DEH仿真课件解析.ppt

1、DEH仿真试验以上汽NZK-300中间再热直接空冷凝汽式机组为例1.DEH仿真试验的目的 DEHDEH系统与其它系统的一个重要区别是：一般控制系统大部分功能可以在现场机系统与其它系统的一个重要区别是：一般控制系统大部分功能可以在现场机组启动后，逐步投入，甚至很多组态和画面也可在现场，根据实际需要进行大规模的组启动后，逐步投入，甚至很多组态和画面也可在现场，根据实际需要进行大规模的修改。而修改。而DEHDEH由于其做为汽轮发电机启动、并网、带负荷的唯一手段，必须在机组启由于其做为汽轮发电机启动、并网、带负荷的唯一手段，必须在机组启动前完成所有的调试、试验工作，并具备绝大多数功能的自动投入条件。因

2、此，在机动前完成所有的调试、试验工作，并具备绝大多数功能的自动投入条件。因此，在机组启动前，汽轮机无法运转的情况下，必须采用仿真器，使之与组启动前，汽轮机无法运转的情况下，必须采用仿真器，使之与DEHDEH构成一个闭环的构成一个闭环的系统，对系统，对DEHDEH设备进行调整、测试和验证。设备进行调整、测试和验证。DEHDEH仿真功能可用于检验和优化仿真功能可用于检验和优化DEHDEH系统的系统的控制策略、演示控制效果、验证控制逻辑和分析控制策略、演示控制效果、验证控制逻辑和分析DEHDEH控制性能。另外，控制性能。另外，DEHDEH仿真功能在仿真功能在人员培训、模拟操作、事故分析及快速记录方面

3、也有其独特的作用。人员培训、模拟操作、事故分析及快速记录方面也有其独特的作用。DEHDEH的仿真系统的仿真系统可以进行带油动机混合仿真，也可进行纯仿真。可以进行带油动机混合仿真，也可进行纯仿真。DEHDEH系统发出的控制指令同时送到仿系统发出的控制指令同时送到仿真器和就地的液压执行机构，若液压执行机构已具备开启条件，则所有阀门会根据阀真器和就地的液压执行机构，若液压执行机构已具备开启条件，则所有阀门会根据阀位指令开启到相应的开度。仿真器通过接收的阀门控制指令生成锅炉、汽轮机、发电位指令开启到相应的开度。仿真器通过接收的阀门控制指令生成锅炉、汽轮机、发电机等主要热力设备的数学模型，产生转速、功率

4、、汽压等过程变量，这些变量通过机等主要热力设备的数学模型，产生转速、功率、汽压等过程变量，这些变量通过I/OI/O接口信号返回到接口信号返回到DEHDEH控制系统形成闭环控制。若控制系统形成闭环控制。若DEHDEH系统可以带实际阀门油动机进系统可以带实际阀门油动机进行仿真试验，则称为混合仿真，若不带油动机仿真，则称为纯仿真行仿真试验，则称为混合仿真，若不带油动机仿真，则称为纯仿真。2.DEH仿真试验的步骤1.仿真前的检查2.远方挂闸3.自动升速4.阀门严密性试验5.超速试验6.自动同期7.并网带初负荷8.控制回路切换9.单顺阀切换10.阀门在线活动试验11.一次调频12.DEH遥控2.1仿真前

5、的检查在做仿真试验前应做以下检查：1.仿真逻辑检查：检查转速回路是否已经接到仿真转速回路上，如做纯仿真还要检查阀门反馈是否接到仿真回路。2.大机顶轴油泵的转速联锁条件是否已经屏蔽。3.与汽机跳闸、挂闸有联锁关系的设备要解除联锁。如大机抽汽门以及疏水门的汽机跳闸联关条件。4.如做混和仿真还需检查大机EH油泵、润滑油泵是否已经启动。2.2远方挂闸1.确认汽机启动方式将控制模式选为自动控制将旁路方式选为旁路投入（高中压缸联合启动）或旁路未投入（高压缸启动）2.在画面点击挂闸按钮3.画面检查:检查DEH主画面显示“单阀”、“旁路模式”；三路AST压力开关信号中至少两路信号建立。当AST油压建立后，主画

6、面中红色的“跳闸”信号变为绿色的“挂闸”信号；检查RSV1和RSV2状态指示灯变红色，表示已全开；阀位限制值由0升至100。2.3自动升速(以高中压缸联合启动为例）2.3.1.检查阀位限制功能 在挂闸及投入自动控制后，在画面中,阀位限值设定值逐渐由0升到100，六个高调门由0升至100；点击“阀位限制设定”按钮，将阀限设置为50，检查六个高调门开度由100关闭至50；重新将阀限设置为100。2.3.2升速至600转 目标转速设定：600rpm 升速率设定：100prm/min 注：此时IV由转速PID控制，渐渐开启，TV不参与控制。到600rpm后，逻辑对IV开度记忆2分钟。如大机在600rp

