆止阀(安全油逆止阀和回油逆止阀)、截止阀、OPC电磁阀、膜阀、空气引导阀。
50.哪些情况下DEH系统必须由自动切至手动?
1)阀门控制卡(VCC卡)故障,在线更换VCC卡;
2)一只LVDT故障,在线更换故障的LVDT时;
3)DPU(主控站)故障;
4)操作员站故障时,机组可暂时切至手动控制;
5)在线更换BC站控制板时。
1、概述
宝二发电公司4×
300MW汽轮机自1998年12月22日~2001年2月28日投运以来,多次发生汽轮机DEH控制系统故障引起的单侧主汽门调门误关、控制功能模块故障或通讯故障、DEH功率讯号故障而引发的跳机事件,对于机组的安全运行已构成威胁。
为了指导运行正确的处理类似故障,防止故障的扩大或蔓延,在总结几年处理这方面故障的成熟经验基础上,编写DEH控制系统故障在线处理几种常见的方法,以便运行及相关人员共同探讨应用,方案有不妥之处,请谅解。
2、DEH控制系统组成原理及电源结构简介
我公司300MW汽轮机DEH控制系统采用美国Bailey集团的ETSI公司生产的高压抗燃油数字电液控制系统(DEH)。
该系统以Bailey公司的INFI-90硬件作为基础,配以DTSI、北京太极公司开发的汽轮机控制专用模件及东方汽轮机厂低压保护系统,就组成了汽轮机完整的控制系统。
系统共有三个控制组态柜,#1机柜为主模件和子模件柜,装有多功能处理器(MFP)、各种I/O模件、模件电源及用于与DCS系统通讯总线接口的模件。
#2、3机柜为I/O接线端子柜装有接线端子单元和用于汽轮机控制及运行人员操作盘所必需的电气连接继电器。
DEH控制系统所有的控制算法,都在四对冗余(互为备用)的MFP中执行。
第一对MFP负责超速保护功能,第二对MFP负责阀位控制功能,第三对MFP负责自动控制功能,第四对MFP负责自启动功能。
DEH控制系统将发-变组出口短路器的开关信号作为系统负荷控制和转速控制的选择信号,短路器断开时为转速控制,系统输入目标转速;
短路器闭合时,为负荷控制方式,系统输入目标负荷值。
当DEH系统收到CSS投入请求信号后,通过应答逻辑可使DEH处于CSS控制方式,由CSS系统输入控制指令。
DEH控制系统有四路运行方式,立盘硬操手动、操作员(数字)手动、操作员自动和自启动控制方式,相邻两种方式切换可以做到无扰动。
立盘硬操手动为最低级的运行方式,仅做备用。
它是控制系统故障而引起汽轮机处于失控状态下才使用的,通过立盘硬操运行人员可以不经过MFP而直接将阀位升降命令送到液压伺服子模件来控制阀位。
操作员手动方式也称为数字手动方式,操作员可以通过DEH硬操盘对汽轮机进行开环(无反馈信号输入系统)控制,该方式作为操作员自动方式的备用,有危机遮断、脱扣等保护功能。
操作员自动方式是DEH控制系统最基本的运行方式,由操作设定目标转速、目标负荷、升速率和升负荷率后实现转速和负荷的闭环控制,这种方式具有DEH系统的全部保护功能,当DEH系统故障时,可自动切为操作员手动控制方式。
在下列情况下退出操做员自动方式:
汽机已跳闸;
OIS画面上按手动按钮;
硬操盘钥匙切手动;
刚并网时,实际转速小于2980rpm.;
伺服板与MFP的通讯中断。
3、故障现象原因探讨
从历次典型的DEH故障跳机事件看,都是由于汽机DEH控制系统的阀门管理、自动控制部分软、硬件及采样讯号方面出现操作员难以预知的原因,引起机组负荷增加或甩负荷,高负荷情况下最终导致锅炉水位低MFT。
当机组负荷在200MW及以上时,由于甩负荷导致锅炉汽包压力升高较快,使锅炉给水困难,加之过热器PCV阀、过热器#1、2安全阀动作,加剧了汽包水位的下降,结果造成汽包水位低MFT,汽轮机跳闸,发电机逆功率保护动作而解列。
当机组负荷小于200MW时,锅炉汽包水位抢救回来的几率就大大增加。
