600MW(日立)汽轮机控制与保护系统.doc

汽轮机控制和保护系统 系统简介 汽轮机主机控制系统主要包括日立提供的DEH、HITASS。二者由一个统一的日立CV网络联成一体，可以实现汽轮机从自投盘车到转速控制、负荷控制、试验等功能。 汽轮机主保护系统设有专门的PRP继电器盘，大多数跳闸信号均送入PRP柜，去动作跳机装置。跳机装置设有两类电磁阀，机械跳闸电磁阀MTV和主跳闸电磁阀MTSV，任何一类动作均可跳机。危急保安器为偏心机械飞环式结构。 二、HITASS 系统 HITASS的含义为Hitachi Automatic Start-Up System，与DEH配合，主要完成汽轮机的启动控制和热应力计算。 （一）、HTIASS启动控制 HITASS分为高压缸启动（HP START ）和中压缸启动（IP START）两种模式。在每种模式下，均可实现自动或手动启动。 HITASS自启动 1.1汽机启动前的准备工作（TURBINE PREP） 由HITASS系统对汽轮机启动状态、蒸汽条件、蒸汽温度与缸温的匹配情况、凝汽器真空、轴承油压、盘车状态、疏水阀等进行检查。不满足条件在报警盘上显示出来。 汽机摩擦检查（RUB CHECK） 汽轮机按设定的升速率升速到200r/min，自动关闭所有阀门，汽轮机转速开始降低，运行人员对机组内部运转部分进行听音检查，确认有无摩擦。 1.3汽机升速（ACELERATION） 摩擦检查结束后，汽轮机自动开始升速，按机组的启动状态选择是否进行HEAT SOAK，在整个升速过程中，汽轮机按热应力等参数控制升速、暖机时间，并最终达到额定转速。 在通过临界转速时，机组自动提高升速率以快速通过，此时HOLD按钮不起作用。 1.4发电机启励（EXCITATION）：DEH 给出触发信号，AVR自动励磁升压。 1.5并网、带初负荷（SYNCHRO INIT.LOAD） HITASS与ASS配合，汽轮机并网带初负荷暖机。 1.6阀切换（LOAD UP） 按下LOAD UP按钮，旁路自动关闭，蒸汽全部进入汽轮机。 HITASS手动启动 当HITASS在MONITOR 或OFF位时，可直接操作按钮进行手动启动。 （二）、HTIASS 热应力计算 1.转子热应力计算及与计算机的接口 HITASS采用高压转子第一级后及中压转子再热汽进口处作为热应力控制点。该系统通过对转子监视段的蒸汽温度、转子表面换热系数及转子的温度分布的计算，得出转子表面热应力和中心孔热应力。由于存在时间滞后的原因，所以要根据假设的蒸汽温度及蒸汽压力的变化计算出预计的热应力值，并利用这预计的热应力值来实现对汽轮机的控制。计算机对高压转子和中压转子的预计热应力值进行高值选择，输出作为控制参数，依此计算出升速率或升负荷率供DEHG控制汽轮机。 HITASS输出以下4个热应力计算信号用于汽轮机的寿命管理： 高压转子表面热应力 高压转子中心孔热应力 中压转子表面热应力 中压转子中心孔热应力 2 HITASS-200E的转子热应力控制 当操作员选择了“THSC USE”时， HITASS-200E根据计算出的预计热应力值，可以实现汽轮机的自动预检查、启动升速、并列带初始负荷、阀切换，并能根据异常条件确定程序是否HOLD或继续执行。当HITASS处于MONITOR位置时，可对操作员操作情况、异常情况进行监视并发报警。当操作员选择了“THSC NOT USE”时，热应力计算程序将不起作用。 HITASS还会根据操作员选择的启动方式，确定相应的热应力值和寿命损耗比例。 LIGHT MEDIUM HEAVY 热应力值KG/MM2 20.4 29.2 35.6 寿命损耗（%） 0.03 0.033 0.075 三、DEH系统 DEH的含义为Digital Electro-Hydraulic Control System，主要完成汽轮机的转速控制、负荷控制、部分保护和试验功能等。 （一）、正常调节功能 DEH的正常调节是通过电液转换液压缸来操纵高中压调门的。这些正常调节功能主要包括： 1.转速控制 转速控制主要是指汽轮机冲转升速控制、转速同步控制等功能。 冲转升速控制：汽轮机开始冲转升速时，DEH进入“Speed-Up-1”模式，PI调节器控制实际升速率与设定升速率一致，当实际转速与设定转速偏差＜δ1时，DEH进入“Speed-Up-2”模式，升速率随着实际转速与设定转速的偏差的减小而相应降低。当实际转速与设定转速偏差＜δ2时，DEH进入“Speed-Control”模式，PI调节器根据实际转速与设定转速的偏差去控制调门开