7、m以上跳闸后再挂闸升速，IV直接开到此开度2.3.3升速至2900rpm 目标转速设定：2900rpm 升速率设定：100rpm/min 注：此时转速由TV控制，TV开始开启，IV不再由转速PID控制，此时IV的开度指令=600rpm时的记忆开度（经热再压力修正）+K*TV开度指令（经主汽压力修正）这里的热再压力修正和主汽压力修正的作用就是确保 IV、TV开度指令与对应的进汽流量成线性关系 K可以理解为高中压缸的进汽比到达2900rpm后，逻辑对IV开度记忆4分钟。如大机在2900rpm以上跳闸后再挂闸升速，IV直接开到此开度在从600rpm升速到2900rpm期间要经过大机的转速共振区，在共

8、振区时，升速率将自动升至500rpm/min，并且不能保持转速。2.3.4定速2950rpm切阀 目标转速设定：2950rpm 升速率设定：50prm/min 转速到2950rpm后，点击切阀按钮，此时GV渐渐关闭，当GV关到一定开度时，转速开始下降，当转速下降30rpm后，TV全开，转速由GV控制，IV保持不变。整个切阀时间设定为1分钟。2.3.5定速3000rpm 目标转速设定：3000rpm 升速率设定：50prm/min转速由GV控制由2950rpm升至3000rpm。2.4阀门严密性试验 汽轮机启机后并网之前，应进行主汽阀和调节阀的严密性试验。即在额定真空时，当高、中压主汽阀或高、中

9、压调节阀关闭以后，汽轮机转速应迅速下降至转速n以下，n可按下式进行计算：n=P/P01000r/min 式中：P为当前主蒸汽压力，应不低于50额定主蒸汽压力 P0为额定主蒸汽压力 试验开始后，DEH按照上式计算出一个可接受转速，然后计算从当前转速下降到可接受转速所经过的时间。运行人员根据汽机转速是否达到可接受转速来判断主汽阀或调节阀的关闭是否严密。2.5超速试验 在汽轮机首次安装或大修后，必须验证超速保护的动作准确性。对每一路超速保护都应进行试验验证。做超速试验时，将DEH的目标转速设置高于超速保护的定值，慢慢提升汽轮机转速，到达被试验的一路超速保护的动作转速时，此路超速保护动作，遮断汽轮机。

10、因此超速试验也叫提升转速试验。DEH可自动记录汽轮机遮断转速以及最高转速。2.5.1 OPC试验 OPC的功能：当感知汽轮机转速有超速的倾向时，马上通过OPC电磁阀将所有调门快关到0，做到在汽机不打闸的情况下快速的将转速降下来，从而避免转速的进一步飞升。OPC的动作条件：1.汽机转速大于103%额定转速 2.发电机并网开关解列 OPC的试验步骤：1.将目标转速设为3100rpm、然后观察 当转速超过3090rpm，所有调门全关，转速下降。当转速下降到3000rpm以下时，OPC复位，试验结束。2.通过强制，模拟发电机并网开关解列信号为1，当DEH接收到此信号时，OPC动作，所有调门全关，转速下

11、降。当转速下将到3000rpm以下且解列信号发过7.5秒后，OPC复位，试验结束。2.5.2电超速试验 在DEH操作画面上选择“电超速试验”，将目标设为3310r/min，此时OPC功能将被屏蔽，当转速到达3300r/min时，DEH发出打闸指令遮断汽轮机，关闭各个主汽门和调门。注：如果有ETS超速保护的，还要将DEH超速与ETS超速保护互相屏蔽分别来做。2.5.3机械超速试验 在DEH操作画上选择“机械超速试验”，DEH将目标转速设置为3360r/min，此时电超速和OPC功能被屏蔽，转速缓慢上升到飞锤动作转速，遮断汽机。飞锤动作转速在110%111%之间满足要求。2.6自动同期 汽轮机在定

12、速3000rpm之后，就具备并网条件。为使发电机并网冲击电流降到最低，需将大机转速控制在与网频相同的转速位置。这个工作由自动同期装置来完成。自动同期装置向DEH发出同期请求信号，DEH接收此信号之后投入自动同期方式，将转速交给同期装置控制，同时也会给同期装置发出DEH同期已投入信号，同期装置接收到此信号后即可调节转速，当转速调整到与网频一致时完成并网。仿真时，可将同期请求信号强制为1，DEH同期投入后，通过强制同期增、减转速脉冲信号改变转速。2.7并网带初负荷 当同期条件均满足时，油开关合闸，DEH立即增加阀位给定值，使发电机带上5的初负荷，以避免出现逆功率。此时功率控制在阀位方式。画面上给定