#1~4机组存在的以上潜在性缺陷,在有关方面的协助下绝大部分已得到解决,但有些问题尚未从根本上予以解决,随时有可能发生,且该类不安全事件的发生在机组正常运行的情况下,对机组的安全运行威胁较大。
从故障现象的发生和处理情况看,可以归纳为以下几种原因:
1)汽轮机DEH控制逻辑故障,有DPU板件方面问题,也有控制程序方面的问题,最终导致操作员在DEH软硬操上对机组失去控制。
2)DEH接受通讯方面的故障,典型的有发电机并网讯号瞬间消失,阀门控制部分的司服板件通讯故障,运行人员误连击某一软操键造成功能闭锁。
3)强电讯号干扰,典型的有强、弱电接地系统的干扰造成主站或备站通讯故障。
4、DEH故障现象及处理预案
4.1现象之一:
机组负荷及各运行参数稳定,DEH操作员站在操作员自动方式操作失效,只能进行各菜单画面的浏览,再无其它异常现象。
处理方案:
这种情况可能是DEH操作员站退出登陆,在#3、4机组频繁发生。
运行人员应立即利用DCS操作员站对机组进行监视维护,停止对汽轮机控制的一切操作,检查DEH硬操盘阀位指示正常,尽快联系热工调节人员处理。
若发现机组负荷大幅度波动时,可将控制方式切为“硬操盘手动”,稳定机组负荷稳定在某一值,及时切换厂用电和辅助汽源系统运行方式,维持锅炉汽包水位和燃烧稳定。
用硬操盘手动缓升阀位,当汽机阀位在30%及以上时,检查中联门应全开,操作员只对CV1、CV2、CV3、CV4缓慢同步(因为硬操盘手动时汽轮机为单阀运行方式)开启,以维持机组负荷在锅炉燃烧相对应的范围内,待热工调节人员处理。
当汽机阀位在30%以下时,操作员应先确认中联门、高调阀阀位同步,再同时对CV1、CV2、CV3、CV4及中联门缓慢同步开启,以维持机组负荷在锅炉燃烧相对应的范围内,待热工调节人员处理。
若热工处理无效,机组不允许在硬操盘手动方式下长期运行,可按值长令打闸停机。
4.2现象之二:
DEH控制系统故障,在操作员自动方式下而引起汽机单侧高压主汽阀或单侧中压联合汽阀全关。
1)单侧高压主汽阀关闭。
将引起汽轮机高压缸单侧进汽,是一种比较危险的汽轮机不允许长时间运行的工况。
操作员应立即汇报值长,启动高压启动油泵、润滑油泵,做好紧急故障停机准备。
同时严密监视DEH控制画面及DCS控制系统的汽缸及法兰金属温差、机组膨胀、推力瓦金属温度和#2瓦轴承金属温度等相关参数变化正常,申请调度减负荷至150MW以下,利用负荷将TSI个监视参数、推力瓦金属温度和#2瓦轴承金属温度控制在报警值以内,与热工人员配合,投入功率反馈,保持负荷稳定,在运行专工监护下
就地关闭单侧故障阀的油动机入口供油门,待故障阀油动机缓慢全关后,配合热工人员消除故障,再将故障阀油动机投入在线,由热工人员进行单只主汽阀门的开度在线校验。
正常后恢复原运行方式归调。
2)单侧中压主汽阀。
根据汽轮机中压调节结构,单侧中压主汽阀关闭对汽轮机的安全影响相对较小,但可能导致高负荷情况下锅炉再热器超压,安全门动作。
操作员应立即汇报值长申请减负荷至200MW左右,同时严密监视DEH控制画面及DCS控制系统的汽缸及法兰金属温差、机组膨胀、推力瓦金属温度和#2瓦轴承金属温度等相关参数变化正常,保持机组负荷稳定,及时配合热工处理,进行单侧中压主汽阀校验合格,恢复归调。
4.3现象之三:
DEH控制系统故障,造成高调阀开度百分数改变,同时伴随有机组负荷、汽压、汽温等参数的变化,在操作员自动方式按“保持”按钮无效时。
1)若某一高调阀门开度变化时,运行人员应首先检查DEH控制方式在操作员自动,阀门控制为顺序阀方式,其它阀门开度未变而阀位百分数改变时,运行人员应立即在操作员自动方式下维持阀位百分数基本不变,保持锅炉燃烧稳定,就地检查阀位反馈正常,待热工调节人员处理。
