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SY8100C模板逻辑技术说明解读

汽轮机综合控制系统说明书

（SY8100C）

_南京科远控制集团股份有限公司

目录

第一章汽轮机综合控制系统技术说明书2

1.1系统概述2

1.2SY8100C汽轮机数字电液调节系统简述3

1.3SY8100C汽轮机数字电液调节系统的技术指标4

1.4汽轮机数字电液调节系统主要功能5

1.4.1DAS功能5

1.4.2自动控制系统5

1.5.SY8100C汽轮机数字电液调节系统电子部分构成7

第二章汽轮机综合控制系统逻辑设计说明9

3.1.SY8100C系统主要功能16

3.2.SY8100C系统设计说明16

3.2.1EH油系统控制16

3.2.2阀位标定16

3.2.3挂闸判断条件17

3.2.4远方挂闸17

3.2.5启动方式选择17

3.2.6转速的进行保持17

3.2.7严密性实验18

3.2.9超速保护实验18

3.2.10自动同期控制18

3.2.11功率闭环控制18

3.2.12主汽压控制19

3.2.13主汽压保护19

3.2.14抽汽控制19

3.2.15一次调频20

3.2.17协调控制20

3.2.18超速保护20

3.2.19活动实验20

3.2.20阀位限制21

第一章汽轮机综合控制系统技术说明书

1.1系统概述

近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高，中小汽轮机（特别是抽汽机组及联合循环机组）也陆续开始应用数字电液控制系统。

中小汽轮机以供热机组为主，从控制系统角度讲即调节系统为多变量控制系统，采用液压调节系统其控制品质不高，例如热电负荷调节产生耦合，自整性不够，调节系统仅为比例调节，调节精度不高，超调量大，调节时间过长，高低压油动机不同步等，且调节参数制造厂内一经整定后，现场很难改变，这在抽汽汽轮机中尤为突出，用户运行使用难度大；全液压调节机组由于只能实现比例调节，同时同步器调节范围有限（一般96%-106%），在高压机组（50MW以内9MPa进汽参数）常出现滑参数启动整定的调节参数不能满足额定初终参数下运行需要，例如表现为加不满负荷或减不完负荷。

与传统的液压控制系统相比，数字电液控制系统由于使用数字计算机技术为基础作为调节器来实现回路变量调节和系统静态自整等，控制规律及参数（如解藕系数等）用软件实现，精确度高，能够实现完全静态自整，采用比例积分及微分（PID）调节器，使系统静态和动态性能都得到很大的改善，使得系统的过调量下降，稳定性增强，过程时间缩短。

1.2SY8100C汽轮机数字电液调节系统简述

●汽机复位（挂闸）：

通过操作员站控制启动阀电机，建立安全油压，打开自动主汽门。

●三种启动方式（手动升速/自动升速/经验曲线升速）供选择。

●主汽门严密性实验、调门严密性实验。

●103%超速保护试验、电超速保护试验、机械超速保护试验。

●自动同期（提供与同期装置的接口）。

●机组并网后，DEH将自动带初负荷以防止逆功率运行。

●阀位闭环负荷控制。

●功率闭环负荷控制。

●主汽压力闭环控制。

●DEH可按运行人员给定的目标值及负荷变动率自动调节机组的电负荷。

●抽汽控制。

●主蒸气保护。

●一次调频。

●协调控制。

●故障诊断报警。

●主汽门活动试验、调门活动试验。

●超速保护功能（103％nH，关调门；110％nH，关所有阀门，停机）。

●和其它系统（如DCS）具有良好接口。

●与外部通讯（RS-232，ModbusRTU）。

1.3SY8100C汽轮机数字电液调节系统的技术指标

●转速控制范围：

4转/分～3400转/分，精度（±1转/分）；

●负荷控制范围：

0～115％，精度0.5%；

●转速不等率：

3～6％连续可调；

●升速率控制精度：

（1r/min）;

