主机DEH控制系统检修规程.wps
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1、主机DEH 控制系统检修规程1 系统概况及规范系统概况及规范 1.1 系统概况系统概况 XXX 热电工程 2350MW 汽轮机的数字电液控制系统 DEH(DEH 是 Digital Electro Hydraulic Control System 的缩写)采用上海艾默生过程控制有限公司的 OVATION 控制系 统,实现了DCS 与DEH一体化。 从功能上来讲由汽轮机控制系统、安全系统、监视系统三部分组成。汽轮机控制系统的 任务是实现汽轮机的转速负荷调节,是 DEH 系统的最主要部分;汽轮机安全系统的任务 是实现汽轮机的保护跳闸功能以及保护试验、阀门试验等功能;DEH主要功能是完成汽轮机 的转
2、速控制、 负荷控制、 部分保护和试验功能等,其正常调节是通过电液转换执行机构来操 纵高中压调门。 汽轮机DEH控制系统的功能可分成转速控制、 负荷控制、 主蒸汽压力控制、 高 排蒸汽温度控制、 主蒸汽压力限值、 进汽设定的形式、 高压叶片压力控制、 高压调门位置控制、 中压调门位置控制等。 1.2 主机控制系统主机控制系统 DEH 1.2.1 DEH 系统的系统的硬件硬件组成组成a)OVATION控制器总线结构PCI 总线发生点(有点名)最多可达32,000 点过程控制任务5 个独立控制分区,每个分区的扫描速率为 10ms30s 可调节处理器Intel内存128MB 闪存和 128MB 内存网
3、络端口4 个100MB 以太网口电源24VDC ,40WOVATION 控制器执行简单或复杂的调节、逻辑控制、数据采集,提供与OVATION网络和I/O 子系统的接口。 控制器内部使用标准PC结构并提供无源 PCI/ISA总线接口,可以和即插即用的标准PC 产品相兼容。b)DEH专用模件(1)转速卡测速模块通过测量测速计提供的输出信号频率确定设备的速度。测速计输出可以为正弦或脉冲链。测速模块提供以 5ms 的速率更新的 16位输出进行超速检测,并提供以可变速率更新的32 位输出进行调速。主要特性如下:通道数1输入频率范围32 位的速度输出为 0.72 Hz 至 65535 Hz16 位的速度输
4、出为 200 Hz 至 51,200 Hz速度测量分辨率32 位的速度输出为 1/65535 Hz16 位的速度输出为 1 Hz保证速度测量精确度( 25C时)16 位速度输出的最大错误率是传感器频率速度输入的0.0033%32 位速度输出的最大错误率是速度传感器频率输入的0.0025% 或(25/106) + (1/(24 x 106 x 更新周期) x 100% 之间的较大值更新周期 = PULSES/FREQ(以秒为单位)FREQ = 速度传感器输出频率PULSES = 用户指定的每次 32 位速度输出值更新的速度传感器脉冲计数速度输出更新速率更新周期 = 16 位的速度输出为 5 毫秒
5、更新周期 = 32 位的速度输出为 PULSES/FREQ(以秒为单位)FREQ = 速度传感器输出频率PULSES = 用户指定的每次 32 位速度输出值更新的速度传感器脉冲计数差分输入阻抗50 K诊断速度传感器明线检测(速度传感器源电阻必须 /=5000 )超速检测电介质隔离:现场电路至逻辑公共点1000 VAC/DC32 输入耐压140 VAC RMS 或 150 VDC32 可使用输入电压200 V 峰 峰值32 Off 状态输入电压0.2 V 峰 峰值输入工作周期最小 20% 最大 80%32 输入 DC 偏移150 VDC -0.5 x 最大值 输入电压(峰 峰值)常模抑制最大值
6、140 VAC 或 150 VDC模块功率通常 4.8 W,最大 6.25 W跳闸继电器输出规格:切换时间通常为 2 毫秒, 最高 4 毫秒接点负荷电流125 VAC 时最高 0.5 A,30 VDC 时最高 2 A接点负荷电压最高 150 VAC 或 150 VDC最大切换能力62.5 VA 或 60 W诊断 LED:P电源正常C模块至控制器的通信正常 E外部故障(速度传感器线路断路)I内部故障(控制器强制出错、控制器 I/O 总线看守定时器超时)1出现超速2双 NO/NC 继电器通电环境:温度0 摄氏度 - 60 摄氏度储存温度-40 摄氏度 - 85 摄氏度湿度0% 至 95% RH,N