2)若汽轮机目标阀位与给定阀位开度同时“增”(或“减”),且输入目标阀位、按“进行/保持”键均无效时,运行人员应首先检查DEH控制方式应在操作员手动,阀门控制为顺序阀方式,
DEH“自动控制”画面“增”(或“减”)按钮功能模块的显示状态应变“红”。
可以用鼠标单击一次进行释放,无效时,在班长监护下,再将DEH控制方式切至紧急
“硬操盘手动”方式,用紧急
“硬操盘手动”的CV阀增、ICV阀增键,使CV1、CV2、CV3、CV4及中联门缓慢同步开启到机组负荷与锅炉燃烧相对应的范围内,待热工调节人员检查处理。
3)若阀门快速关闭且操作员来不及干预时,应立即打磨投油,开高、低旁路降压,启动电泵尽可能维持锅炉汽包水位,切换辅汽,调整汽机轴封、除氧器压力及水位,维持一台汽泵运行,检查厂用电应切换正常,用紧急
“硬操盘手动”
CV阀增、ICV阀增键,使CV1、CV2、CV3、CV4及中联门缓慢同步开启到机组负荷与锅炉燃烧相对应的范围内,待热工调节班人员处理。
处理过程中锅炉水位MFT保护动作或发电机逆功率保护动作时,按故障停机的方法处理。
4)若热工处理无效,机组不允许在硬操盘手动方式下长期运行,按值长令打闸停机。
4.4现象之四:
DEH控制系统发电机功率讯号故障,引起机组甩全负荷。
运行人员应立即打磨投油,开高、低旁路降压,启动电泵全力维持锅炉汽包水位,切换辅汽,调整汽机轴封、除氧器压力及水位,维持一台汽泵运行,检查厂用电应切换正常,迅速利用紧急硬操盘“手动”的CV阀增、ICV阀增键,使CV1、CV2、CV3、CV4及中联门缓慢同步开启升机组负荷与锅炉燃烧相对应的水平,待热工调节班人员处理。
若处理过程中锅炉水位MFT保护动作或发电机逆功率保护动作时,按故障停机的方法处理。
4.5现象之五:
DEH控制系统掉站或黑屏。
运行人员利用DCS操作员站对机组进行监视维护,停止对汽轮机控制的一切操作,立即检查将汽轮机控制切“硬操盘手动”,维持机组运行工况稳定,联系热工人员处理。
在热工处理过程中,应防止机组负荷的大幅波动,维持好汽包水位、压力和主、再热汽温,随时做好故障停机准备。
4.6现象之六:
运行中DEH控制系统失电。
运行人员应立即在紧急硬操盘切钥匙开关到手动位,利用DCS操作员站、负荷显示屏及立盘转速表控制机组转速,按不破坏真空故障停机的步骤处理。
待电源恢复后立即恢复机组运行。
4.7现象之七:
机组正常运行中单只高调阀关闭。
运行人员应立即投入汽轮机功率反馈,将阀门控制由顺序阀切换为单阀方式。
配合热工人员处理。
处理正常经校验合格后恢复顺序阀运行。
DEH系统运行基本知识50问
1.什么是DEH?
所谓DEH就是汽轮机数字式电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。
2.DEH系统有哪些主要功能?
3.DEH系统仿真器有何作用?
DEH仿真器可以在实际机组不启动的情况下,用仿真器与控制机相连,形成闭环系统,可以对系统进行闭环,静态和动态调试,包括整定系统参数,检查各控制功能,进行模拟操作培训操作人员等。
4.EH系统为什么采用高压抗燃油做为工质?
随着汽轮机机组容量的不断增大,蒸汽参数不断提高,控制系统为了提高动态响应而采用高压控制油,在这种情况下,电厂为防止火灾而不能采用传统的透平油作为控制系统的介质。
所以EH系统设计的液压油为磷酸酯型高压抗燃油。
5.DEH系统由哪几部分组成?
1)01柜—基本控制计算机柜,完成对汽轮机的基本控制功能,即转速控制、负荷控制及超速保护功能;
2)02柜—基本控制端子柜,在控制实际汽轮机时,信号连到实际设备,进行仿真超作时,信号连到仿真器;
3)手动操作盘,当一对DPU均故障时或操作员站故障时,对DEH进行手动操作;
4)EH油液压部分。
6.DEH系统技术性能指标都有哪些?