●甩额定负荷时转速超调量：

（7％额定转速）；

●调节系统的迟缓率≯0.2%；

●抽汽压力不等率：

0～10％；

●系统平均无故障时间：

MTBF>20000小时；

●系统可用率：

99.9%。

●共模抑制比应≥90dB，差模抑制比应≥60dB。

●DEH系统能在环境温度0～50℃、相对湿度10～95%（不结露）的环境中连续运行。

1.4汽轮机数字电液调节系统主要功能

1.4.1DAS功能

1.4.1.1DEH系统的操作员站的基本功能如下：

—监视系统内每一个模拟量和数字量

—显示并确认报警

—显示操作指导

—建立趋势画面并获得趋势信息

—控制驱动装置

—控制方式选择

—控制方式选择

—调整过程设定值等

显示器画面对键盘操作指令的响应时间：

一般画面不大于1S，复杂画面不大于2S。

显示器画面上数据的刷新周期小于1s。

调用任一画面的击键次数，不多于二次。

1.4.1.2趋势曲线

SY8100C控制系统对趋势曲线的数量没有限制，可以对所有的I/O测点都设置趋势曲线显示。

1.4.1.3棒状图

将测点用垂直棒状排列在一起、形象显示数值大小和越限情况，每个棒均有刻度比例尺和越限标记，用不同颜色区别正常与越限。

1.4.2自动控制系统

1.4.2.1、转速控制和程序启动方式

机组并网前，控制系统工作在转速控制运行方式，此时，压力、功率调节器处于跟踪状态。

系统升速可有三种方式：

就地启动、高调门手动启动、高调门曲线启动。

三种启动方式互为闭锁，即在某一状态下，机组只能由其中一种方式启动。

转速控制回路能保证机组自动迅速地冲过临界转速区。

DEH系统具有与自动同期装置的接口,借助于自动同期装置，进行发电机自动同步调节，使汽轮机转速与电网频率相适应，从而实现发电机的自动同步并网，或由操作人员在同期指示器的帮助下同步并网。

1.4.2.2、功率闭环控制方式

机组并网后，机组运行工况稳定且功率变送器可靠时，可以投入功率闭环运行。

1.4.2.3、主汽压力控制方式

当要求由DEH系统来实现机组协调控制和汽机跟随方式下的汽压调节任务时，系统中设置的主汽压力控制回路，根据给定与主汽门前压力的偏差调节高调门开度维持主汽压力稳定。

1.4.2.4阀门试验和阀位限制

为保证发生事故时阀门能可靠动作,DEH系统具备对调门进行在线试验的功能（这里主要是指进行活动性试验和严密性试验），包括主汽门和调门。

做调门严密性试验时，所有调门全关，主汽门全开；主汽门严密性试验时，所有调门全开，主汽门关闭；。

这些试验均通过操作员站在显示器上完成，在进行阀门在线试验时,汽轮机的运行不受影响。

SY8100C系统还提供了阀位限制和拉阀试验功能。

阀位限制是指在正常运行过程中操作员可以修改高调门、低抽门的最大、最小开度；拉阀试验功能是指在机组启动前，提供了调门的整定功能。

1.4.2.5超速保护功能

当汽轮机转速超过额定转速的103％时，OPC动作系统快关调门，当转速达到额定转速的110％时，超速保护系统发出停机指令，关闭自动主汽门及全部调门，使机组停机。

1.4.2.6甩负荷保护

运行中的汽轮机由于电力系统故障导致发电机跳闸或电网解列时，DEH系统立即关闭高压调节阀和中、低抽调门，并在延时一段时间后，再自动将调节阀重新开启，维持汽轮机在同步转速下空转，保证汽机能迅速重新并网。