13、值一栏显示的是阀位给定值（0-324）。2.8控制回路的切换DEH共有三种功率控制方式：1.阀位开环控制 刚并网时就是阀位开环控制方式，在此方式下可通过改变阀位给定来增减负荷，但目标负荷不可控制，属于开环控制。2.功率闭环控制 汽机调门指令由功率PID给出，设定目标负荷和负荷变化速率之后，汽机将控制实际负荷到达目标值。3.调节级压力闭环控制 汽机调门指令由调节级压力PID给出，设定目标压力和压力变化率之后，汽机将控制调节级压力到达目标值。注：压力回路与功率回路不能同时投入，应先切除一个，另一个才能投入。2.9单顺阀切换 单顺阀切换的目的是为了提高机组的经济性和快速性，实质是通过喷嘴的节流配汽（

14、单阀控制）和喷嘴配汽（顺阀控制）的无扰切换，解决变负荷过程中均匀加热与部分负荷经济性的矛盾。单阀方式下，蒸汽通过高压调节阀和喷嘴室，在360度全周进入调节级动叶，调节级叶片加热均匀，有效的改善了调节级叶片的应力分配，是机组可以较快的改变负荷：但由于所有调节阀均部分开启，节流损失较大。顺阀方式则是让调节阀按照预先设定的次序逐个开启和关闭，在一个调节阀完全开启之前，另外的调节阀保持较小的开度，蒸汽以部分进汽的形式通过调节阀和喷嘴室，节流损失大大减小，机组运行的热经济行得以明显改善，但同时对叶片存在产生冲击，容易形成部分应力区，机组负荷改变速度受到限制。2.9.1单顺阀的切换步骤 在做切换之前，确认

15、汽轮机控制方式在功率闭环控制方式下。点击切换按钮，6个高调门根据预设的参数最终形成开度由大到小的顺序排列。注意事项：由于顺序阀方式对汽轮机叶片有较大的热应力冲击，因此建议单顺阀切换在机组首次并网带负荷半年后再进行。为避免切换时负荷大幅波动，切换时间尽可能放长，以5分钟为益。2.10阀门在线活动试验 为确保阀门活动灵活，需定期对阀门进行活动试验，以防止卡涩。为减小试验过程中负荷的变动，建 议投入负荷控制。2.10.1高压主汽门活动试验点击“TV1”按钮，试验开始GV1/GV3/GV5渐关，当GV1/GV3/GV5全部关闭后，“TV1”阀渐关；点击取消按钮，GV1/GV3/GV5由关闭位渐开至原位

16、，试验结束。在GV1/GV3/GV5关闭过程中，点击取消按钮“CANCEL”，GV1/GV3/GV5渐开至原位，试验结束。在GV关闭过程中，点击“保持调节阀”按钮，GV1/GV3/GV5保持在某一位置。在GV1/GV3/GV5保持后，继续做试验。点击“重新试验”按钮，可使高压主汽门关闭，再次进行试验。试验结束后必须点击取消按钮“CANCEL”使高压调门恢复原位。2.10.2中主门活动试验点击“RSV1”试验按钮，IV1开始渐渐关闭在IV关闭过程中，点击取消按钮，IV渐开，至全开。在IV关闭后，中压主汽门关闭，RSV全关后，中压主汽门关闭行程开关的接点使RSV1试验电磁阀断电，中压主汽门渐开至最

17、大。中压主汽门再开后，点击“重新试验”，可使中压主汽门关闭，再次进行试验。试验结束后必须点击取消按钮“CANCEL”使中压调门恢复原位，RSV试验结束。2.10.3高调门活动试验点击“GV”试验按钮，GV渐关，直至全关。全关后渐开至原位，试验结束。在GV关闭过程中，点击取消按钮，GV渐开，开至相应位置，试验结束。在试验项目中，点击“HOLD TEST保持试验”，GV保持在某一位置；点击“重新试验”，GV继续做试验。2.11一次调频 汽轮发电机组在并网运行时，为保证电网的稳定，从而保证供电品质，通常应投入一次调频功能。当机组转速在死区范围内时，频率调整给定为零，一次调频不动作。当转速在死区范围以外时，一次调频动作，频率调整给定按不等率随转速变化而变化。2.12DEH遥控 DEH遥控是指将对调门的控制交给CCS系统，调门直接接收CCS给出的综合阀位指令，在CCS里可以根据机组运行需要，实现机前压力自动，机炉协调等运行方式。注：DEH遥控投入必须做到与DEH控制回路的无扰切换，在仿真时着重注意DEH与CCS综合阀位指令和反馈的量程一致。