1)控制范围0~3600r/min,精度±
1r/min;
2)负荷控制范围0~115%,负荷控制精度0.5%;
3)转速不等率3~6%可调;
4)抽汽压力控制精度1%;
5)系统迟缓率,调速系统<
0.06%;
6)甩满负荷下转速超调量小于额定转速的7%,维持3000r/min;
7)平均无故障工作时间MTBF>
25000小时;
8)系统可用率不小于99.9%;
9)DEH控制装置运行环境0~40℃,相对湿度10~95%(不结露);
10)电源负荷率50%,双电源。
柜内供电装置1:
1冗余,交流双路供电;
11)系统应能承受距离设备1.2米,频率高达470MHz,输出功率5瓦的电磁和射频干扰;
12)机柜内每种类型I/0模件都应有10%的备用量,每个机柜都应有10%的模件插槽备用量,DPU处理器负荷率<
30%,存储器负荷率<
40%;
13)DPU按1:
1冗余配置,当主DPU故障时,应能自动无扰切换至备用DPU。
7.OPC、AST都代表什么意思?
8.TV、GV、RV、IV各代表什么?
RV代表中压主汽门控制回路;
9.HP、DP、DV都代表什么意思?
10.什么是TPC控制?
TPC控制即主蒸汽压力控制,是指运行人员能投切软件TPC控制主蒸汽压力大于某一给定值。
可分为“操作员TPC”、“固定TPC”、遥控TPC”三种。
11.EH油系统由几部分组成?
12.EH油系统有几个蓄能器?
13.蓄能器中气囊的氮气压力是如何规定的?
正常运行中蓄能器中气囊的氮气压力应保持在8.8~9.2MPa,压力小于8.0MPa时应进行充氮气。
14.AST电磁阀有何作用?
正常运行中,AST电磁阀被通电励磁关闭,从而封闭了AST母管上的泄油通路,使所有执行机构活塞下腔的油压能够建立起来;
当电磁阀失电打开,则AST母管泄油,导致所有汽门关闭而使汽轮机停机。
15.隔膜阀的作用及其工作原理是什么?
16.位移传感器(LVDT)有几个?
作用是什么?
为了提高控制系统的可*性,每个执行机构中安装两只位移传感器,共16只。
作用是利用差动变压器原理,将油动机活塞的位移转换为LVDT中铁芯与线圈间相对位移的电信号输出,作为伺服放大器的负反馈信号。
17.再生装置有什么作用?
18.油动机快速关闭时,能否将阀芯及阀座损坏?
为什么?
在油动机快速关闭时,不会将阀芯及阀座损坏。
因为在油动机活塞的尾部采用了液压缓冲装置,可以将动能累积的主要部分在冲击发生前、动作的最后瞬间转变为流体的能量,从而保证了阀芯及阀座的冲击应力在允许范围内。
19.卸荷阀有什么作用?
20.负荷降预测功能的作用是什么?
在机组带负荷30%以上时,一旦发生甩负荷现象,在发生甩负荷的瞬间,机组转速还没上升到保护动作转速之前,DEH通过油开关和调节级压力判断提前关闭高、中压调门,起到超速保护的作用。
并在延时3~4秒后,再自动将高、中压调节阀重新开启,维持汽机在同步转速下空转,保证汽机能迅速重新并网。
21.什么是RB(Runback)功能?
RB功能就是在发电机失磁时,DEH系统将自动按每秒钟1MW的数率减少机组的负荷。
22.机组的各项跳机保护作用在什么设备上?
机组的保护如振动、串轴、低油压、低真空、110%超速等保护均作用于AST电磁阀上;
另外103%超速保护作用于OPC电磁阀上。
23.简述伺服控制回路的工作原理。
DEH输出信号首先经函数变换(凸轮特性)到VCC卡,转换为阀位指令,经功率放大器输出去控制伺服阀、油动机。
油动机位移经LVDT变送器转换为电压信号反馈到综合放大器与阀位指令相比较,当其二者相等时,油动机稳定在某一位置上。
24.超速保护试验装置是由哪几部分组成的?
超速保护试验装置由超速保护钥匙和“103%”、“110%”、危急遮断三只按钮组成
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