1.4.2.7超速试验

超速试验分为103%超速试验、电超速超速试验和机械超速试验。

OPC组件在机组正常运行时OPC定值为3090rpm；电超速定值为3300rpm；

电超速超速试验时，OPC和电超速定值均为3302rpm；

做机械超速试验时，OPC和电超速定值均为3362rpm；

103%超速试验和110%超速试验均通过操作员站的显示器上软手操键来完成。

1.4.2.8控制回路联锁保护

机组的局部故障时闭锁负荷增

当发生下述之一情况时闭锁负荷增

电功率达上限；

主汽压力高于上限；

当发生下述之一情况时负荷减（调门关）

主汽压力低于下限；

汽压保护回路

在转速和功率调节方式时，转速或负荷指令改变后，调速汽门动作，必然引起主汽压力变化，为避免机前压力变化过大，设置了汽压保护回路，限制机前压力在设定的压力范围内变化。

功率回路的一次调频信号

SY8100C系统设置了一次调频回路。

当一次调频投入，在设定的转速变化范围内系统将自动改变一部分负荷，以适应电网频率的的变化。

1.4.2.9、抽汽压力控制及限制。

在机组满足投入抽汽运行条件时，运行人员可通过操作员站投入抽汽压力控制，通过抽汽压力反馈，控制抽汽阀的开度。

同时通过解耦控制，在抽汽量变化时满足机组电负荷基本保持不变，在发电量变化时满足抽汽压力基本保持不变。

1.5.SY8100C调速控制器系统构成

1.5.1IO通道特性

●转速信号输入：

规格项目

参数

输入点数

3

输入信号类型

测速传感器信号，兼容传感器SFS-Z4,HAL-704和磁阻传感器等

信号范围

0～20KHZ

电缆长度

屏蔽线最长100m,非屏蔽不支持

精度

≤10K：

±1Hz

>10K：

±2Hz

电隔离

●通道与系统之间

1000VDC

诊断功能

●通道断线诊断

●通道电源诊断

支持

支持

测速齿数

可配置

频率检测电压幅值范围

高低门槛可选

●高门槛

●低门槛

600mVpp~30Vpp

支持

660mVpp

500mVpp

●LVDT信号输入：

规格项目

参数

输入点数

SY8100C和SY704-G2:

3路

SY8100:

2路

电缆长度：

●屏蔽

●非屏蔽

最长500m

不支持

电隔离

●通道与系统之间

●通道与通道之间

1000VDC

不隔离

ADC分辨率

16位

基本误差限制（25℃）

LVDT输入

±1%

数据更新时间

＜2ms

共模干扰抑制比

＞120dB

温度误差

±0.003%/K

通道断线诊断

支持

LVDT优选

支持

报警

●位置<-10%

●位置>110%

支持

报警，通道采样值固定为-10%

报警，通道采样值固定为110%

三线制LVDT信号

六线制LVDT信号

支持

不支持

●开关量信号输入：

规格项目

参数

输入点数

24

电缆长度：

●屏蔽

●非屏蔽

最长1000m

最长600m

电隔离

●通道与MCU之间

1000VDC

输入电压/电阻

●额定值

●“1”信号

●“0”信号

24VDC

通道闭合:

0V至5V/<100Ω

通道断开:

20V至24V/>100KΩ

输入电流

●“1”信号

●“0”信号

典型值5mA

通道闭合:

0V至5V/<100Ω

通道断开:

20V至24V/>100KΩ

输入硬件去抖

●“0”到“1”跳变

●“1”到“0”跳变

0.1mS

0.1mS

输入软件去抖

●“0”到“1”跳变

●“1”到“0”跳变

4mS

4mS

DI信号输入频率

<125Hz（干接点、OC门）

●开关量信号输出：

干接点输出

规格项目

参数

输入点数

12（1路常闭，11路常开触点）

额定供电电压

DC24V

触点容量

DC30V/1A

电缆长度：

●屏蔽

●非屏蔽

最长1000m

最长600m

电隔离

●通道与系统之间

●通道与通道之间

1000VDC

1000VDC

驱动电源诊断

支持

继电器的切换能力和使用寿命