黔西300MW汽轮机DEH控制系统介绍.ppt

黔西电厂3＃、4＃汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-2型亚临界凝汽式大型汽轮机。和利时公司为其提供的DEH控制系统中，电气控制部分采用了和利时公司开发设计的Hollias-MACSⅢ控制系统。其中，硬件采用必威体育精装版的S/M系列产品。液压控制部分采用了哈尔滨汽轮机厂设计的高压抗然油系统。 DEH控制系统可分为三大部分： 控制对象部分 汽轮发电机组及电网负载等。 电气控制部分 操作员站、主控单元、I/O模件等。 液压控制部分 油源系统、ASTOPC集成块、连续油动机、两位油动机等。 汽轮发电机组 热力过程 锅炉产生的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀节流后进入汽缸。蒸汽在汽缸中的膨胀对转子做功，将高温蒸汽携带的热力势能，转换为拖动发电机旋转的机械能。发电机将机械能转换为电能，同时通过电网输送给各用电设备。如下图所示。 DEH主要通过控制各进汽阀门的开度，改变进汽流量，来调节机组的转速和功率。 进汽阀门配置 进汽阀门配置为: 高压主汽阀：2个，连续控制 高压调节阀：6个，连续控制 中压主汽阀：2个，两位控制 中压调节阀：2个，连续控制 调频过程 电网调频过程是电力生产与消费能量的平衡过程。电网负载消耗的总功率为一种时变随机过程。总负荷变化量随着变化周期时间由短到长，而显著增大 。为了维持电网频率稳定，必须设法使发电机组生产的总功率即时跟随电网总负荷变化。 可将电网调频分为以下三个阶段： 自然调频：定义为调速系统未动作时，仅靠自平衡能力来稳定电网供电频率的过程。当电网出现功率负荷不平衡后，电网中旋转机械的动能会随着电网频率的变化而变化，因此可吸收或释放部分能量来补偿系统能量的变化，同时用电设备的负荷也会随电网频率的变化而变化，从而可减缓供电频率的变化。 自平衡能力由等效转子时间、自平衡系数来衡量。由于孤立小电网及发电机组的自平衡能力较弱，需要良好的一次调频性能才能维持转速的稳定。 一次调频：定义为在调速系统给定值不变的情况下，通过转速反馈作用改变其输出功率来调整电网的频率。在电网频率按自然调频过程变化的同时，调节系统探测到机组转速的变化后，通过转速反馈作用迅速调整各发电机组的输出功率，以维持供电频率稳定。 在加负荷方向它需要利用锅炉蓄能的支持，可设置一定的限制，以防止拉跨锅炉。出现功率不足，频率下降过低时，应利用低周减载装置，避免发生频率崩溃。在减负荷反向，为了避免机组发生事故，禁止设置任何限制。 良好的一次调频性能是机组安全运行及电网频率稳定的保障。 二次调频：定义为通过改变调频机组调速系统的给定值，改变其输出功率使电网频率回到额定值。在一次调频作用后，最终稳定频率会偏离额定值。需通过调整预先指定的调频机组的负荷设定值，使各机组的负荷变化量转移到调频机组上，同时将频率恢复到额定值。 并不是调频机组才承担一次调频任务，所有机组都应具有良好的一次调频能力。现在还有许多人认为只有调频机组才需承担调频任务，基荷机组不承担调频任务，因此仅调频机组需投入一次调频功能。这种思想是完全错误的。由于发电机组的自平衡能力很弱，每台机组的转速反馈即一次调频功能随时都应投入，才能保证安全运行。 电气控制部分 DEH由BTC基本控制站、ATC自启动控制站组成，共有3个机柜。每个MEH控制站对应控制一台给水泵汽轮机。机柜中安装有冗余主控单元及各种I/O模块，以完成各种控制功能。 服务器、工程师站及操作员站与DCS系统共用，主要完成数据库管理、控制组态及监视操作等功能。 测速模块 具有响应速度快、测速精度高、测速范围大的特点。测速模块接收到测速探头的信号后，经滤波、隔离、整形等方法处理成方波信号，精确测量出其频率，再根据测速齿盘的齿数，计算出机组的转速。 同时还可根据转速判断机组超速危险情况，输出OPC关调门信号和打闸信号。 测量精度为 , 响应时间为20ms，测速范围为1～10000Hz。 伺服模块 伺服模块与伺服阀、油动机滑阀、油缸、LVDT等组成伺服位置随动系统。 伺服模块采用比例调节方式，可有效提高伺服系统稳定性