7、C,最大湿球 35 摄氏度振动IEC 68-2-6 连接到正确安装的 DIN 导轨时,10 至 57 Hz 范围内位移 0.15mm,57 至 500 Hz 范围内位移 2g。冲击IEC 68-2-2715g 持续时间 11 ms; 正弦波。高度(水平线以上)工作 300m 至 3,000m存储: 300m 至 12,000m电源- 主电源和辅助电源标称 24V,在 21 至 25V DC 内浮动, 适用于主要和辅助动变板上模块转速测速卡功能是将转速信号转化成数字信号 RPM,检查主要转速信号和后备转速通道正常与否。 检测超速信号,整定OPC 或跳闸动作点。 OPC 控制器连续不断的监视转速、
8、 主汽压力、 IP压力、 功率和机组状态。 为达到最大的利用率,在隔离的I/O 卡上读取每一组输入值,OPC 控制器读到危机信号时,迅速关闭汽轮机所有阀门以保护机组安全。该保护程序每100ms 执行一次,转速监视逻辑在每个循环其间重复两次,可得到 50ms 的扫描率。(2)阀门定位卡数字电动液压(DEH)系统控制汽轮机阀位,以便为汽机速度控制调整汽流,或者更改连接至电网时的发电机负载。Ovation 阀位定值I/O 模块在DEH Ovation 控制器和电动液压伺服阀执行机构之间提供了一个接口。 由 Ovation 阀位定值 I/O模块控制的阀类型包括节流阀、 调速阀、 截流阀、 抽气阀和旁通
9、阀。 Ovation阀位定值模块可提供闭环阀位控制。 通过此模块维护阀位设置点。设置点通常由 Ovation 控制器通过 Ovation I/O 总线来改变。如果Ovation 阀位定值模块以本地手动模式操作,则通过 SLIM 操作员接口站来控制设置点。电子模块中有一个 80C196微控制器,该控制器提供实时闭环比例积分(PI)控制。Ovation 阀位定值I/O 模块发出冗余输出控制信号,从而驱动电动液压伺服阀执行机构线圈。 使用从安装在阀杆上的线性可变差分变压器(LVDT)获取的阀位测量结果闭合反馈回路。主要特性如下:伺服阀线圈驱动输出3 个隔离点LVDT 主要绕组励磁输出1 个隔离点第
10、1 组;17V ac p-p 或第 2 组;23.75V ac p-pLVDT 辅助绕组输入2 个隔离点数字量输入1 个隔离点,发生紧急阀关闭时为 24/48V DC,接点关闭延迟时间为 1.9 至 3.5 毫秒数字量输出1 隔离点,0-60V dc,正常模式下切换时最高 500mA。最高 2.5 毫秒延迟接点供电可为以上 DI 和 DO 供电。 监控电压RS485 端口1 个隔离点,使用 DB9F 连接器连接到可选备份 SLIM操作员阀位定值接口RS232 端口1 个非隔离接口,通过 RJ45 连接器连接到进行校准和本地诊断的本地 PC阀门定位反馈测试点1 个经过解调、筛选和放大的电压功耗通
11、常 4.32W,最大 6.5W介质耐电压最大 = +/- 1000 VDC,现场接口电路电源地引脚与逻辑地引脚之间的电压线圈电压输出-10.2375V 至 10.2325V线圈负荷电流(总)整个温度范围的最高连续值为 +/- 100mA精确度不调整固件时为满标输出的 0.4%调整固件时为满标输出的 0.1%分辨率12 位诊断 LED:P电源正常C在冗余模式中,模块与控制器的通信正常,且模块之间的通信正常。 如果只有一个正常,则闪烁在非冗余模式中,模块与控制器的通信正常E外部故障(未连接 SLIM 或辅助电压)I内部故障(配置错误、控制器看守定时器超时、硬件故障)1手工(本地手工模式)2伺服正常
12、(通过线圈诊断)3正常(表示正常模式运行,如果它是冗余组态中的主阀,则闪烁)4PI 解调5校准(在校准模式中)6回位(生效时)7发生意外情况8关闭(根据外部模块数字量输入将阀驱动至预定义位置)环境:温度0 摄氏度 - 60 摄氏度湿度0% 至 95% RH,NC,最大湿球 35 摄氏度振动IEC 68-2-6 连接到正确安装的 DIN 导轨时,10 至 57 Hz 范围内位移 0.15mm,57 至 500 Hz 范围内位移 2g。冲击IEC 68-2-27 15g 持续时间 11 ms; 正弦波。电源 主电源和辅助电源标称 24V,在 21 至 25V DC 内浮动, 适用于主要和辅助动变板
