汽輪機電液聯(lián)調(diào)分析論文

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論文關(guān)鍵詞：純電調(diào)DEHAGC同步器協(xié)調(diào)控制

論文摘要：分析汽輪機電液聯(lián)調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計原理、設(shè)計方法，并介紹本系統(tǒng)在電廠中應(yīng)用，闡述系統(tǒng)的發(fā)展前景。

1前言

隨著我國電力自動化程度的提高和用電形勢的變化，對電網(wǎng)調(diào)度和機組調(diào)峰的要求越來越高，而我國90年代前投產(chǎn)的125MW等老機組汽輪機使用純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即采用雙磁場換向式單相串激交直流兩用電動機、控制同步器。由于電動機本身的惰走和慣性等原因，控制精度不太理想，由液壓調(diào)速系統(tǒng)和同步器組成的控制系統(tǒng)，在可控性和保護功能上不能完全滿足機組協(xié)調(diào)控制(CCS)和自動發(fā)電控制(AGC)的要求，一種簡易可行的DEH系統(tǒng)被開發(fā)并成功應(yīng)用于電廠，以下進行介紹。

2系統(tǒng)組成及原理

系統(tǒng)由液壓部分、高中壓油動機行程傳感器、基于DCS的控制系統(tǒng)平臺及網(wǎng)絡(luò)、超速保護(OPC)裝置、手操盤等組成，改造后的油系統(tǒng)見圖1。

(1)淮壓集成塊：在原有調(diào)速系統(tǒng)的二次脈動油壓管路上開孔引一油管進入液壓集成塊(圖2)，排油口進入油系統(tǒng)排油母管，液壓集成塊上裝有電液伺服閥(D634)、截止閥、差壓開關(guān)、旁路節(jié)流閥、進排油口、隔離電磁閥及動力油接口。

①電液伺服閥：這是DEH系統(tǒng)的主要部件，其主要工作原理如下：電液伺服閥D634是一種直接驅(qū)動式伺服閥，簡稱DDV閥，用集成電路實現(xiàn)閥芯位置的閉環(huán)控制，閥芯的驅(qū)動裝置是永磁直線馬達，閥芯位置閉環(huán)控制電子線路和脈寬調(diào)制驅(qū)動電子線路固化為一塊集成塊，用特殊的技術(shù)固定在伺服閥內(nèi)，取消了傳統(tǒng)的噴嘴—擋板前置級，簡化了線路，提高了可靠性，卻保持了帶噴擋前置級的兩級伺服閥的基本性能與技術(shù)指標(biāo)。一個電指令信號施加到閥芯位置控制器集成塊上，電子線路在直線馬達上產(chǎn)生一個脈寬調(diào)制電流，震蕩器就使閥芯位置傳感器勵磁。經(jīng)解調(diào)以后的閥芯位置信號和指令位置信號進行比較，閥芯位置控制器產(chǎn)生一個電流輸給直線力馬達，力馬達驅(qū)動閥芯，使閥芯移動到指令位置。其示意圖如圖2。

②同步器控制裝置：保留原有同步器馬達，在馬達線圈回路中加裝大功率限流電阻等措施來克服馬達的惰走和慣性，在本系統(tǒng)中作為DEH系統(tǒng)故障或檢修情況下的調(diào)節(jié)手段，本文不再詳細(xì)敘述。

(2)DEH系統(tǒng)主要檢測參數(shù)

利用DCS操作平臺，所有檢測信號參數(shù)直接進入DCS系統(tǒng)，因而無須專門操作員及管理員系統(tǒng)，主要信號有：

轉(zhuǎn)速三路WS進入同一塊測速卡HS2M200

功率一路：MW

主汽壓力一路TP

汽機掛閘：ASL，由主汽門全開、安全油壓、啟動油壓三取二所得。

(3)OPC功能：當(dāng)轉(zhuǎn)速達3090r/min(103%)關(guān)調(diào)門，轉(zhuǎn)速小于3090r/min時恢復(fù)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達3300r/min時關(guān)主汽門及調(diào)門，聯(lián)跳發(fā)電機。為確保機組安全，以上系統(tǒng)均由軟邏輯和硬邏輯同時發(fā)出工作信號。

(4)手操盤

作為緊急手操備用，手操盤上有DDV閥控制電流的百分?jǐn)?shù)，50對應(yīng)DDV閥排油口全關(guān)，100對應(yīng)DDV閥排油口全開，操作盤上還有閥門增減按鈕及指示燈，電調(diào)和同步器控制手、自動切換按鈕。

(5)位移傳感器

選用0-200mmTDZ-1D200中頻位移傳感器來顯示高中壓油動機的位移。

3控制方式及主要設(shè)計功能

DEH系統(tǒng)輸出的信號到伺服單元，先經(jīng)過函數(shù)變換(凸輪特性)，變換為閥位指令去DDV閥控制二次油壓來調(diào)節(jié)油動機位移，而達到控制轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的目的。控制方式有：

(1)手動就地掛閘后的沖轉(zhuǎn)、升速，臨界轉(zhuǎn)速的變速率控制

(2)同期、并網(wǎng)控制

(3)協(xié)調(diào)控制

(4)參與一次調(diào)頻

(5)超速限制(OPC)功能

(6)電調(diào)和同步器后備手操方式

(7)超速試驗功能

4電液聯(lián)調(diào)DEH系統(tǒng)在銅陵電廠的應(yīng)用

(1)試驗數(shù)據(jù)

首先經(jīng)過試驗確認(rèn)汽輪機的凸輪特性，找出二次油壓，油動機，閥位指令之間的關(guān)系。試驗數(shù)據(jù)如下：

由數(shù)據(jù)表知，當(dāng)二次油壓為0.109MPa時油動機開始開啟，閥位指令定為5%，當(dāng)二次油壓為0.286時油動機開足，閥位指令定為100%，其它按插值法填上述表的閥位指令信號。為保證此函數(shù)關(guān)系能真實反映實際，規(guī)定機組油系統(tǒng)檢修后均重新試驗并記錄二次油壓與閥位指令之間的關(guān)系，以修正函數(shù)曲線。