13、 上模块阀门定位卡接受来自控制器的输入信号,加上 LVDT 变送器来的输入信号,其输出送到MOOG 阀的线圈和阀位指示器,具有手动输入和手动功能,以及阀门事故操作功能。这种由液压和电子专家设计的系统能够发挥其最大限度能力,减少启动次数,节省宝贵的人力和时间。阀门定位卡的现场连接配线图:(2)OVATION数字量输入输出模件特性IEEE 抗浪涌能力直观的LED 诊断/状态指示灯1000V 光电隔离1.2.2 DEHDEH 基本控制功能基本控制功能基本控制区包含了控制模式、 启动方式、 目标速率、 反馈切投、 阀门模式、 高低限制以及汽机挂闸、 OPC切投、 手操面板、 阀门活动试验、 阀门严密性
14、试验、 同期控制、 快关功能投切等。a)控制模式选择在 DEH 主画面上点击 控制模式 按钮,弹出 DEH 控制方式操作画面,DEH 控制方式包括操作员自动模式、遥控模式、手动同期模式、自动同期模式。进行控制方式切换:先点击控制方式按钮,点击后,相应按钮右方的状态显示框会变成红色,再点击下方的 投入 或 切除 按钮,实现控制方式切换。右方的显示区以 IN 或 OUT来表示该控制方式的投入或退出。遥控、 自动同期及手动同期都是建立在操作员自动控制方式的基础上的,三种方式不能同时存在,进入某种方式会自动退出其它方式。 点击 手动同期 按钮后,会进入手动同期操作画面,点击手动同期 H 按钮后,其按钮
15、右方的状态显示框会变成红色,再点击下方的 投入 或切除 按钮。 右方的显示区以 IN 或 OUT 来表示手动同期的投入或退出,操作员可以通过按升速1RPM/减速 1RPM升降按钮来调整汽轮机转速。b)目标设定值/速率在DEH 主画面上点击控制设定值 按钮,弹出DEH 目标设定值/速率操作画面。 通过该窗口,运行人员可以输入要求的转速或负荷目标值,以及设定值变化率。 在基本的操作员自动方式下,任何时候运行人员都能够输入。输入目标值和速率的步骤如下:(1)把光标置于目标值输入区上;(2)在标准键盘上用数字键输入要求的目标值;(3)如果在目标值区上输入的数字是期望的值,则按 输入 按钮进行确认。 一
16、旦数值被确认,它就从输入区转到其下部的当前目标值上;(4)如果敲入了错误的数字,运行人员在步骤(3)中看到的数字不是期望的值,可以返回到开始输入区上,输入一个新值;(5)如果运行人员不想改变当时的目标值,那么运行人员就可以采取关闭子窗口或调用其它图像的方法,从屏幕上移去控制设定值图像。 下一次调用控制设定值图像时,就没有数字保留在目标或速率的输入区上。只要不点输入,这是一种不要原来输入值的方法;(6)当点了 输入(选择)按钮后,如果新的目标与目前的设定值不同时,保持(HOLD)信息将出现在主画面设定值的下方;(7)保持 信息告诉运行人员,系统已准备好从当前设定值变到新的目标值;(8)运行人员现
17、在可以按 进行 键来启动达到目标。 这图像将出现在子屏幕上,并且允许运行人员通过 进行 功能键来实现启动,或者 保持 功能键来实现保持;(9)当启动后,在 目标 旁边的 保持 信息会变成 进行 ,这 进行 将一直出现在设定值等于目标值,或者由运行人员或一些外部的系统建立 保持 为止;(10)如果在步骤(7)中观察到的速率不是要求的变化率,则可以输入一个新值。 不管机组是在进行还是在保持,在任何时候均可以输入新的变化率。 一个新的变化率是在进行期间被输入,则将继续,不会中断,但是,它是以一个新的变化率变化的;(11)如果输入的 速率 为要求的值,按 输入 键,在输入框下侧的 速率 区会显示进入到
18、系统的数字;(12)只要 输入 键没有按,如步骤(4)和(5)那样改变或取消输入速率,同样有效;注:在输入一个变化率时系统不接受正负号。 系统根据目标值与设定值之间的差值自动调整是加速还是减速。可输入的最大转速是额定转速的 120%和最大负荷是额定负荷的 110%,另外,输入的目标转速在任何一个叶片共振范围内时,该输入将不会被接受。 如果试图这样作,无效输入信息将出现在屏幕上闪亮。 输入不被接受并且信息一直保持,直到有一个有效的输入或操作人员选择了另一个图像页面。(13)运行人员可以调出目标速率画面,按 保持 来保持当前设定值,按 进行 来继续。注:在保持汽机转速之前,要检查该转速不应落入本台
19、机组的转速共振区里。 否则,将会损坏汽机部件。运行人员应了解和利用 保持 功能。 保持 主要用于当汽轮发电机在加速或加载的时候,在电厂任何地方可能出现的偶然事件。 这些偶然事件可能要求设定值停在目前数值上,或者在某些情况下,要求减速和减载,运行人员就可以用 保持 功能,使设定值立即停止。c)反馈回路投切在DEH 主画面上点击 反馈 按钮,弹出 DEH反馈回路操作画面。进行反馈回路投入/切除 切换:先点击 压力回路 / 功率回路 / 频率修正 按钮,点击后,按钮右方的状态显示框会变成红色,再点击下方的 投入 按钮以投入回路或点击 切除 按钮以切除回路。回路的投入或切除是一个无扰动切换过程。 在转
20、换的瞬间重新计算设定值,从而保持实际的值不变,来实现无扰切换。这就是为什么当运行人员把 MW 回路投入或切除时,发现设定值会变化的原因。 如果升、 降正在进行中,则回路投入或切除也同样会导致HOLD(保持),此时,运行人员可以重新再输入要求的目标值,并再次启动(见目标速率画面)。 压力回路和 功率回路 同时投入时,先投入压力回路,再投功率回路,切除时先切功率回路,再切 压力回路。d)阀门模式在DEH 主画面上点击 阀控模式 按钮,弹出 DEH阀门模式操作画面。单阀 顺序阀 切换:点击 顺序阀 按钮,按钮右方的状态显示框会变成红色,再点击下方的 转换 按钮.此时窗口下方会有如下信息显示: 单阀转
21、换顺序阀进行中 切换完成后 顺序阀 按钮右方的状态显示为“IN”(红色)。顺序阀 单阀 切换:点击 单阀 按钮,按钮右方的状态显示框会变成红色,再点击下方的 转换 按钮. 此时窗口下方会有如下信息显示:顺序阀转换单阀进行中切换完成后单阀 按钮右方的状态显示为“IN”(红色)。TVs 控制 GVs 控制 切换:点击 TV-GV 转换 按钮,按钮右方的状态显示框会变成红色,再点击下方的 转换 按钮. 此时窗口下方会有如下信息显示: TV-GV 转换进行中切换完成后TV-GV 转换 按钮右方的状态显示为“GV” (红色)。e)高低限制在DEH 主画面上点击 限制 按钮,弹出 DEH高低限制操作画面。
22、 该画面允许运行人员投入或切除各个限制条件。(1)高负荷限制(HIGH LOAD)用来限止最大设定值。 在 高负荷 键右侧的输入框中输入限制值,按输入键,运行人员即可改变高负荷限制值。 按 HIGH LOAD键后,按 投入 键可投入限制功能,按 切除 键可退出限制功能。只有当机组在负荷控制时,高负荷 才可以投入。在负荷增加期间,设定值将增加,直到达到高负荷限制值(假定高负荷限制已投入)。此时增加被停止,并且在DEH 主画面出现限制器限制信息。 如果限制器被切除,则信息将消失。但是增加将不再继续。如仍要继续增加,运行人员可按 进行 继续。高负荷限制值不能大于额定负荷的 100%,不能小于零,也不
23、能小于低负荷限制值。试图去输入一个违反这些条件的值将产生一个闪烁的 无效输入 信息。 同样,如果当时的设定值比限制值大时,运行人员试图投入高负荷限制,则 无效 信息也闪烁。 这可防止运行人员将限止器投入时,立即进入限止状态。(2)低负荷限制(LOW LOAD)用来限止最小设定值。功能类似于高负荷限制。(3)主蒸汽压力限制(ADJ THROT PRES)用来限制最小主蒸汽压力的。在下列条件下,能够投入主蒸汽压力限制器;汽机在负荷控制,DEH 在自动方式下运行;实际的主蒸汽压力要比运行人员输入的设定值大主蒸汽压力传感器没有故障;遥控主蒸汽压力限制器未投入。控制方式转换(自动切到手动)将引起 TPL
24、 退出。一旦设定点设定了,任何原因使主蒸汽压力降到低于主蒸汽压力限制值时,将引起负荷设定值降低,从而使负荷降低直到主蒸汽压力恢复到主蒸汽压力限制以上时为止,调节阀最多降到20%流量的位置。注意:主蒸汽压力传感器的故障,将使所有蒸汽压力控制器退出,并且阻止 TPL 重新投入系统,任何限制器当时的状态(投入、退出或限制)无论何时都在本页的 STATUS 内显示,LIM 是用来说明此时回路正在起限制作用。f)挂闸操作在DEH 主画面上点击 挂闸 按钮,弹出 DEH挂闸操作画面。若汽机未挂闸,在画面上方的状态显示栏中显示,点击 LATCH TURBINE 按钮和 CONFIM按钮,进行汽机挂闸操作,汽
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